CN104693687A - 一种环氧树脂塑料模具配方及其浇注工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种环氧树脂塑料模具配方及其浇注工艺。所述模具由凹模和凸模组成，其组成重量百分比：6101环氧树脂：20-30﹪,磷苯二甲酸二丁脂：3-8﹪，200目石英粉：5-10﹪，40目石英砂：20-30﹪，200目铁粉：30-50﹪，乙二胺：1-3﹪；脱模剂重量百分比：甲苯90-95﹪，聚苯乙烯5-10﹪，甲苯和聚苯乙烯混合放置瓶内密封6天溶解后再使用；其浇注工艺有浇注模具制备、配方顺序、浇注凹模、凹模整型、浇注凸模和凸模整型六个步骤。其有益效果是：以铸造代替机械加工，定型方便，缩短生产周期，能保证多型腔模具内型腔和外表形状的同一性，制造简单，不易变形，精度高，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及到一种环氧树脂塑料模具配方及其浇注工艺，属机械加工模具技术领域。
背景技术
在机械加工中，对模具的生产一直以使用钢材为主，虽然现在也有一些树脂类的塑料模具，但由于其产品配方及其浇注工艺都不太成熟，加之在模具刃口及压应力集中的部位没有镶嵌金属块补强，极易早期磨损，影响其使用寿命，所以得不到普及应用，而金属模具由于需要精细的机械加工，所以其制造工艺复杂，整形修补困难，难以保证凹模型腔与凸模外表形状的同一性，生产周期长，制造成本高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的就是提供一种铸造代替机械加工，定型方便，缩短模具生产周期，能保证多型腔模具的内型腔和外表形状的同一性，制造简单，不易变形，精度高，使用寿命长的环氧树脂塑料模具配方及其浇注工艺。
本发明的技术方案是：一种环氧树脂塑料模具，所述模具包括凸模和凹模，其特征在于，所述环氧树脂塑料模具的各个组分的重量百分比为：6101环氧树脂：20-30﹪, 磷苯二甲酸二丁脂：3-8﹪，200目石英粉：5-10﹪，40目石英砂：20-30﹪，200目铁粉：30-50﹪，乙二胺：1-3﹪。
本发明的另一目的是提供上述环氧树脂塑料模具的浇注工艺，具体包括以下步骤：
步骤1.浇注模具的模型制备：先制备一个浇注凹模的模型，浇注凹模的模型包括凹模基体、支承螺钉、石膏、金属镶块、加水石膏粉、木质凹槽和样件，先将木质凹槽放置在平台上，槽底上下面保持平行，其内腔内设有尺寸小于木质凹槽的凹模基体，凹模基体上面板上设有冒口和浇口，其内壁上设有用于固接的支承螺钉，凹模基体与木质凹槽之间填充石膏固定，样件设置在所述凹模基体的内腔内，样件与木质凹槽的底板之间充满加水石膏粉，样件上设有固有螺钉的金属镶块，即得到凹模的模型备用，
步骤2：制备原料：按照设计成分分别称取6101环氧树脂, 磷苯二甲酸二丁脂，200目石英粉，40目石英砂，200目铁粉，乙二胺；
先将6101环氧树脂置于容器中，放入电热干燥箱内加热，加热至温度为50～60℃时取出，加入磷苯二甲酸二丁脂并用搅拌机搅拌均匀，然后再加入200目石英粉和40目石英砂及200目铁粉并继续搅拌，在降至温度40℃±5℃时加入乙二胺硬化剂，然后尽速搅拌1～3分钟，放置1～2分钟，使气体溢除，得到环氧树脂塑料剂，备用；
步骤3：浇注凹模：先将步骤1制备得到的凹模的模型的型腔去污和除锈并用丙铜清洗干净，用毛刷在样件的成型表面涂脱模剂2～3次，将取一半的步骤2制备得到的制好的环氧树脂塑料剂从浇口倒入凹模的模型内，即得到凹模；
步骤4：凹模的整型：在室温20～30℃时，凹模在浇注48小时后便可脱模整型，即得到合符技术要求的环氧树脂塑料凹模；
步骤5：凸模的浇注：凸模的浇注工艺过程与凹模相同，只不过凸模的浇注样件可用凹模来代替，所以省去了浇注凹模模具的加水石膏粉和样件，凸模浇注前，凹模的型腔朝上，凹模基体的上面板以固接方式设置在木质凹槽的底板上，用毛刷在凹模内腔表面均匀地涂上脱模剂2～3次，然后合上已用丙铜清洗干净的凸模基体，便可进行凸模的浇注；
步骤6：凸模的整型：在室温20～30℃时，凸模在浇注48小时后便可脱模整型，即得到合符技术要求的环氧树脂塑料凸模。
进一步，所述脱模剂的组分的重量百分为：甲苯90-95﹪，聚苯乙烯5-10﹪；将甲苯和聚苯乙烯放置瓶内混合，密封6天全部溶解后方可使用。
本发明的有益效果是：由于采用上述技术方案，本发明以铸造代替机械加工，定型方便，缩短模具生产周期，能保证多型腔模具的内型腔和外表形状的同一性，制造简单，不易变形，精度高，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明浇注凹模的模具结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1所示，本发明一种环氧树脂塑料模具的浇注工艺，具体包括以下步骤：
步骤1：浇注模具的制备：先制备一个浇注凹模的模具，浇注凹模的模具包括凹模基体1、支承螺钉3、石膏6、金属镶块7、加水石膏粉8、木质凹槽9和样件10，木质凹槽9放置在平台上，槽底上下面保持平行，其内腔内设有尺寸小于木质凹槽的凹模基体1，凹模基体1与木质凹槽9之间设有石膏6，以防树脂溢出，凹模基体1上面板上设有冒口2和浇口5，其内壁上设有与之固接的支承螺钉3，其内腔内设有样件10，样件10与木质凹槽9底板之间充满加水石膏粉8，以增加其抗压强度，样件10上设有固有螺钉的金属镶块7，金属镶块7设置在模具刃口及压应力集中的部位，以避免模具早期磨损，提高其使用寿命；
步骤2：配方顺序：6101环氧树脂粘结剂：21.4﹪, 磷苯二甲酸二丁脂增塑剂：4.3﹪，200目石英粉填充剂：8.6﹪，40目石英砂填充剂：21.4﹪，200目铁粉填充剂：42.8﹪，乙二胺硬化剂：1.5﹪，先用铁桶秤取当量的6101环氧树脂，放入电热干燥箱内加热，用温度计测量，当树脂温度在50～60℃时取出，加入磷苯二甲酸二丁脂增塑剂并用搅拌机搅拌均匀，然后再加入200目石英粉和40目石英砂及200目铁粉三种填充剂并继续搅拌，在温度40℃±5℃时加入乙二胺硬化剂，然后尽速搅拌1～3分钟，放置1～2分钟，使气体溢除，即刻浇注；
步骤3：浇注凹模：凹模4的浇注在浇注凹模的模具内进行，浇注前先将凹模基体1的型腔去污和除锈并用丙铜清洗干净，用毛刷在样件10的成型表面涂脱模剂2～3次，然后从浇口5倒入按步骤2配制好的环氧树脂塑料剂进行浇注；
步骤4：凹模的整型：在室温20～30℃时，凹模4在浇注48小时后便可脱模整型，即得到合符技术要求的环氧树脂塑料凹模；
步骤5：凸模的浇注：凸模的浇注工艺过程与凹模相同，只不过凸模的浇注样件可用凹模来代替，所以省去了浇注凹模模具的加水石膏粉8和样件10，凸模浇注前，凹模4的型腔朝上，凹模基体1的上面板以固接方式设置在木质凹槽9的底板上，用毛刷在凹模内腔表面均匀地涂上脱模剂2～3次，然后合上已用丙铜清洗干净的凸模基体，便可进行凸模的浇注；
步骤6：凸模的整型：在室温20～30℃时，凸模在浇注48小时后便可脱模整型，即得到合符技术要求的环氧树脂塑料凸模；
实施例2：
步骤1.浇注模具的模型制备：先制备一个浇注凹模的模型，浇注凹模的模型包括凹模基体1、支承螺钉3、石膏6、金属镶块7、加水石膏粉8、木质凹槽9和样件10，先将木质凹槽9放置在平台上，槽底上下面保持平行，其内腔内设有尺寸小于木质凹槽的凹模基体1，凹模基体1上面板上设有冒口2和浇口5，其内壁上设有用于固接的支承螺钉3，凹模基体1与木质凹槽9之间填充石膏（6）固定，样件10设置在所述凹模基体1的内腔内，样件10与木质凹槽9的底板之间充满加水石膏粉8，样件10上设有固有螺钉的金属镶块7，金属镶块7设置在模具刃口及压应力集中的部位，即得到凹模的模型备用，
步骤2：制备原料：6101环氧树脂粘结剂：28﹪, 磷苯二甲酸二丁脂增塑剂：7﹪，200目石英粉填充剂：3﹪，40目石英砂填充剂：20﹪，200目铁粉填充剂：39﹪，乙二胺硬化剂：3﹪，先将6101环氧树脂置于容器中，放入电热干燥箱内加热，加热至温度为50～60℃时取出，加入磷苯二甲酸二丁脂并用搅拌机搅拌均匀，然后再加入200目石英粉和40目石英砂及200目铁粉并继续搅拌，在降至温度40℃±5℃时加入乙二胺硬化剂，然后尽速搅拌1～3分钟，放置1～2分钟，使气体溢除，得到环氧树脂塑料剂，备用；
步骤3：浇注凹模：先将步骤1制备得到的凹模的模型的型腔去污和除锈并用丙铜清洗干净，用毛刷在样件10的成型表面涂脱模剂2～3次，将取一半的步骤2制备得到的制好的环氧树脂塑料剂从浇口5倒入凹模的模型内，即得到凹模4；
步骤4：凹模的整型：在室温20～30℃时，凹模4在浇注48小时后便可脱模整型，即得到合符技术要求的环氧树脂塑料凹模；
步骤5：凸模的浇注：凸模的浇注工艺过程与凹模相同，只不过凸模的浇注样件可用凹模4来代替，所以省去了浇注凹模模具的加水石膏粉8和样件10，凸模浇注前，凹模4的型腔朝上，凹模基体1的上面板以固接方式设置在木质凹槽9的底板上，用毛刷在凹模内腔表面均匀地涂上脱模剂2～3次，然后合上已用丙铜清洗干净的凸模基体，便可进行凸模的浇注；
步骤6：凸模的整型：在室温20～30℃时，凸模在浇注48小时后便可脱模整型，即得到合符技术要求的环氧树脂塑料凸模。
本发明一种环氧树脂塑料模具的配方，以环氧树脂为粘结剂，其粘结力强，收缩率小，当加热温度大于40℃时，流动性较高，环氧树脂是塑料模具的主要原料；以磷苯二甲酸二丁脂为增塑剂，可提高环氧树脂的抗冲击强度，增加流动性，减少脆性，使环氧树脂具有可塑性；以石英粉、石英砂和铁粉为填充剂，能提高塑料模具的受压强度，增加表面硬度和耐磨性，并能使环氧树脂的收缩率由于1.5﹪降低到0.4～0.6﹪，且可降低造模成本；以乙二胺为硬化剂，能使环氧树脂分子交联成网状结构的巨大分子，从而与其他材料合成为硬化物。
Claims (3)
1.一种环氧树脂塑料模具，所述模具包括凸模和凹模，其特征在于，所述环氧树脂塑料模具的各个组分的重量百分比为：6101环氧树脂：20-30﹪, 磷苯二甲酸二丁脂：3-8﹪，200目石英粉：5-10﹪，40目石英砂：20-30﹪，200目铁粉：30-50﹪，乙二胺：1-3﹪。
2.一种如权利要求1所述环氧树脂塑料模具的浇注工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1.浇注模具的模型制备：先制备一个浇注凹模的模型，浇注凹模的模型包括凹模基体（1）、支承螺钉（3）、石膏（6）、金属镶块（7）、加水石膏粉（8）、木质凹槽（9）和样件（10），先将木质凹槽（9）放置在平台上，槽底上下面保持平行，其内腔内设有尺寸小于木质凹槽的凹模基体（1），凹模基体（1）上面板上设有冒口（2）和浇口（5），其内壁上设有用于固接的支承螺钉（3），凹模基体（1）与木质凹槽（9）之间填充石膏（6）固定，样件（10）设置在所述凹模基体（1）的内腔内，样件（10）与木质凹槽（9）的底板之间充满加水石膏粉（8），样件（10）上设有固有螺钉的金属镶块（7），金属镶块7设置在模具刃口及压应力集中的部位，即得到凹模的模型备用，
步骤2：制备原料：按照设计成分分别称取6101环氧树脂, 磷苯二甲酸二丁脂，200目石英粉，40目石英砂，200目铁粉，乙二胺；
先将6101环氧树脂置于容器中，放入电热干燥箱内加热，加热至温度为50～60℃时取出，加入磷苯二甲酸二丁脂并用搅拌机搅拌均匀，然后再加入200目石英粉和40目石英砂及200目铁粉并继续搅拌，在降至温度40℃±5℃时加入乙二胺硬化剂，然后尽速搅拌1～3分钟，放置1～2分钟，使气体溢除，得到环氧树脂塑料剂，备用；
步骤3：浇注凹模：先将步骤1制备得到的凹模的模型的型腔去污和除锈并用丙铜清洗干净，用毛刷在样件（10）的成型表面涂脱模剂2～3次，将取一半的步骤2制备得到的制好的环氧树脂塑料剂从浇口（5）倒入凹模的模型内，即得到凹模（4）；
步骤4：凹模的整型：在室温20～30℃时，凹模（4）在浇注48小时后便可脱模整型，即得到合符技术要求的环氧树脂塑料凹模；
步骤5：凸模的浇注：凸模的浇注工艺过程与凹模相同，只不过凸模的浇注样件可用凹模（4）来代替，所以省去了浇注凹模模具的加水石膏粉（8）和样件（10），凸模浇注前，凹模（4）的型腔朝上，凹模基体（1）的上面板以固接方式设置在木质凹槽（9）的底板上，用毛刷在凹模内腔表面均匀地涂上脱模剂2～3次，然后合上已用丙铜清洗干净的凸模基体，便可进行凸模的浇注；
步骤6：凸模的整型：在室温20～30℃时，凸模在浇注48小时后便可脱模整型，即得到合符技术要求的环氧树脂塑料凸模。
3.一种如权利要求2所述的浇注工艺，其特征在于，所述脱模剂的组分的重量百分为：甲苯90-95﹪，聚苯乙烯5-10﹪；将甲苯和聚苯乙烯放置瓶内混合，密封6天全部溶解后方可使用。
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