CN101992264A - 树脂铸造模具快速制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于材料加工工程技术领域，具体涉及一种树脂铸造模具快速制造方法，其特征在于步骤如下：①根据铸件的铸造工艺图纸来绘制模具的三维CAD模型，并由快速成型设备制得制造树脂铸造模具所用的树脂原型；②利用制得的树脂原型通过常温硫化硅橡胶模的翻模可快速得到制造树脂铸造模具的型腔；③利用得到的制造树脂铸造模具的型腔，通过手工糊制的方式来制造树脂模具；④利用手工糊制而成的树脂模具，在型板上进行组装，以完成模具的制造过程。本发明与现有技术相比，具有如下优点：1)方便了对铸件外形的设计和修改；2)可快速得到制造树脂铸造模具的型腔；3)模具的尺寸精度达到零点几毫米级，缩短了模具的制造周期。
Description
技术领域
本发明属于材料加工工程技术领域，具体涉及一种树脂铸造模具快速制造方法。
背景技术
目前国内铸造生产工艺过程中造型用的铸造模具大多是利用红松材质的木材利用手工加工而成的，铸造模具的质量及设计制造速度是企业赢得严酷市场竞争的关键技术装备。以往铸造模具的制作过程一般是利用客户提供的产品图纸或是铸件实物来进行模具结构设计，然后利用手工进行放样，模具制作和装配，对于复杂形状的铸造模具而言，制作周期长，难度大，模型的外形尺寸精度和表面光洁度都比较低。在模具制作工序，对于复杂曲面形状的模具要采用多次放样，手工雕刻或是利用简单的木工加工设备来制造，由此使得铸造模具的加工周期延长，加工费用费用很高。铸造模具加工周期长，不能很好地满足企业产品更新换代的要求，限制了企业的发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷、工艺简单、加工质量好、周期短、成本较低的树脂铸造模具快速制造方法。
本发明是采用如下技术方案来实现的：
即一种树脂铸造模具快速制造方法，其特征在于步骤如下：
①根据铸件的铸造工艺图纸来绘制模具的三维CAD模型，并由快速成型设备制得制造树脂铸造模具所用的树脂原型；
②利用制得的树脂原型通过常温硫化硅橡胶模的翻模可快速得到制造树脂铸造模具的型腔；
③利用得到的制造树脂铸造模具的型腔，通过手工糊制的方式来制造树脂模具；
④利用手工糊制而成的树脂模具，在型板上进行组装，以完成模具的制造过程。
手工糊制树脂模具之前，先在型腔内表面涂上一层用环氧树脂、固化剂、增韧剂、偶联剂、光稳定剂以及耐磨粉料组成的混合物，上述混合物的份数比为：
环氧树脂100份；
固化剂33份；
增韧剂10份；
偶联剂3份；
光稳定剂3份；
粒度为280目～400目的耐磨粉料218份；
上述原料中的固化剂为改性多元胺，增韧剂为邻苯二甲酸二丁酯，偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，光稳定剂为2-羟基-4-正辛氧基-二苯甲酮。
耐磨粉料包括144份的碳化硅粉末和74份的氧化铝粉末。
手工糊制树脂模具时采用环氧树脂、固化剂、增韧剂以及玻璃纤维材料组成的混合物进行糊制，上述各原料的份数比为：
环氧树脂100份；
固化剂33份；
增韧剂10份；
玻璃纤维材料50份；
上述原料中固化剂为改性多元胺，增韧剂为邻苯二甲酸二丁酯，玻璃纤维材料为无碱玻璃纤维布
糊制时需先在得到的制造树脂铸造模具的型腔内表面涂抹环氧树脂、固化剂、增韧剂三种材料经混合均匀后得到的树脂材料再逐层粘贴无碱玻璃纤维布。
本发明所述的无碱玻璃纤维布可以选用EW系列的平纹布，表层选用较细的EW25平纹布、内层选用较粗的EW100、EW200等。
本发明所述的快速成型机的型号为LPS600A，工作原理是首先对零件的三维CAD实体模型进行分体处理，得到零件的二维截面数据信息，然后根据每一层的截面数据，以特定的方法生成与该层截面形状一致的薄片，这一过程反复进行，逐层累加，直至“生长”出三维的立体树脂原型来。
本发明制作型腔的工艺具体为：利用制得的树脂原型为模样，利用常温硫化硅橡胶将树脂原型模样包容，待硅橡胶凝固之后，取出树脂原型模样，通过这种翻模的方法可以得到制造树脂铸造模具的型腔。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1)采用快速成型技术来制造铸造模具的树脂原型，方便了对铸件外形的设计和修改；
2)直接利用快速成型制备的铸造模具的树脂原型和硅橡胶模的翻模可快速得到制造树脂铸造模具的型腔；
3)利用制造树脂铸造模具的型腔，通过手工糊制的方式来制造树脂模具，可使得模具的尺寸精度达到零点几毫米级，可以满足铸造模具的使用要求，缩短了模具的制造周期；
4)利用手工糊制而成的树脂模具，在型板上进行组装，以完成模具的制造过程；
5)本制造方法特别适合于复杂形状的铸造模具的制造，形状越复杂，快速成型技术制造任意复杂形状的原型的特点体现得就越明显，经济和社会效益体现得也越显著。
具体实施方式
以下是快速制造树脂铸造模具的具体操作步骤：
1、制得制造树脂铸造模具所用的树脂原型：利用铸件的工艺图，利用三维造型软件(如Pro/E)软件进行三维CAD造型，将得到的三维CAD造型生成制作树脂铸造模具原型所用的三维CAD模型，然后将三维CAD模型传送到快速成型设备的控制计算机中，快速成型机设备制得制造树脂铸造模具所用的树脂原型。
2、得到制造树脂铸造模具的型腔：利用制得的制造树脂铸造模具所用的树脂原型和硅橡胶模翻制造树脂铸造模具的型腔。利用制得的树脂原型为模样，利用常温硫化硅橡胶将树脂原型模样包容，待硅橡胶凝固之后，取出树脂原型模样，通过这种翻模的方法可以得到制造树脂铸造模具的型腔。
3、通过手工糊制的方式来制造树脂模具：利用得到的制造树脂铸造模具的型腔，为满足模具的耐磨要求，可在型腔的表面首先涂上一层用环氧树脂、固化剂、增韧剂、偶联剂、光稳定剂以及耐磨粉料组成的混合物，上述混合物的份数比为：环氧树脂100份；固化剂33份；增韧剂10份；偶联剂3份；光稳定剂3份；耐磨粉料218份。上述原料中的固化剂为改性多元胺，增韧剂为邻苯二甲酸二丁酯，偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，光稳定剂为2-羟基-4-正辛氧基-二苯甲酮，耐磨粉料包括144份的碳化硅粉末和74份的氧化铝粉末，上述两种粉末的粒度均在280目～400目范围内。
手工糊制树脂模具时采用环氧树脂、固化剂、增韧剂以及玻璃纤维材料组成的混合物进行糊制，上述各原料的份数比为：环氧树脂100份；固化剂33份；增韧剂10份；玻璃纤维材料50份。上述原料中固化剂为改性多元胺，增韧剂为邻苯二甲酸二丁酯，玻璃纤维材料为无碱玻璃纤维布。
糊制时需先在得到的制造树脂铸造模具的型腔内表面涂抹环氧树脂、固化剂、增韧剂三种材料经混合均匀后得到的树脂材料再逐层粘贴无碱玻璃纤维布。
本发明所述的无碱玻璃纤维布可以选用EW系列的平纹布，表层选用较细的EW25平纹布、内层选用较粗的EW100、EW200等。
4、树脂模具在型板上的组装：利用手工糊制而成的树脂模具，在型板上进行组装，确定好模具各组成部分的相对位置，组装好浇冒口系统，最终完成树脂铸造模具的制造过程。
Claims (5)
1.一种树脂铸造模具快速制造方法，其特征在于步骤如下：
①根据铸件的铸造工艺图纸来绘制模具的三维CAD模型，并由快速成型设备制得制造树脂铸造模具所用的树脂原型；
②利用制得的树脂原型通过常温硫化硅橡胶模的翻模可快速得到制造树脂铸造模具的型腔；
③利用得到的制造树脂铸造模具的型腔，通过手工糊制的方式来制造树脂模具；
④利用手工糊制而成的树脂模具，在型板上进行组装，以完成模具的制造过程。
2.根据权利要求1所述的树脂铸造模具快速制造方法，其特征在于手工糊制树脂模具之前，先在型腔内表面涂上一层用环氧树脂、固化剂、增韧剂、偶联剂、光稳定剂以及粒度在280目～400目的耐磨粉料组成的混合物，在型腔内表面形成表面耐磨层，上述混合物的份数比为：
环氧树脂100份；
固化剂33份；
增韧剂10份；
偶联剂3份；
光稳定剂3份；
粒度为280目～400目的耐磨粉料218份；
上述原料中的固化剂为改性多元胺，增韧剂为邻苯二甲酸二丁酯，偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，光稳定剂为2-羟基-4-正辛氧基-二苯甲酮。
3.根据权利要求2所述的树脂铸造模具快速制造方法，其特征在于耐磨粉料由144份的碳化硅粉末和74份的氧化铝粉末的组成。
4.根据权利要求1所述的树脂铸造模具快速制造方法，其特征在于手工糊制树脂模具时采用环氧树脂、固化剂、增韧剂以及玻璃纤维材料组成的混合物进行糊制，上述各原料的份数比为：
环氧树脂100份；
固化剂33份；
增韧剂10份；
玻璃纤维材料50份；
上述原料中固化剂为改性多元胺，增韧剂为邻苯二甲酸二丁酯，玻璃纤维材料为无碱玻璃纤维布。
5.根据权利要求4所述的树脂铸造模具快速制造方法，其特征在于糊制时需先在得到的制造树脂铸造模具的型腔内表面涂抹环氧树脂、固化剂、增韧剂三种材料经混合均匀后得到的树脂材料再逐层粘贴无碱玻璃纤维布。
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