CN107225374A - 一种薄壁注塑模芯的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种薄壁注塑模芯的制造方法，包括以下步骤：步骤A、通过3D打印机对模芯进行3D打印成形；步骤B、去除3D打印后模芯中的填充料；步骤C、把导热材料放置在模芯的熔铸腔室中，并将模芯放入真空炉中，真空炉抽真空至1×10‑3MPa；步骤D、真空炉对模芯进行加热，加热至1150℃，保温0.5h后然后停止加热，并在真空炉中冷却模芯；步骤E、通过机械加工去除所述熔铸部分，修正模芯的尺寸，形成模芯的成品。通过制造方法可以大幅提高注塑效率，在保证模具强度的同时提高了模芯韧性，从而提高模芯使用寿命。

Description

一种薄壁注塑模芯的制造方法
技术领域
本发明涉及一种薄壁注塑模芯的制造方法。
背景技术
注塑模具过程中模芯位于模具内部，其冷却和加热速度直接关系到注塑效率。在壁厚较大模芯内部通过增加冷却流道能大幅缩短注塑周期，同时提高模芯使用寿命。然而，在薄壁的模芯内部无法设置水路，在注塑过程中主要靠试模和自然冷却降温，导致生产周期长，模具使用寿命短。
发明内容
本发明为了解决上述问题而提供的一种薄壁注塑模芯的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：
步骤A、通过3D打印机对模芯进行3D打印成形，模芯具有熔铸部分、主体部分和凸台部分，在熔铸部分中形成熔铸腔室，在主体部分中形成导热流道和冷却流道，在凸台部分中形成容纳腔室，熔铸腔室与容纳腔室通过导热流道连通，冷却流道的两端位于熔铸腔室的底部，冷却流道的中部环绕在导热流道的周围；
步骤B、去除3D打印后模芯中的填充料；
步骤C、把导热材料放置在熔铸腔室中，并将模芯放入真空炉中，真空炉抽真空至1×10-3MPa；
步骤D、真空炉对模芯进行加热，加热至1150℃，保温0.5h后然后停止加热，并在真空炉中冷却模芯；
步骤E、通过机械加工去除所述熔铸部分，修正模芯的尺寸，形成模芯的成品。
优选地，在所述步骤A中，填充料为粉末状钢材。
优选地，在所述步骤B中，采用超声波清洗的方式去除填充料。
优选地，在所述步骤C中，导热材料为铜合金。
优选地，在所述步骤E中，修正模芯的尺寸后，主体部分的厚度为2-6mm，凸台部分的厚度为2mm。
本发明的有益效果在于：通过制造方法可以大幅提高注塑效率，在保证模具强度的同时提高了模芯韧性，从而提高模芯使用寿命。
附图说明
图1为本发明涉及的制造方法的流程图；
图2为本发明涉及的模芯制造过程的示意图；
图3为本发明涉及的模芯制造完成的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述：
如图1所示，本发明的薄壁注塑模芯的制造方法包括以下步骤：
步骤A、通过3D打印机对模芯进行3D打印成形，打印成形后的模芯如图2所示，模芯具有熔铸部分1、主体部分2和凸台部分3，熔铸部分1中形成熔铸腔室10，主体部分2中形成导热流道21和冷却流道22，凸台部分3中形成容纳腔室30。熔铸腔室10与容纳腔室30通过导热流道21连通，冷却流道22的两端位于熔铸腔室10的底部，冷却流道22的中部环绕在导热流道21的周围。在本实施例中，模芯的材料为钢材。
步骤B、去除3D打印后模芯中的填充料。作为一种优选的方案，在本实施例中，采用超声波清洗的方式去除填充料。超声波清洗能保证清洗干净的同时提高清洗效率。其中，填充料可以为粉末状钢材。
步骤C、把导热材料放置在熔铸腔室10中，并将模芯放入真空炉中，真空炉抽真空至1×10-3MPa。作为一种优选的方案，该导热材料为铜合金，铜合金的导热性强，而且成本较低。
步骤D、真空炉对模芯进行加热，加热至1150℃，保温0.5h后然后停止加热，并在真空炉中冷却模芯。加热过程中导热材料熔化，并从熔铸腔室10流入导热流道21和容纳腔室30。
步骤E、通过机械加工去除熔铸部分1，并根据实际需求修正模芯的尺寸，形成模芯的成品。其中，主体部分2的厚度为2-6mm，凸台部分3的厚度为2mm。
通过制造方法可以大幅提高注塑效率，在保证模具强度的同时提高了模芯韧性，从而提高模芯使用寿命。
上述方法将3D打印和真空熔铸成形结合，充分利用3D打印成形不受零件复杂程度影响的特点，以及真空熔铸可实现两种材料之间冶金结合的特点，将钢材高强度和铜合金高导热性结合，制造出既有强度又有韧性，而且注塑过程中加热冷却效率高的模芯。
由于该模芯的导热流道周围具有冷却流道，因此上述制造方法所制造的模芯能实现快速加热，以及解决降温速度慢的问题。
以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明的实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。

Claims (5)

1.一种薄壁注塑模芯的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：
步骤A、通过3D打印机对模芯进行3D打印成形，模芯具有熔铸部分、主体部分和凸台部分，在熔铸部分中形成熔铸腔室，在主体部分中形成导热流道和冷却流道，在凸台部分中形成容纳腔室，熔铸腔室与容纳腔室通过导热流道连通，冷却流道的两端位于熔铸腔室的底部，冷却流道的中部环绕在导热流道的周围，导热流道、冷却流道和容纳腔室中具有填充料；
步骤B、去除3D打印后模芯中的填充料；
步骤C、把导热材料放置在熔铸腔室中，并将模芯放入真空炉中，真空炉抽真空至1×10-3MPa；
步骤D、真空炉对模芯进行加热，加热至1150℃，保温0.5h后然后停止加热，并在真空炉中冷却模芯；
步骤E、通过机械加工去除所述熔铸部分，修正模芯的尺寸，形成模芯的成品。
2.如权利要求1所述的薄壁注塑模芯的制造方法，其特征在于，在所述步骤A中，填充料为粉末状钢材。
3.如权利要求1所述的薄壁注塑模芯的制造方法，其特征在于，在所述步骤B中，采用超声波清洗的方式去除填充料。
4.如权利要求1所述的薄壁注塑模芯的制造方法，其特征在于，在所述步骤C中，导热材料为铜合金。
5.如权利要求1所述的薄壁注塑模芯的制造方法，其特征在于，在所述步骤E中，修正模芯的尺寸后，主体部分的厚度为2-6mm，凸台部分的厚度为2mm。
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