CN104043775B - 一种铝模的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝模的制造方法，本发明采用普通木材作为加工毛胚并糊涂玻璃纤维布层的方法，在对铝模进行浇制加工时候，使得铝模具的固化收缩率低，电绝缘性能极好，热量传导至模具内部的时间较快，对于加热温度便于控制，而且加工难度小，工艺简单，延长使用寿命。

Description

一种铝模的制造方法

技术领域

本发明涉及一种制造工艺，尤其涉及到一种铝模的制造方法。

背景技术

铝模在成型时需要进行加热处理，因此，现有用于生产铝模都有加热设备，比如在模具外缠绕加热丝或者在模具内铺设加热丝对模具内的母模进行加热处理。普通的铝模模具存在热量传导至模具内部的时间较慢，对于加热温度不宜控制，而且加工难度大，不易实现量产化，而且加工难度大，不易实现量产化。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种工艺简单，延长使用寿命的铝模的制造方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明包括以下步骤：

1)采用木材作为模具的加工毛胚，并对所述加工毛胚进行初步处理；

2）制作玻璃钢模；

对所述加工毛胚表面覆盖至少10层玻璃纤维布层，并对所述玻璃纤维布层糊制树脂胶液，使其表面形成玻璃钢成型壳体；

3）砂模成型。将所述玻璃钢模放置在砂箱内，并进行舂砂操作以固定所述玻璃钢模；

4）将铝原料在690~760°形成熔融态的铝水后，将铝水匀速浇制在所述玻璃钢模内，浇铸完成后，将所述玻璃钢模自然冷却30min；

5）将浇注的铝模取出后对所述铝模进行打磨处理，并放置进烤箱进行高温整形，控制温度在200°C；

6）对所述铝模进行试模处理；

7）将试模合格的所述铝模进行.喷漆成型和烤漆成型。

具体地，所述试模方法为：1.将颗粒状聚乙烯树脂通过聚乙烯粉碎机粉碎后，按照1:750（颜色不同比例稍有差异）将色粉与聚乙烯粉通过搅拌机搅拌均匀。

2.将搅拌好的聚乙烯粉根据模型大小估量倒入铝模中，合并铝模，在铝模底部钻6mm小气孔（气孔数量根据模型大小决定）。

3.将装好的铝模固定在滚塑机上，进行200~250℃高温加热30min。

4.自然冷却或冷水冷却后取出模型，通过模型检测模具以及决定聚乙烯材料的准确用量。

进一步地，在步骤4中铝水浇制的方法为：在容器内壁涂刷石墨层，并将所述铝水放置在所述容器内，根据所述砂模浇铸口个数（浇铸口个数由模具大小决定）确定浇铸人数，多人同时浇铸.

具体地，在所述玻璃钢模上设置多个注射孔与排气孔。

本发明的有益效果在于：

本发明采用普通木材作用加工毛胚并糊涂玻璃纤维布层的方法，在对铝模进行浇制加工时候，使得铝模具的固化收缩率低，电绝缘性能极好，热量传导至模具内部的时间较快，对于加热温度便于控制，而且加工难度大，加工难度小，工艺简单，延长使用寿命。

具体实施方式

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明包括以下步骤：

1)采用木材作为模具的加工毛胚，并对所述加工毛胚进行初步处理；

2）制作玻璃钢模；

对所述加工毛胚表面覆盖至少10层玻璃纤维布层，并对所述玻璃纤维布层糊制树脂胶液，使其表面形成玻璃钢成型壳体；材料：基体树脂要求固化收缩率低，电绝缘性能极好，对各种酸碱及有机溶剂都很稳定，抗拉强度可达450～700kg/cm2，抗弯曲强度可达900～1200kg/cm2。固化剂采用m50固化剂。模具胶衣采用耐高温、硬度高、韧性好的模具专用胶衣。制作FRP模具的纤维增强材料采用300g/m2无碱短切毡、表面毡采用40g/m2和0.4mm玻璃纤维方格布。1.对木头模型表面进行打磨、抛光等处理，以提高表面的光滑程度，保证制作的玻璃钢模具型腔的光洁度。2.选择分型面,沿分型面用光滑木板固定原型，以便进行上下模的分开糊制。在原型和分型面上涂刷脱模剂时，一定要涂均匀、周到，并反复涂刷2～3遍，待前一遍涂刷的脱模剂干燥后，方可进行下一遍涂刷。3.待脱模剂完全干燥后，将模具专用胶衣用毛刷分两次涂刷，涂刷要均匀，待第一层初凝后再涂刷第二层。胶衣层总厚度应控制在0.6mm左右。胶衣不能涂太厚，以防止产生表面裂纹和起皱。4.配制树脂胶液，由于常温树脂粘度很大，可先将不饱和聚酯树脂在60℃恒温箱中加热30min，以降低其粘度，再加入20～25份的固化剂（固化剂的加入量应根据当时的气温、现场温度适当增减），迅速搅拌，进行真空脱泡1～3分钟，以除去树脂胶液中的气泡，即可使用。5.待胶衣初凝，手感软而不粘时，将调配好的环氧树脂胶液涂刷到经胶凝的模具胶衣上，随即铺一层短切毡，压实，排出气泡。逐层糊制玻璃纤维，直到所需厚度。在糊制过程中，要严格控制每层树脂胶液的用量，既要能充分浸润纤维,又不能过多。整个糊制过程实行多次成型，每次糊制2～3层后，要待固化放热高峰过了之后（即树脂胶液较粘稠时，在20℃一般60min左右），方可进行下一层的糊制。糊制时玻璃纤维布必须铺覆平整,玻璃布之间的接缝应互相错开，尽量不要在棱角处搭接。要注意用毛刷将布层压紧，使含胶量均匀，赶出气泡，有些情况下，需要用尖状物，将气泡挑开。第一片模具固化后,切除多余飞边,清理模具及另一半原型表面上的杂物，即可打脱模剂，制作胶衣层，放置注射孔与排气孔，进行第二片模具的糊制。待第二片模具固化后，切除多余的飞边。为保证模具有足够的强度，避免模具变形。可适当的粘结一些支撑件、紧固件、定位销等以完善模具结构。6.在常温（20℃左右）下糊制好的模具，一般48小时基本固化定型，即能脱模。脱模时尽可能使用压缩空气断续吹气，一般用400#～1000#水砂纸依次打磨模具表面，使用抛光机对模具进行表面抛光。

3）砂模成型。将所述玻璃钢模放置在砂箱内，并进行舂砂操作以固定所述玻璃钢模；将所述玻璃钢模放置在砂箱内，并进行舂砂操作以固定所述玻璃钢模；选用砂料为南京红沙后，1.首先把制作好的玻璃钢模（以下简称母模）正确安排在造型的砂箱中，操作时注意以下几点：A、必须考虑好造型后能否在砂箱中将母模顺利地取出B、放置母模时应考虑铸件的加工要求，特别是铸件的重要加工面，应尽量朝下放置，或者在垂直面的位置上C、放置母模时母模不能紧靠砂箱边缘，必须使母模的边缘与砂箱内侧保持一定的距离，以防止浇注时发生金属液跑箱（又称跑火）现象2.母模放入砂箱内之后，分批向砂箱内填入南京红沙，然后再用专用的砂舂工具舂紧。舂砂操作时应注意以下几点：A、为防止砂型在搬移或浇注金属液时损坏，必须保证砂型具有一定的紧实度，既不能太硬也不能太松B、按一定的顺序进行舂砂操作，先把填入母模周围的型砂舂实，达到模具固定的位置C、舂砂时，应正确使用砂舂D、舂砂过程中应分层填砂，分层舂砂E、为了不使分型面处的型砂黏结在一起，必须在分型面处撒上一层分型砂，使其隔离，如果是倾斜的分型面可用纸来隔离3.为了使上砂箱与下砂箱按原来开箱时的位置正确合箱，必须采用砂箱定位措施：A、红泥定位：在上砂箱与下砂箱的结合部位，用红泥在箱外做出定位面，然后在定位面上划出定位线，以保证开箱后不会发生错位现象B、定位销定位：利用事先加工好的定位销和砂箱上的定位孔机械定位

4.砂型的排气工艺措施常用的排气工艺措施有以下几种：A、扎气眼：用细通气纲件在上砂型面上扎出适当数量的气眼，以利排气。一般把气眼深度控制在距离模具10~15MMB、加排气冒口：在砂型结构中，对于上部窄而薄的部分，就不能采取扎气眼的排气工艺。在砂型上部的相应位置上加排气冒口，不但可以使砂型的气体及时顺利地排出，而且还可以减少浇不足的现象。5.起模A、起模前在模具周围边缘处用水笔淡淡地浸润一下，可以增加型砂的黏结力B、起模时，首先要松动模具，先把起模针钉在模具上。用锤子轻轻敲打起模针杆。使木模向四周方向轻微松动C、起模质量的好坏，关键在于能否小心操作，起模时一定要把起模针钉在模具的重心处，否则起模时会因木模偏重歪向一边，使木模不易起出，甚至碰坏砂型6.砂型的修整，修模时一般注意以下几个方面：A、修整时，在修整的部位先用水浸润一下，然后进行修整B、损坏的部位较大时，修整前应先把损坏的部位的砂型表面型砂弄松C、砂型损坏的部位如果是一块较大的薄层时，修整前应先将其型砂深挖去一些，然后再进行修整。否则浇注时易产生砂型脱皮现象为此在砂型造好后，对砂型上的一些薄壁表面、转角处、凸起的部位以及浇口周围等处一般都插入一定数量的铁钉。目的是固定该处砂型，以提高砂型的强度。7.开设浇口、冒口，在所述玻璃钢模上设置多个注射孔与排气孔。浇口是金属液进入铸型中的一系列通道，浇口对铸件质量有很大的影响，完整的浇口系统通常由浇口盆、直浇道、横浇道和内浇道四个部分组成，开设浇口袄注意以下几方面的问题：A、浇口要做得表面光滑，形状正确。防止金属液将砂粒冲下带入型腔中B、应使金属液能平稳地流入型腔，以免冲坏砂型和砂芯C、为使金属液中的溶渣等杂质挡在横浇道中，一般内浇道不要开在横浇道的尽头、上面和直浇道的下面D、内浇道的数目，根据铸件大小、壁厚而定，为了防止铸件上的肥厚部分产生缩孔，便于在凝固过程中进行补缩，往往在铸件的肥厚部分或铸件的最高处设置冒口。冒口的大小、数量因铸件的大小、结构、材料不同而异。8.上敷料用粉袋在型腔内撒上一层石墨粉等敷料。9.合箱砂箱的合箱对铸件的质量有很大影响，合箱时注意以下几点：A、仔细检查砂型各个部分是否有损坏的地方，型腔中散落的废砂可用皮老虎或压缩空气吹出，也可以用吸尘器吸出,B、检查砂芯尺寸及安放位置是否正确，并检查各部分的厚度是否符合要求C、必要时合箱后在将上型吊起来，检查在合箱时有无压坏的部分D、合箱时将浇口和冒口盖住，防止废砂或杂物进入型腔,10.砂箱的紧固为防止浇注时上砂箱被金属液抬起，出现跑火现象，合箱后还必须做好砂箱的紧固工作。紧固砂箱时应注意以下几方面：A、合理放置压箱铁：在上砂箱顶面上放置压箱铁，目的是防止浇注时上砂箱被金属液抬起，保证浇注工作的顺利进行。B、对称紧固：上、下砂箱一般用夹钳或螺栓紧固，具体操作时应同时对称、交替紧固。不可一边紧固后，再紧固另一边C、紧固的拆除：浇注结束后，不要立即拆除砂箱的压箱铁或其他紧固件，否则会因金属液未完成凝固而顶起上箱，造成跑火。

4）将铝原料在690~760°形成熔融态的铝水后，将铝水匀速浇制在所述玻璃钢模内，浇铸完成后，将所述玻璃钢模自然冷却30min，

5）将浇注的铝模取出后对所述铝模进行打磨处理，并放置进烤箱进行高温整形，控制温度在200°C。

6）对所述铝模进行试模处理。

7）将试模合格的所述铝模进行.喷漆成型和烤漆成型。喷漆成型主要在常温下气泵喷枪均匀喷漆，方便脱模，烤漆成型的烤漆温度200℃左右进行。烤漆时，将风门调至烤漆位置，热风循环，烤房内温度迅速升高到预定干燥温度(55℃—60℃)。风机将外部新鲜空气进行初过滤后，与热能转换器发生热交换后送至烤漆房顶部的气室，再经过第二次过滤净化，热风经过风门的内循环作用，除吸进少量新鲜空气外，绝大部分热空气又被继续加热利用，使得烤漆房内温度逐步升高。当温度达到设定的温度时，燃烧器自动停止；当温度下降到设置温度时，风机和燃烧器又自动开启，使烤漆房内温度保持相对恒定。最后当烤漆时间达到设定的时间时，烤漆房自动关机，烤漆结束。

所述试模方法为：1.将颗粒状聚乙烯树脂通过聚乙烯粉碎机粉碎后，按照1:750（颜色不同比例稍有差异）将色粉与聚乙烯粉通过搅拌机搅拌均匀。

2.将搅拌好的聚乙烯粉根据模型大小估量倒入铝模中，合并铝模，在铝模底部钻6mm小气孔（气孔数量根据模型大小决定）。

3.将装好的铝模固定在滚塑机上，进行200~250℃高温加热30min。

4.自然冷却或冷水冷却后取出模型，通过模型检测模具以及决定聚乙烯材料的准确用量。

在步骤4中铝水浇制的方法为：在容器内壁涂刷石墨层，并将所述铝水放置在所述容器内，根据所述砂模浇铸口个数（浇铸口个数由模具大小决定）确定浇铸人数，多人同时浇铸.

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种铝模的制造方法，其特征在于：

包括以下步骤：

1）采用木材作为模具的加工毛胚，并对所述加工毛胚进行初步处理；

2）制作玻璃钢模；

对所述加工毛胚表面覆盖至少10层玻璃纤维布层，并对所述玻璃纤维布层糊制树脂胶液，使其表面形成玻璃钢成型壳体；

3）砂模成型；

4）将铝原料在690~760°形成熔融态的铝水后，将铝水匀速浇制在所述玻璃钢模内，浇铸完成后，将所述玻璃钢模自然冷却30min；

5）将浇注的铝模取出后对所述铝模进行打磨处理，并放置进烤箱进行高温整形，控制温度在200°C；

6）对所述铝模进行试模处理,所述试模方法为：

a.将颗粒状聚乙烯树脂通过聚乙烯粉碎机粉碎后，按照1:750将色粉与聚乙烯粉通过搅拌机搅拌均匀；

b.将搅拌好的聚乙烯粉根据模型大小估量倒入铝模中，合并铝模，在铝模底部钻6mm小气孔；

c.将装好的铝模固定在滚塑机上，进行200~250℃高温加热30min；

d.自然冷却或冷水冷却后取出模型，通过模型检测模具以及决定聚乙烯材料的准确用量；

7）将试模合格的所述铝模进行.喷漆成型和烤漆成型。

2.根据权利要求1所述的一种铝模的制造方法，其特征在于：在步骤4中铝水浇制的方法为：在容器内壁涂刷石墨层，并将所述铝水放置在所述容器内，根据所述砂模浇铸口个数确定浇铸人数，多人同时浇铸。

3.根据权利要求1所述的一种铝模的制造方法，其特征在于：在所述玻璃钢模上设置多个注射孔与排气孔。