塑料模具熱處理
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-25
塑料模具熱處理的實例教程
(一)滲碳鋼塑料模的熱處理特點
1、對于有高硬度、高耐磨性和高韌性要求的塑料模具，要選用滲碳鋼來制造，并把滲碳、淬火和低溫回火作為最終熱處理。
2、對滲碳層的要求，一般滲碳層的厚度為0.8～1.5mm，當壓制含硬質填料的塑料時模具滲碳層厚度要求為1.3～1.5mm，壓制軟性塑料時滲碳層厚度為0.8～1.2mm。滲碳層的含碳量為0.7%～1.0%為佳。若采用碳、氮共滲，則耐磨性、耐腐蝕性、抗氧化、防粘性就更好。
3、滲碳溫度一般在900～920℃，復雜型腔的小型模具可取840～860℃中溫碳氮共滲。滲碳保溫時間為5～10h，具體應根據對滲層厚度的要求來選擇。滲碳工藝以采用分級滲碳工藝為宜，即高溫階段(900～920℃)以快速將碳滲入零件表層為主;中溫階段(820～840℃)以增加滲碳層厚度為主，這樣在滲碳層內建立均勻合理的碳濃度梯度分布，便于直接淬火。
4、滲碳后的淬火工藝按鋼種不同，滲碳后可分別采用：重新加熱淬火;分級滲碳后直接淬火(如合金滲碳鋼);中溫碳氮共滲后直接淬火(如用工業純鐵或低碳鋼冷擠壓成形的小型精密模具);滲碳后空冷淬火(如高合金滲碳鋼制造的大、中型模具)。
(二)淬硬鋼塑料模的熱處理
1、形狀比較復雜的模具，在粗加工以后即進行熱處理，然后進行精加工，才能保證熱處理時變形最小，對于精密模具，變形應小于0.05%。
2、塑料模型腔表面要求十分嚴格，因此在淬火加熱過程中要確保型腔表面不氧化、不脫碳、不侵蝕、不過熱等。應在保護氣氛爐中或在嚴格脫氧后的鹽浴爐中加熱，若采用普通箱式電阻爐加熱，應在模腔面上涂保護劑，同時要控制加熱速度，冷卻時應選擇比較緩和的冷卻介質，控制冷卻速度，以避免在淬火過程中產生變形、開裂而報廢。
展開 另外，回火時模具中的殘余應力的松弛，對變形也有影響，模具淬火后，若表面處于拉應力狀態，回火后尺寸將增大；反之，如表面處于壓應力狀態，則產生收縮。
但組織轉變及應力松弛兩項影響中，前者是主要的。以上僅是從熱處理方面分析了模具變形的各個因素，這只能作為解決問題的參考。
模具鋼材熱處理知識│模具鋼的退火與正火有區別嗎？
對于模具所選定的鋼種而言，模具鋼的退火與正火是有區別的。退火是將模具鋼加熱至臨界點Ac1以上或以下溫度，保溫以后隨爐溫緩慢冷以獲得近于平衡狀態組織的熱處理工藝。其主要目的是均勻模具鋼的化學成分及組織，細化晶粒，調整硬度，消除內應力和加工硬化，改善鋼的成形及切削加工性能，并為淬火做好組織準備。
模具鋼的退火種類有完全退火、擴散退火、等溫退火、不完全退火、球化退火、再結晶退火和去應力退火。
模具鋼的退火種類及應用
退火種類 工藝 應用
在臨界溫度(Ac1或 Ac3)以上
完全退火 加熱至Ac3+30~50℃,保溫后隨爐冷卻至600℃以下出爐空冷 主要應用于亞共析鋼[ω(C)=0.30%~0.60%]，其目的是細化晶粒、均勻組織、消除內應力、降低硬度和改善切削加工性能。低碳鋼和過共析鋼不宜采用完全退火
擴散退火 加熱至Ac3或Accm+150~300℃,保溫后隨爐冷卻至600℃以下出爐空冷 主要應用于鋼錠、鑄件或鍛件，其目的是消除鋼錠、鑄件在凝固過程中產生的枝晶偏析及區域偏析，使成分和組織均勻化
等溫退火 加熱至Ac3+30~50℃,保溫后迅速冷卻至Ar1以下溫度等溫，保溫后隨爐冷卻 主要應用于亞共析鋼[ω(C)=0.30%~0.60%]，其主要目的是細化晶粒、均勻組織、消除內應力、降低硬度和改善切削加工性能。低碳鋼和過共析鋼不宜采用完全退火。等溫退火可縮短生產周期，降低生產成本
不完全退火 加熱至Ac1至Ac3或Ac1至Accm之間,保溫后隨爐冷卻至600℃以下出爐空冷 對亞共析鋼，若鍛造工藝正常，原始組織分布合適，可用不完全退火代替完全退火。
展開 合理安排工藝流程
正確處理機械加工與熱處理之間的關系，合理安排工藝流程，使冷、熱加工密切配合是減小模具熱處理變形的有效措施。
1、合理安排工藝流程的關鍵
有些模具的變形，單從熱處理的角度來考慮是無法解決問題的，但如轉換思維方式，從整個工藝流程著手，往往能收到意想不到的效果。圖8所示是一半圓形模具，由于形狀不對稱，淬火時會產生顯著的扭曲變形。如在淬火前加工成整體的圓環，等熱處理后再用鋸片砂輪將其切成兩件，則不但降低成本，還可以減少變形。
圖8 半圓形模具
2、根據特點預留加工余量
熱處理時難免會有變形，如能掌握其變形特點，合理地預留加工余量，不但可簡化熱處理操作，還能減少隨后的機械加工，特別是磨削加工的工作量。圖9所示為一個45鋼的成型模，熱處理后內孔會趨向脹大，故機械加工時，應預先留出負公差，使熱處理后符合設計要求。
對于那些事先無法預料變形大小和方向的模具，則可在型腔未加工到設計尺寸前，進行一次試淬，根據其變形特點，留出相應的機械加工余量。
圖9 成型模
3、必要的去應力退火或時效處理
對于精密模具，因其切削加工或磨削加工產生的應力會引起變形與開裂，故如在工藝流程中增加去應力退火或時效處理，往往能顯著減少變形并防止開裂。例如，對于細長軸類及形狀復雜的模具，在粗加工成型后進行一次去應力退火，以消除切削加工應力，這對減少淬火變形十分有效。
展開 [整體熱處理]：對工件整體進行穿透加熱的熱處理。
[方法]：主要有退火、正火、淬火和回火等。
根據在一般零件的加工工藝路線中所處的位置和作用，熱處理可分為預備熱處理更長最后熱處理。一般零件的工藝路線為：毛坯（鑄造或鍛造）→退火或正火→機械（粗）加工→淬火+回火（或表面熱處理）→機械（精）加工。退火與正火常作為預備熱處理，其目的是為消除毛坯的組織缺陷，或為以后的加工作準備；淬火和回火工藝配合可強化鋼材，提高零件或工具的使用性能，可作為最終熱處理。
45鋼經不同熱處理后的性能
熱處理方法 力學性能率 σb(MPa) σs(MPa) δ(%) ψ(%) Ak(J)
退火（隨爐冷卻） 600~700 300~350 15~20 40~50 32~48
正火（空氣冷卻） 700~800 350~450 15~20 45~55 40~64
淬火（水冷）、低溫加回火 1500~1800 1350~1600 2~3 10~12 16~24
淬火（水冷）、高溫回火 850~900 650~750 12~14 60~66 96~112
一、退火
[退火]：是將工件加熱到適當溫度，保溫一定時間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。
[常用退火方法]：完全退火、球化退火、去應力退火等
[目的]：根據不同情況，退火的作為可歸納為降低硬度，改善鋼的成形和切削加工性能；均勻鋼的化學成分和組織；消除內應力等。
展開 
塑料模具熱處理的相關專題、標簽、搜索
塑料模具熱處理的最新內容
用作一般精密塑料模具時的熱處理工藝為經880°C固溶處理后水或空冷，硬度為48~ 50HRC，再經680°C回火5h，硬度為22~23HRC。加工成形后經540°C時效6h，硬度為39~42HRC，時變形率約為-0.039%，經研磨或光刻花紋后裝配使用。由于析出硬化鋼的時效溫度范圍與滲氮溫度范圍相當，故時效處理與滲氮處理可以同時進行，提高模具表面的耐磨性和抗咬合能力。
摘要
：模具由于品種規格較多、形狀復雜和表面粗糙度值低，因此其制造難度較大。模具熱處理后產生的變形將嚴重影響模具的質量和使用壽命，一旦在熱處理中開裂將造成模具的報廢，因此，減少和預防模具熱處理變形及避免其開裂是廣大模具熱處理工作者的重要研究課題。本文就模具在熱處理過程中常見的變形與開裂缺陷進行簡要闡述，分析其產生的原因，并提出預防措施。
部分時效硬化型塑料模具鋼的熱處理規范可參照表2。
90%的人看完這篇文章會
長按關注以下視頻號觀看各種小視頻
十萬注塑和模具人都在
關注的模具和注塑視頻號
更多精彩內容推薦閱讀：
塑料模具零件的熱處理工藝
【收藏】影響注塑模具質量的10大因素
1. H13模具鋼如何熱處理硬度才能達到58度？
進行1050~1100度加熱淬火，油淬，可以達到要求，但一般熱作模具是不要求這么高的硬度的，這么高的硬度性能會很差，不好用，一般在
HRC46~50左右性能好、耐用。
2. 模具熱處理過后表面用什么洗白？
問題補充：我是開模具拋光店的，一般模具都用油石先打過再拿去滲氮，滲氮回來又要用油石把那一層黑的擦白
沖壓模具由于品種規格較多、形狀復雜和表面粗糙度值低，因此其制造難度較大。模具熱處理后產生的變形將嚴重影響模具的質量和使用壽命，一旦在熱處理中開裂將造成模具的報廢，因此，減少和預防模具熱處理變形及開裂是廣大沖壓模具熱處理工作者的重要研究課題。我們就沖壓模具在熱處理過程中常見的變形與開裂缺陷進行簡要分析其產生的原因，并提出改善方法。
一、預備熱處理
對于共析鋼的沖壓模具鍛件，應先進行正火處理，
五金沖壓件加工需要借助沖壓模具來完成，那么你知道沖壓模具上哪些常用構件需要進行熱處理嗎？
五金沖壓模具上的零件是否需要進行熱處理，主要是由該零件所處的位置及作用來決定的，下面我們來看下沖壓模具上常用構件的作用是什么，哪些需要進行熱處理。
1.上托板：作用是將上模座固定于沖床上，材料自身硬度就可，不需要熱處；
2.上墊腳：是使用脫料彈簧的壓力得以平衡，協調性好，將上模固定于沖床上，它對材料自身硬度無特別要求
在實踐證明中，如果熱處理中淬火和回火工藝不當，會對沖壓件模具的性能和壽命影響很大,模具工作零件的淬火變形與開裂，使用過程中的早期斷裂都與模具的熱加工工藝有關；下面來簡單分析介紹；
1、模具工作零件制造過程中的重要環節是鍛造工藝。對于高合金工具鋼的模具,通常對材料碳化物分布等提出技術要求。而且，還要嚴格控制鍛造溫度范圍,制定正確的加熱規范,采用正確的鍛造力法,以及鍛后緩冷或及時退火等。
2
模具設計中需要先考慮機械制圖“視角”，每個圖檔文件都有一個固定的表達形式，機械制圖將產品通過不同向的三個平面表達，反映物體形狀的視圖叫“三視圖”。
根據視圖放置位置的不同將其分為兩種視角，即：第一視角、第三視角。我們以第三視角為例進行分析。
圖面視圖表達形式、位置及名稱：
新模設計前各公司對于工作模板的大小定義要求不同，以某上市公司內部資料為例。為了節約模具成本，一般以模板大小規格以最小化為原則
大家好，我是伍海，今天的話，小編來教大家如何在CAD中添加材質的方法。
我們在搞模具設計的時候，相信現在很多人都會使用CAD的二次開發軟件來進行繪圖，這些軟件我們稱之為“外掛”，小編在這里就拿“統贏”外掛來舉個例子。
我們在使用模具的總設定的時候，有一個材料設定，在材料設定這里面，這里面的材質以及熱處理兩個位置，外掛默認自帶的是比較少的，材質的種類不多，熱處理供我們選擇的項目也比較少
