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(71)申请人深圳市犇犇手板模型有限公司地址518000广东省深圳市宝安区新桥街道新桥社区新桥金元二路7号恒宇厂三层一号
本发明涉及一种精密塑胶模具制造工艺,包括,A:设置注塑模具图纸,B:按照步骤A图纸的设计锻造上模壳体毛胚或下模壳体毛胚,C:按照步骤A图纸的设计精削上壳槽或下壳槽,以及加工嵌入槽道,D:制备具有中空三维连通结构嵌入体,E:具有中空三维连通结构嵌入体与上壳槽或者下壳槽进行装配,F:焊接槽面盖并精削上模腔或下模腔,本发明在上模壳体毛胚或下模壳体毛胚上开设上壳槽和下壳槽,在上壳槽和下壳槽内填充具有中空三维连通结构嵌入体,然后焊接槽面盖,填充的具有中空三维连通结构嵌入体质量轻、支撑结构性能好,单个上模或者单个下模整体重量能够更好的降低三分之一以上,有利于模具整体轻量化的制作。
采用3D设计软件设置塑胶模具,将模具分为上模和下模,上模包括上模腔和上模壳体,上模壳体包括上壳槽,下模包括下模腔和下模壳体,下模壳体包括下壳槽,
将低合金冷作模具钢金加热后送入锻造机经多次锻造和淬火后得到上模壳体毛坯或下模壳体毛坯,上模壳体毛坯或下模壳体毛坯退火后粗铣基准面,
粗铣基准面完成后送入CNC机床在上模壳体毛坯或下模壳体毛坯上精削得到多个上壳槽或者多个下壳槽,然后对上壳槽的槽面或者下壳槽的槽面进行精削,并在上壳槽的槽面或者下壳槽的槽面加工多个均匀排列的嵌入槽道,
采用选择性激光熔化成形方法利用单一金属材料制造上壳槽的槽面或者下壳槽的槽面的具有中空三维连通结构嵌入体,
将具有中空三维连通结构嵌入体送入CNC磨床进行精磨,使其能够嵌入在上壳槽的槽面或者下壳槽的槽面的嵌入槽道内,并在具有中空三维连通结构嵌入体与嵌入槽道之间填充纤维隔离层,
步骤E完成后将铸造好的槽面盖与上壳槽或下壳槽完成焊接,焊接完成后送入CNC机床对上模腔和下模腔进行精削开模,开模完成后送入CNC磨床进行精磨,使上模壳体、上模腔或下模壳体、下模腔的所有基准面均符合图纸设置的要求,精磨完成后送入CNC机床完成配件的开孔。
2.根据权利要求1所述的密塑胶模具制造工艺,其特征是,在步骤A)中,依据选用的单一金属材料性能设置具有中空三维连通结构嵌入体的孔隙结构、孔隙大小及孔隙密度。
3.根据权利要求1所述的密塑胶模具制造工艺,其特征是,在步骤B)中,所述低合金冷作模具钢金选用9Mn2V、9SiCr、9CrWMl3、CrWMn、Cr2型钢中的一种。
4.根据权利要求1所述的密塑胶模具制造工艺,其特征是,所述嵌入槽道上具有均匀设置的阻尼槽。
5.根据权利要求1所述的密塑胶模具制造工艺,其特征是,在在步骤D)中,制备具有中空三维连通结构嵌入体包括,
采用3D打印机,加载具有中空三维连通结构嵌入体设计参数至3D打印机控制端,利用铺粉辊均匀地在基板上铺上一层金属粉末,计算机控制激光束对当前层进行选择性激光熔化,熔化的金属粉末冷却固化后,加工平台降低一个单位高度,送粉平台上升一个单位高度,铺粉辊在加工好的片层之上重新铺好金属粉末,激光束开始扫描新一层,如此层层叠加形成具有中空三维连通结构嵌入体。
6.根据权利要求1所述的密塑胶模具制造工艺,其特征是,所述具有中空三维连通结构嵌入体具有与嵌入槽体结合的嵌入条块。
7.根据权利要求6所述的密塑胶模具制造工艺,其特征是,所述嵌入条块上具有与阻
8.根据权利要求1所述的密塑胶模具制造工艺,其特征是,所述纤维隔离层采用金属纤维、碳纤维、石棉纤维、玻璃纤维中的一种。
9.根据权利要求1或8所述的密塑胶模具制造工艺,其特征是,所述纤维隔离层的厚度为1‑3mm。
[0001]本发明涉及注塑模具制备技术领域,具体为一种精密塑胶模具制造工艺。
[0002]注塑模具,通常用于塑件的注塑成型,现有的注塑模具基本上采用型钢在CNC机床上直接精削而来,精削过程复杂,且得到的注塑模具总体的重量大,对于一些大型件的注塑模具来讲,较为笨重的上模和下模,在开模时需要的动力也大。
[0003]而在公开的技术中,也出现了一些利用3D打印机制备模具的文献,但这些公开的文献仅是用于模具附属部件的制作,比如冷却管、顶杆等。这些附属部件的轻量化并不能对整体的模具的重量带来实质性的降低。
[0004]本发明的目的是提供一种精密塑胶模具制造工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。
[0008]采用3D设计软件设置塑胶模具,将模具分为上模和下模,上模包括上模腔和上模壳体,上模壳体包括上壳槽,下模包括下模腔和下模壳体,下模壳体包括下壳槽,
[0010]将低合金冷作模具钢金加热后送入锻造机经多次锻造和淬火后得到上模壳体毛坯或下模壳体毛坯,上模壳体毛坯或下模壳体毛坯退火后粗铣基准面,
[0011]C:按照步骤A图纸的设计精削上壳槽或下壳槽,以及加工嵌入槽道,
[0012]粗铣基准面完成后送入CNC机床在上模壳体毛坯或下模壳体毛坯上精削得到上壳槽和下壳槽,然后对上壳槽的槽面或者下壳槽的槽面进行精削,并在上壳槽的槽面或者下壳槽的槽面加工多个均匀排列的嵌入槽道,
[0014]采用选择性激光熔化成形方法利用单一金属材料制造上壳槽的槽面或者下壳槽的槽面的具有中空三维连通结构嵌入体,
[0015] E:具有中空三维连通结构嵌入体与上壳槽或者下壳槽进行装配,
[0016] 将具有中空三维连通结构嵌入体送入CNC磨床进行精磨,使其能够嵌入在上壳槽的槽面或者下壳槽的槽面的嵌入槽道内,并在具有中空三维连通结构嵌入体与嵌入槽道之间填充纤维隔离层,
[0018] 步骤E完成后将铸造好的槽面盖与上壳槽或下壳槽完成焊接,焊接完成后送入CNC 机床对上模腔和下模腔进行精削开模,开模完成后送入CNC磨床进行精磨,使上模壳体、上
模腔或下模壳体、下模腔的所有基准面均符合图纸设置的要求,精磨完成后送入CNC机床完成配件的开孔。
[0019] 优选的,在步骤A)中,依据选用的单一金属材料性能设置具有中空三维连通结构嵌入体的孔隙结构、孔隙大小及孔隙密度。
[0022] 优选的,在在步骤D)中,制备具有中空三维连通结构嵌入体包括,
[0023] 采用3D打印机,加载具有中空三维连通结构嵌入体设计参数至3D打印机控制端,利用铺粉辊均匀地在基板上铺上一层金属粉末,计算机控制激光束对当前层进行选择性激光熔化,熔化的金属粉末冷却固化后,加工平台降低一个单位高度,送粉平台上升一个单位高度,铺粉辊在加工好的片层之上重新铺好金属粉末,激光束开始扫描新一层,如此层层叠加形成具有中空三维连通结构嵌入体。
[0024] 优选的,所述具有中空三维连通结构嵌入体具有与嵌入槽体结合的嵌入条块。
[0026] 优选的,所述纤维隔离层采用金属纤维、碳纤维、石棉纤维、玻璃纤维中的一种。
[0029] 本发明在上模壳体毛胚或下模壳体毛胚上开设上壳槽和下壳槽,在上壳槽和下壳槽内填充具有中空三维连通结构嵌入体,然后焊接槽面盖,填充的具有中空三维连通结构嵌入体质量轻、支撑结构性能好,单个上模或者单个下模整体重量能够更好的降低三分之一以上,有利于模具整体轻量化的制作。
[0034] 本发明在上模壳体毛胚或下模壳体毛胚上开设上壳槽和下壳槽,在上壳槽和下壳槽内填充具有中空三维连通结构嵌入体,然后焊接槽面盖,填充的具有中空三维连通结构嵌入体质量轻、支撑结构性能好,单个上模或者单个下模整体重量能够更好的降低三分之一以上,有利于模具整体轻量化的制作。
[0036] 实施例1,本实施例以上模的制作为实施进行详细的描述,参照图1和图2,
[0039] 采用3D设计软件设置塑胶模具,将模具分为上模和下模,上模包括上模腔和上模
壳体,上模壳体包括上壳槽,下模包括下模腔和下模壳体,下模壳体包括下壳槽,依据选用的单一金属材料性能设置具有中空三维连通结构嵌入体的孔隙结构、孔隙大小及孔隙密度。
[0041] 将低合金冷作模具钢金加热后送入锻造机经多次锻造和淬火后得到上模壳体毛坯1 ,上模壳体毛坯1退火后粗铣基准面,上模壳体毛坯1中间部为上模腔加工预留部2,所述低合金冷作模具钢金选用9Mn2V、9SiCr、9CrWMl3、CrWMn、Cr2型钢中的一种。
[0042] C:按照步骤A图纸的设计精削上壳槽,以及加工上嵌入槽道6,
[0043] 粗铣基准面完成后送入CNC机床在上模壳体毛坯1上精削得到多个上壳槽3,上壳槽3的加工需要按照上模与其他部件的连接预先留出需要加工的安装通孔4,对应安装的卡位等,然后对上壳槽3的槽面进行精削,并在上壳槽的槽面加工多个均匀排列的上嵌入槽道
[0045] 采用选择性激光熔化成形方法利用单一金属材料制造上壳槽的槽面的上具有中空三维连通结构嵌入体,具体的为采用3D打印机,加载具有中空三维连通结构嵌入体设计参数至3D打印机控制端,利用铺粉辊均匀地在基板上铺上一层金属粉末,计算机控制激光束对当前层进行选择性激光熔化,熔化的金属粉末冷却固化后,加工平台降低一个单位高度,送粉平台上升一个单位高度,铺粉辊在加工好的片层之上重新铺好金属粉末,激光束开始扫描新一层,如此层层叠加形成上有中空三维连通结构嵌入体7。
[0047] 将上具有中空三维连通结构嵌入体7送入CNC磨床进行精磨,使其能够嵌入在上壳槽的槽面槽面的上嵌入槽道6内,并在上具有中空三维连通结构嵌入体7与上嵌入槽道6之间填充纤维隔离层,所述上具有中空三维连通结构嵌入体具有与嵌入槽体结合的嵌入条块。所述嵌入槽道上具有均匀设置的阻尼槽。所述嵌入条块上具有与阻尼槽相匹配的阻尼齿。所述纤维隔离层采用金属纤维、碳纤维、石棉纤维、玻璃纤维中的一种。所述纤维隔离层的厚度为1‑3mm。
[0049] 步骤E完成后将铸造好的槽面盖与上壳槽完成焊接,焊接完成后送入CNC机床对上模腔进行精削开模,开模完成后送入CNC磨床进行精磨,使上模壳体、上模腔5所有基准面均符合图纸设置的要求,精磨完成后送入CNC机床完成配件的开孔9,得到上模10。
[0050] 实施例2,本实施例以上模的制作为实施进行详细的描述,参照图1和图3,
[0053] 采用3D设计软件设置塑胶模具,将模具分为上模和下模,上模包括上模腔和上模壳体,上模壳体包括上壳槽,下模包括下模腔和下模壳体,下模壳体包括下壳槽,依据选用的单一金属材料性能设置具有中空三维连通结构嵌入体的孔隙结构、孔隙大小及孔隙密度。
[0055] 将低合金冷作模具钢金加热后送入锻造机经多次锻造和淬火后得到下模壳体毛
坯11 ,下模壳体毛坯11退火后粗铣基准面,下模壳体毛坯11中间部为下模腔加工预留部12(此为凸起的部分) ,所述低合金冷作模具钢金选用9Mn2V、9SiCr、9CrWMl3、CrWMn、Cr2型钢中的一种。
[0056] C:按照步骤A图纸的设计精削下壳槽13,以及加工下嵌入槽道15,
[0057] 粗铣基准面完成后送入CNC机床在下模壳体毛坯11上精削得到多个下壳槽13,下壳槽13的加工需要按照下模与其他部件的连接预先留出需要加工的安装柱14,对应安装的卡位等,然后对下壳槽13的槽面进行精削,并在下壳槽的槽面加工多个均匀排列的下嵌入槽道15,
[0059] 采用选择性激光熔化成形方法利用单一金属材料制造上壳槽的槽面的下具有中空三维连通结构嵌入体,具体的为采用3D打印机,加载具有中空三维连通结构嵌入体设计参数至3D打印机控制端,利用铺粉辊均匀地在基板上铺上一层金属粉末,计算机控制激光束对当前层进行选择性激光熔化,熔化的金属粉末冷却固化后,加工平台降低一个单位高度,送粉平台上升一个单位高度,铺粉辊在加工好的片层之上重新铺好金属粉末,激光束开始扫描新一层,如此层层叠加形成下具有中空三维连通结构嵌入体16。
[0060] E:下具有中空三维连通结构嵌入体16与下壳槽13进行装配,
[0061] 将具有中空三维连通结构嵌入体16送入CNC磨床进行精磨,使其能够嵌入在上壳槽的槽面槽面的下嵌入槽道15内,并在下具有中空三维连通结构嵌入体16与下嵌入槽道15之间填充纤维隔离层,所述具下有中空三维连通结构嵌入体具有与下嵌入槽体结合的嵌入条块。所述下嵌入槽道上具有均匀设置的阻尼槽。所述嵌入条块上具有与阻尼槽相匹配的阻尼齿。所述纤维隔离层采用金属纤维、碳纤维、石棉纤维、玻璃纤维中的一种。所述纤维隔离层的厚度为1‑3mm。
[0063] 步骤E完成后将铸造好的下槽面盖17与下壳槽13完成焊接,焊接完成后送入CNC机床对下模腔进行精削开模,开模完成后送入CNC磨床进行精磨,使下模壳体、下模腔所有基准面均符合图纸设置的要求,精磨完成后送入CNC机床完成配件的下开孔20,得到下模18,下模18中,下模腔四个角落具有4个安装柱一21,在下模壳体的四角有4个下安装柱19。
[0064] 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式来进行了阐述,以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,由于文字表达的有限性,而客观上存在无限的具体结构,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还能做出若干改进、润饰或变化,也可以将上述技术特征以适当的方式来进行组合,这些改进润饰、变化或组合,或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均应视为本发明的保护范围。