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塑料模具和优质吹瓶模具零件的热处理工艺

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塑料模具和优质吹瓶模具零件的热处理工艺

发布日期:2019-05-14 作者: 点击:

选用不同种类钢材作塑料模具,其化学成分和力学功能各不相同,因而制作工艺道路不同;同样,不同类型塑料模具钢选用的热处理工艺也是不同的。本节主要介绍塑料模具的制作工艺道路和热处理工艺的特色。

一、塑料模具的制作工艺道路 

1.低碳钢及低碳合金钢制模具 

例如,20,20Cr,20CrMnTi等钢的工艺道路为:优质吹瓶模具下料→锻造模坯→退火→机械粗加工→冷挤压成形→再结晶退火→机械精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→安装。 

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2.高合金渗碳钢制模具 

例如12CrNi3A,12CrNi4A钢的工艺道路为:下料→锻造模坯→正火并高温回火→机械粗加工→高温回火→精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→安装。 

3.调质钢制模具 

例如,45,40Cr等钢的工艺道路为:下料→锻造模坯→退火→机械粗加工→调质→机械精加工→修整、抛光→安装。 

4.碳素工具钢及合金工具钢制模具 

例如T7A~T10A,CrWMn,9SiCr等钢的工艺道路为:塑瓶胚模具下料→锻成模坯→球化退火→机械粗加工→去应力退火→机械半精加工→机械精加工→淬火、回火→研磨抛光→安装。 

5.预硬钢制模具 

例如5NiSiCa,3Cr2Mo(P20)等钢。关于直接使用棒料加工的,因供货状态已进行了预硬化处理,可直接加工成形后抛光、安装。关于要改锻成坯料后再加工成形的,其工艺道路为:下料→改锻→球化退火→刨或铣六面→预硬处理(34~42HRC)→机械粗加工→去应力退火→机械精加工→抛光→安装。

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二、塑料模具的热处理特色


(一)渗碳钢塑料模的热处理特色 

1.关于有高硬度、高耐磨性和高韧性要求的塑料模具,要选用渗碳钢来制作,并把渗碳、淬火和低温回火作为最终热处理。 

2.对渗碳层的要求,一般渗碳层的厚度为0.8~1.5mm,当限制含硬质填料的塑料时模具渗碳层厚度要求为1.3~1.5mm,限制软性塑料时渗碳层厚度为0.8~1.2mm。渗碳层的含碳量为0.7%~1.0%为佳。若选用碳、氮共渗,则耐磨性、耐腐蚀性、抗氧化、防粘性就更好。 

3.渗碳温度一般在900~920℃,杂乱型腔的小型模具可取840~860℃中温碳氮共渗。渗碳保温时刻为5~10h,具体应根据对渗层厚度的要求来挑选。渗碳工艺以选用分级渗碳工艺为宜,即高温阶段(900~920℃)以快速将碳渗入零件表层为主;中温阶段(820~840℃)以添加渗碳层厚度为主,这样在渗碳层内树立均匀合理的碳浓度梯度散布,便于直接淬火。 

4.渗碳后的淬火工艺按钢种不同,渗碳后可分别选用:从头加热淬火;分级渗碳后直接淬火(如合金渗碳钢);中温碳氮共渗后直接淬火(如用工业纯铁或低碳钢冷挤压成形的小型精细模具);渗碳后空冷淬火(如高合金渗碳钢制作的大、中型模具)。

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(二)淬硬钢塑料模的热处理 

1.形状比较杂乱的模具,在粗加工今后即进行热处理,然后进行精加工,注塑模具报价才干保证热处理时变形最小,关于精细模具,变形应小于0.05%。 

2.塑料模型腔外表要求非常严厉,因而在淬火加热过程中要保证型腔外表不氧化、不脱碳、不侵蚀、不过热等。应在保护气氛炉中或在严厉脱氧后的盐浴炉中加热,若选用一般箱式电阻炉加热,应在模腔面上涂保护剂,同时要操控加热速度,冷却时应挑选比较平缓的冷却介质,操控冷却速度,以避免在淬火过程中产生变形、开裂而报废。一般以热浴淬火为佳,也可选用预冷淬火的方式。 

3.淬火后应及时回火,回火温度要高于模具的工作温度,回火时刻应充分,长短视模具资料和断面尺寸而定,但至少要在40~60min以上。


(三)预硬钢塑料模的热处理 

1.预硬钢是以预硬态供货的,一般不需热处理,但有时需进行改锻,改锻后的模坯有必要进行热处理。 

2.预硬钢的预先热处理一般选用球化退火,意图是消除锻造应力,取得均匀的球状珠光体安排,下降硬度,提高塑性,改善模坯的切削加工功能或冷挤压成形功能。 

3.预硬钢的预硬处理工艺简单,大都选用调质处理,调质后取得回火索氏体安排。高温回火的温度规模很宽可以满意模具的各种工作硬度要求。由于这类钢淬透性良好,淬火时可选用油冷、空冷或硝盐分级淬火。表3-27为部分预硬钢的预硬处理工艺,供参阅。 

表3-27 部分预硬钢的预硬处理工艺 

钢 号 加热温度/℃ 冷却方式 回火温度/℃ 预硬硬度HRC 

3Cr2Mo 830~840 油冷或160~180℃硝盐分级 580~650 28~36 

5NiSCa 880~930 油冷 550~680 30~45 

8Cr2MnWMoVS 860~900 油或空冷 550~620 42~48 

P4410 830~860 油冷或硝盐分级 550~650 35~41 

SM1 830~850 油冷 620~660 36~42


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