CN105834357A - 树脂铸造模具快速制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种树脂铸造模具快速制造方法，采用以下步骤：1)针对需要制造的铸造模具为凸模或是凹模，分别利用聚苯乙烯泡沫材料在数控加工设备上加工出对应的凹模或是凸模,加工出的凹模或凸模的尺寸以铸造模具凸模或凹模表面的尺寸为基准，留出1～1.5mm的加工余量；2)在步骤1)制得的凹模或凸模表面涂覆一层表层树脂材料，再在表层树脂材料表面上涂覆一层背层树脂材料，待树脂材料固化后去除聚苯乙烯泡沫材料则得到树脂铸造模具的毛坯；3)将毛坯在数控加工设备上二次定位后进行加工到树脂铸造模具的设计尺寸，得到树脂铸造模具；4)将制得的树脂铸造模具在型板上进行组装，即得整个模具。本发明制造工艺简单、生产周期短、生产成本低。

Description

树脂铸造模具快速制造方法

技术领域

本发明提供一种树脂铸造模具快速制造方法，属于铸造技术领域。

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除了少数采用金属模具以外，大多是利用红松材质或是其他材质的木材利用手工加工而成的，现有金属及木质铸造模具的制造方法工艺复杂，加工周期长，难以满足铸造业日益增长的市场需求。

专利号ZL201010577170.8公开了一种树脂铸造模具快速制造方法，可利用快速成型设备制得树脂原型，再通过常温硫化硅橡胶翻模制得型腔，通过手工糊制方式制造树脂制造模具。该方法可快速制得树脂铸造模具，缩短了模具制作周期，该种模具的使用寿命与木模相比有了大幅提高，并接近金属模具，但是该种模具制造方法的缺点是首先要利用快速成型设备制作出树脂模具原型，其制造成本相对较高。

发明内容

本发明的内容是提供一种能克服上述传统铸造模具制造方法的不足，可以简化制造工艺、缩短生产周期、降低生产成本的树脂铸造模具快速制造方法。其技术方案为：

一种树脂铸造模具快速制造方法，其特征在于采用以下步骤：1)针对需要制造的铸造模具为凸模或是凹模，分别利用聚苯乙烯泡沫材料在数控加工设备上加工出聚苯乙烯泡沫材质的用于制造铸造模具的凹模或是凸模,加工出的凹模或是凸模的尺寸以铸造模具凸模或是凹模表面的尺寸为基准，留出1～1.5mm的加工余量；2)在步骤1)制得的凹模或是凸模的表面手工涂覆上一层2.5～4mm的表层树脂材料，在表层树脂材料表面上再用手工涂覆一层20～30mm的背层树脂材料，待树脂材料固化后去除聚苯乙烯泡沫材料则得到树脂铸造模具的毛坯；3)将树脂铸造模具毛坯在数控加工设备上二次定位后，对其进行加工，将树脂铸造模具毛坯的尺寸加工到树脂铸造模具的设计尺寸，则得到树脂铸造模具；4)利用步骤3)制得的树脂铸造模具在型板上进行组装，即得整个树脂铸造模具。

所述的树脂铸造模具快速制造方法，步骤1)中，在数控加工设备上加工用于制造铸造模具的聚苯乙烯泡沫材质的凹模或是凸模时，首先需绘制出树脂铸造模具的三维图，树脂铸造模具凸模和凹模的表面尺寸即是聚苯乙烯泡沫的凹模或是凸模的表面尺寸。

所述的树脂铸造模具快速制造方法，步骤2)中，在手工刷涂表面树脂层时，先在凹模或凸模内表面涂上一层表面耐磨混合物，以形成表面耐磨层；表面耐磨混合物由环氧树脂、固化剂、增韧剂、偶联剂、光稳定剂以及粒度在280～400目的耐磨粉料组成的混合物，上述混合物的质量比为环氧树脂：固化剂：增韧剂：偶联剂：光稳定剂：耐磨粉料＝100:40:15:4:4:210，其中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，耐磨粉料由140份的碳化硅粉末和70份的氧化铝粉末组成；

背层树脂层为由环氧树脂、固化剂、增韧剂、偶联剂以及3～5mm的玻璃纤维短切原丝组成的混合物，上述各原料的质量比为：环氧树脂:固化剂:增韧剂:偶联剂:玻璃纤维短切原丝＝100:40:15:4:60其中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，玻璃纤维短切原丝为3～5mm规格无碱玻璃纤维短切原丝；

手工涂覆树脂模具的背层树脂层时，需首先将上述原料混合均匀后得到涂覆材料，再在表面已经涂刷了耐磨层的凹模或凸模内表面手工均匀逐层涂覆。

本发明与现有技术相比，其优点是：

1、由于采用聚苯乙烯泡沫材料来加工用于制造铸造模具的凹模或是凸模，而且对加工表面光洁度的要求也不高，所以缩短了加工时间，提高了加工效率，降低了加工成本。

2、由是在聚苯乙烯泡沫材料的凹模或是凸模上，直接涂覆表层和背层树脂材料来制作树脂铸造模具的毛坯，不用硅橡胶层来翻模，进一步简化了模具的制造工艺。

3、将树脂铸造模具毛坯进行二次定位后，用数控设备将树脂铸造模具毛坯加工为树脂铸造模具，保证了模具的加工精度。

具体实施方式

实施例一，树脂铸造凸模的快速制造方法，其具体步骤为：

1)根据铸件的铸造工艺图绘制树脂铸造凸模所用的聚苯乙烯泡沫材质凹模的三维图，聚苯乙烯泡沫材质凹模的表面尺寸是以铸造模具凸模的尺寸为标准，留出1mm的加工余量，由数控洗设备加工制得用于制造树脂铸造凸模具所用的聚苯乙烯泡沫材质凹模：

2)先在制得的凹模内表面涂上一层表面耐磨混合物，以形成2.5mm厚的表面耐磨层；表面耐磨混合物由环氧树脂、固化剂、增韧剂、偶联剂、光稳定剂以及粒度在280～400目的耐磨粉料组成的混合物，上述混合物的质量比为环氧树脂：固化剂：增韧剂：偶联剂：光稳定剂：耐磨粉料＝100:40:15:4:4:210，其中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，耐磨粉料由140份的碳化硅粉末和70份的氧化铝粉末组成；

再在表面耐磨层表面上再用手工涂覆上一层30mm的背层树脂材料，背层树脂层由环氧树脂、固化剂、增韧剂、偶联剂以及3～5mm的玻璃纤维短切原丝组成的混合物，上述各原料的质量比为：环氧树脂:固化剂:增韧剂:偶联剂:玻璃纤维短切原丝＝100:40:15:4:60其中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，玻璃纤维短切原丝为3～5mm规格无碱玻璃纤维短切原丝；手工涂覆树脂模具的背层树脂层时，需首先将上述原料混合均匀后得到涂覆材料，再在表面已经涂刷了耐磨层的凹模或凸模内表面手工均匀逐层涂覆；

待树脂材料固化后去除聚苯乙烯泡沫材料则得到树脂铸造模具的毛坯；

3)将树脂铸造凸模毛坯在数控加工设备上二次定位后，对其进行加工，将树脂铸造凸模毛坯的尺寸加工到树脂铸造凸模的设计尺寸，则得到树脂铸造凸模；

4)利用步骤3)制得的树脂铸造模具在型板上进行组装，即得整个树脂铸造模具。

实施例二，树脂铸造凹模的快速制造方法，其具体步骤为：

1)根据铸件的铸造工艺图来绘制树脂铸造凹模所用的聚苯乙烯泡沫材质凸模的三维图，凸模的表面尺寸由铸造凹模的表面尺寸来确定；

2)用于制造铸造凹模的聚苯乙烯泡沫材质凸模的表面尺寸是以铸造模具凹模的尺寸为标准，留出1～1.5mm的加工余量，由数控洗设备加工制得用于制造树脂铸造凹模具所用的聚苯乙烯泡沫材质凸模：

1)根据铸件的铸造工艺图绘制树脂铸造凹模所用的聚苯乙烯泡沫材质凸模的三维图，聚苯乙烯泡沫材质凸模的表面尺寸是以铸造模具凹模的尺寸为标准，留出1.5mm的加工余量，由数控洗设备加工制得用于制造树脂铸造凹模具所用的聚苯乙烯泡沫材质凸模：

2)先在制得的凸模内表面涂上一层表面耐磨混合物，以形成4mm厚的表面耐磨层；表面耐磨混合物由环氧树脂、固化剂、增韧剂、偶联剂、光稳定剂以及粒度在280～400目的耐磨粉料组成的混合物，上述混合物的质量比为环氧树脂：固化剂：增韧剂：偶联剂：光稳定剂：耐磨粉料＝100:40:15:4:4:210，其中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，耐磨粉料由140份的碳化硅粉末和70份的氧化铝粉末组成；

再在表面耐磨层表面上再用手工涂覆上一层20mm的背层树脂材料，背层树脂层由环氧树脂、固化剂、增韧剂、偶联剂以及3～5mm的玻璃纤维短切原丝组成的混合物，上述各原料的质量比为：环氧树脂:固化剂:增韧剂:偶联剂:玻璃纤维短切原丝＝100:40:15:4:60其中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，玻璃纤维短切原丝为3～5mm规格无碱玻璃纤维短切原丝；手工涂覆树脂模具的背层树脂层时，需首先将上述原料混合均匀后得到涂覆材料，再在表面已经涂刷了耐磨层的凹模或凸模内表面手工均匀逐层涂覆；

待树脂材料固化后去除聚苯乙烯泡沫材质凸模则得到树脂铸造凹模的毛坯；

3)将树脂铸造凹模毛坯在数控加工设备上二次定位后，对其进行加工，将树脂铸造凹模毛坯的尺寸加工到树脂铸造凹模的设计尺寸，则得到树脂铸造凹模；

4)利用步骤3)制得的树脂铸造模具在型板上进行组装，即得整个树脂铸造模具。

Claims (3)

1.一种树脂铸造模具快速制造方法，其特征在于采用以下步骤：1)针对需要制造的铸造模具为凸模或是凹模，分别利用聚苯乙烯泡沫材料在数控加工设备上加工出聚苯乙烯泡沫材质的用于制造铸造模具的凹模或是凸模,加工出的凹模或是凸模的尺寸以铸造模具凸模或是凹模表面的尺寸为基准，留出1～1.5mm的加工余量；2)在步骤1)制得的凹模或是凸模的表面手工涂覆上一层2.5～4mm的表层树脂材料，在表层树脂材料表面上再用手工涂覆一层20～30mm的背层树脂材料，待树脂材料固化后去除聚苯乙烯泡沫材料则得到树脂铸造模具的毛坯；3)将树脂铸造模具毛坯在数控加工设备上二次定位后，对其进行加工，将树脂铸造模具毛坯的尺寸加工到树脂铸造模具的设计尺寸，则得到树脂铸造模具；4)利用步骤3)制得的树脂铸造模具在型板上进行组装，即得整个树脂铸造模具。

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：步骤1)中，在数控加工设备上加工用于制造铸造模具的聚苯乙烯泡沫材质的凹模或是凸模时，首先需绘制出树脂铸造模具的三维图，树脂铸造模具凸模和凹模的表面尺寸即是聚苯乙烯泡沫的凹模或是凸模的表面尺寸。

3.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：步骤2)中，在手工刷涂表面树脂层时，先在凹模或凸模内表面涂上一层表面耐磨混合物，以形成表面耐磨层；表面耐磨混合物由环氧树脂、固化剂、增韧剂、偶联剂、光稳定剂以及粒度在280～400目的耐磨粉料组成的混合物，上述混合物的质量比为环氧树脂：固化剂：增韧剂：偶联剂：光稳定剂：耐磨粉料＝100:40:15:4:4:210，其中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，耐磨粉料由140份的碳化硅粉末和70份的氧化铝粉末组成；

背层树脂层为由环氧树脂、固化剂、增韧剂、偶联剂以及3～5mm的玻璃纤维短切原丝组成的混合物，上述各原料的质量比为：环氧树脂:固化剂:增韧剂:偶联剂:玻璃纤维短切原丝＝100:40:15:4:60其中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，玻璃纤维短切原丝为3～5mm规格无碱玻璃纤维短切原丝；

手工涂覆树脂模具的背层树脂层时，需首先将上述原料混合均匀后得到涂覆材料，再在表面已经涂刷了耐磨层的凹模或凸模内表面手工均匀逐层涂覆。