CN112893840A - 选区激光熔化成型随型冷却水道模具嫁接制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种选区激光熔化成型随型冷却水道模具嫁接制造方法，包括：将成形随型冷却水道模具模型进行分割形成基础区和成型区；对于所述基础区通过机加工的方式进行制造；将基础区固定到选区激光熔化设备中成型舱的成型平台基板上，通过控制成型平台下降使基础区成型上表面与成型平面一致，通过刮刀使金属粉末包围所述基础区；根据所述基础区的位置信息将基础区和成型区进行对接，进而确定的成型区的位置信息；根据成型区位置信息进行对成型区进行分层切片处理确定成型区的每一片层；根据成型区的每一片层对所述成型区进行激光熔化制造。本发明能够充分发挥3D打印的优势，降低H13模具零件制造成本，成本降低60‑70％，打印效率提高50‑60％。
Description
技术领域
本发明涉及模具制造，具体地，涉及一种选区激光熔化成型随型冷却水道模具嫁接制造方法。
背景技术
随着工业技术的迅速发展，制造工业广泛地采用精密冲压、精密锻造、压力铸造、冷挤压、热挤压等温超塑性成形等近终成形新工艺，而模具是这些新工艺中不可缺少的工具。模具的制备通常采用锻造与机加工相结合的方法，模具钢先通过锻造获得简单结构，再通过机加工获得复杂结构。这一方法无法制备具有复杂结构的模具，尤其是具有随形冷却管道结构的模具。
选区激光熔化技术作为金属增材制造的主要方式，与传统制造过程相比较，选区激光熔化技术可以将设计产品进行直接制造，不需要其他工序，明显缩短新产品设计和制造周期，节省产品开发成本。选区激光熔化技术基于快速成型的基本思想，根据三维模型的切片数据逐层添加成型具有特定形状的零件，在成型过程中，高能激光束作用于金属粉末，金属粉末发生受热熔化到冷却凝固，产生冶金结合，形成从点到线、线到面、面到的转变，最终形成实体零件。相较与传统的减材制造，选区激光熔化技术为增材制造，成型过程不收零件复杂程度的限制，适用于单件小批量产品制造。
目前选区激光熔化技术在国内普及率较低，选区激光熔化设备成本较高，且该技术是高能激光束作用于金属粉末完全熔化冷却最终成型，对成型精度要求较高，切片层厚一般设置为20-50μm，因此出现一些问题：1、对于较大模型，由于选区激光熔化设备层厚较低，大模型的制造时间较长，设备长时间不间断工作容易产生故障导致工作暂停和打印失败。2、一些只有部分是复杂结构的模具直接进行选区激光熔化制造的成本较高，不符合市场要求。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种选区激光熔化成型随型冷却水道模具嫁接制造方法。
根据本发明提供的选区激光熔化成型随型冷却水道模具嫁接制造方法，包括如下步骤：
步骤S1：将成形随型冷却水道模具模型进行分割形成包含直水道的基础区和包含随型冷却水道的成型区；
步骤S2：对于所述基础区通过机加工的方式进行制造，形成具有直水道的基础区；
步骤S3：将基础区固定到选区激光熔化设备中成型舱的成型平台基板上，通过控制成型平台下降使基础区成型上表面与成型平面一致，通过刮刀使金属粉末包围所述基础区；
步骤S4：通过激光定位系统对基础区在成型舱位置信息进行扫描确定所述基础区的位置信息，根据所述基础区的位置信息将基础区的直水道和成型区的随型冷却水道进行对接，进而确定的成型区的位置信息；
步骤S5：根据成型区位置信息进行对成型区进行分层切片处理确定成型区的每一片层；
步骤S6：根据成型区的每一片层对所述成型区进行激光熔化制造。
优选地，在步骤S5中，将所述成型区的初始高度1mm内切片厚度确定为30μm，1mm内的切片厚度确定为50μm。
优选地，在步骤S6中对所述成型区进行激光熔化制造时包括如下步骤：
步骤S601：将选区激光熔化设备成型舱充入氩气，当所述成型舱内的氧气含量低于0.1％时，选区激光熔化设备开始工作；
步骤S602：对每个切片层通过激光扫描进行选区熔化基础区表面的金属粉末，当选区激光熔化设备成型平台下降一个层厚，刮刀进行铺粉，继续选区激光熔化，重复动作，直至随型冷却水管嫁接制造；
步骤S603：将成型后的模具在成型舱中冷却到室温后取出，进而对所述模具进一步热处理。
优选地，所述选区激光熔化设备的打印参数设置如下：在成型区的初始打印厚度1mm内切片层厚为30μm部分，激光扫描速度为800-1000mm/s，激光扫描功率为220-280W，相邻熔道之间搭接距离为0.1mm，1mm厚度外的切片层厚为50μm部分，打印参数设置激光扫描速度为800-1000mm/s，激光扫描功率为300-400W，相邻熔道之间搭接距离为0.13mm。
优选地，在步骤S2中，所述机加工方法为CNC精密机械加工，并对所述基础区的直水道表面进行抛光处理。
优选地，在所述步骤S2中还包括如下步骤：
-对所述基础区以及所述基础区的固定基板进行清洗，具体为，采用酒精或丙酮对所述基础区和固定基板进行清理，并使用退磁器去除基础区和固定基板的磁性，然后安装并固定到成型平台上。
优选地，在所述步骤S3中还包括如下步骤：
将所述基础区与选区激光熔化基板进行锁紧，具体为，在所述基础区下表面加工出多个螺纹孔，通过螺纹固定到所述选区激光熔化基板上，所述选区激光熔化基板为具有网状通孔的金属基板，通过使用螺钉通过通孔与所述基础区的螺纹孔相连固定。
优选地，所述步骤S602中包括如下步骤：
-对每个切片层进行激光扫描时，路径为分区S形扫描，即扫描区域分成边长5mm的矩形区域，对每个矩形区域进行S形扫描；
-相邻两切片层之间扫描方向逆时针旋转67°，并每一切片层扫描完成后进行一次外轮廓扫描。
优选地，所述步骤S602中包括如下步骤：
-每一切片层扫描完成后，所述成型舱下降一个切片层厚高度，并将所述选区激光熔化设备的供粉舱上升三倍切片高度。
优选地，所述热处理的具体过程为，先使所述模具在热处理炉中以100℃/min加热速率加热到650℃，在650℃保温两个小时，然后空冷至室温，所述热处理炉真空度不低于5×10-3Pa。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明通过将模型切割为机加工部分的基础去和选区激光熔化部分的成型区，机加工模型采用传统方法加工出后固定于选区激光熔化设备基板上，在基础区上表面精确定位，在此基础区上进行选区激光熔化成型成型区，能充分发挥3D打印的优势，降低H13模具零件制造成本，成本降低60-70％，打印效率提高50-60％；
2、本发明选区激光熔化技术具有高自由度的特点，能够成型具有复杂内部腔体结构，例如随型冷却系统，能有效解决模具的冷却时间、冷却效果和使用寿命，缩短生产周期；
3、本发明设定不同切片厚度，在0-1mm高度上切片厚度为30μm，在剩余部分切片高度为50μm，不同高度采用不同工艺参数。既降低嫁接模具的开裂行为，又保证成型速度；
4、本发明选区激光熔化制造H13钢随型冷却水道模具的方式能够直接使用金属粉末成型，制造方法简单，自动化程度高，属粉末可多次重复使用，节约资源，降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例中选区激光熔化成型随型冷却水道模具嫁接制造方法的步骤流程图；
图2(a)为本发明实施例中模具基础区的结构示意图；
图2(b)为本发明实施例中模具成型区的结构示意图；以及
图2(c)为本发明实施例中成型模具的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接即可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
图1为本发明实施例中选区激光熔化成型随型冷却水道模具嫁接制造方法的步骤流程图，如图1所示，本发明提供的选区激光熔化成型随型冷却水道模具嫁接制造方法，包括如下步骤：
步骤S1：将成形随型冷却水道模具模型进行分割形成包含直水道的基础区和包含随型冷却水道的成型区；
在本发明实施例中，所述模具模型使用CAD软件进行分割。所述随型冷却水道模具模型为CAD模型，使用UG三维软件绘制。
步骤S2：对于所述基础区通过机加工的方式进行制造，形成具有直水道的基础区；
在本发明实施例中，在步骤S2中，所述机加工方法为CNC精密机械加工，并对所述基础区的直水道表面进行抛光处理。所述基础区的冷却水道使用锻造后H13模具钢材料，硫化物评定等级为2.0或以上。加工方法为CNC精密机械加工，并对表面进行抛光处理，表面粗糙度为RaO.4μm，上下表面平行度为0.03mm。
在所述步骤S2中还包括如下步骤：
-对所述基础区以及所述基础区的固定基板进行清洗，具体为，采用酒精或丙酮对所述基础区和固定基板进行清理，并使用退磁器去除基础区和固定基板的磁性，然后安装并固定到成型平台上。
所述H13模具钢粉末是经过气雾化方法制造的球形颗粒粉末，粉末粒度为15-53μm。
步骤S3：将基础区固定到选区激光熔化设备中成型舱的成型平台基板上，通过控制成型平台下降使基础区成型上表面与成型平面一致，通过刮刀使金属粉末包围所述基础区；
在本发明实施例中，在所述步骤S3中还包括如下步骤：
将所述基础区与选区激光熔化基板进行锁紧，具体为，在所述基础区下表面加工出多个螺纹孔，通过螺纹固定到所述选区激光熔化基板上，所述选区激光熔化基板为具有网状通孔的金属基板，通过使用螺钉通过通孔与所述基础区的螺纹孔相连固定。
步骤S4：通过激光定位系统对基础区在成型舱位置信息进行扫描确定所述基础区的位置信息，根据所述基础区的位置信息将基础区的直水道和成型区的随型冷却水道进行对接，进而确定的成型区的位置信息；
在本发明实施例中，所述基础区的位置信息通过计算机进行保存，还通过计算机程序控制将基础区的直水道和成型区随型冷却水道进行精确对接。
步骤S5：根据成型区位置信息进行对成型区进行分层切片处理确定成型区的每一片层；
在本发明实施例中，成型区模型的文件导入到Materialise Magics软件中进行分层切片处理，将所述成型区的初始高度1mm内切片厚度确定为30μm，1mm内的切片厚度确定为50μm。
步骤S6：根据成型区的每一片层对所述成型区进行激光熔化制造。
在本发明实施例中，成型模型的成型文件及参数，设备按照程序中设定的参数及扫描路径进行选区熔化基础区表面金属粉末，成型平台下降一个层厚，刮刀进行铺粉，继续选区激光熔化，重复动作，完成随型冷却模具嫁接件制造。
在本发明实施例中，在步骤S6中对所述成型区进行激光熔化制造时包括如下步骤：
步骤S601：将选区激光熔化设备成型舱充入氩气，当所述成型舱内的氧气含量低于0.1％时，选区激光熔化设备开始工作；
步骤S602：对每个切片层通过激光扫描进行选区熔化基础区表面的金属粉末，当选区激光熔化设备成型平台下降一个层厚，刮刀进行铺粉，继续选区激光熔化，重复动作，直至随型冷却水管嫁接制造；
在本发明实施例中，所述步骤S602中包括如下步骤：
-对每个切片层进行激光扫描时，路径为分区S形扫描，即扫描区域分成边长5mm的矩形区域，对每个矩形区域进行S形扫描；
-相邻两切片层之间扫描方向逆时针旋转67°，并每一切片层扫描完成后进行一次外轮廓扫描。
-每一切片层扫描完成后，所述成型舱下降一个切片层厚高度，并将所述选区激光熔化设备的供粉舱上升三倍切片高度。
步骤S603：将成型后的模具在成型舱中冷却到25°室温后取出，进而对所述模具进一步热处理。
在本发明实施例中，所述选区激光熔化设备的打印参数设置如下：在成型区的初始打印厚度1mm内切片层厚为30μm部分，激光扫描速度为800-1000mm/s，激光扫描功率为220-280W，相邻熔道之间搭接距离为0.1mm，1mm厚度外的切片层厚为50μm部分，打印参数设置激光扫描速度为800-1000mm/s，激光扫描功率为300-400W，相邻熔道之间搭接距离为0.13mm。
在本发明实施例中，所述热处理的具体过程为，先使所述模具在热处理炉中以100℃/min加热速率加热到650℃，在650℃保温两个小时，然后空冷至室温，所述热处理炉真空度不低于5×10-3Pa。
本发明实施例中，采用上述选区激光熔化技术制造H13随型冷却水道模具嫁接制造的方法，可以制备出含有直水道和随型冷却水道的H13钢模具，能充分发挥3D打印的优势，降低H13模具零件制造成本，成本降低60-70％，打印效率提高50-60％，为选区激光熔化技术推广作出进一步贡献。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种选区激光熔化成型随型冷却水道模具嫁接制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：将成形随型冷却水道模具模型进行分割形成包含直水道的基础区和包含随型冷却水道的成型区；
步骤S2：对于所述基础区通过机加工的方式进行制造，形成具有直水道的基础区；
步骤S3：将基础区固定到选区激光熔化设备中成型舱的成型平台基板上，通过控制成型平台下降使基础区成型上表面与成型平面一致，通过刮刀使金属粉末包围所述基础区；
步骤S4：通过激光定位系统对基础区在成型舱位置信息进行扫描确定所述基础区的位置信息，根据所述基础区的位置信息将基础区的直水道和成型区的随型冷却水道进行对接，进而确定的成型区的位置信息；
步骤S5：根据成型区位置信息进行对成型区进行分层切片处理确定成型区的每一片层；
步骤S6：根据成型区的每一片层对所述成型区进行激光熔化制造。
2.根据权利要求1所述的选区激光熔化成型随型冷却水道模具嫁接制造方法，其特征在于，在步骤S5中，将所述成型区的初始高度1mm内切片厚度确定为30μm，1mm内的切片厚度确定为50μm。
3.根据权利要求1所述的选区激光熔化成型随型冷却水道模具嫁接制造方法，其特征在于，在步骤S6中对所述成型区进行激光熔化制造时包括如下步骤：
步骤S601：将选区激光熔化设备成型舱充入氩气，当所述成型舱内的氧气含量低于0.1％时，选区激光熔化设备开始工作；
步骤S602：对每个切片层通过激光扫描进行选区熔化基础区表面的金属粉末，当选区激光熔化设备成型平台下降一个层厚，刮刀进行铺粉，继续选区激光熔化，重复动作，直至随型冷却水管嫁接制造；
步骤S603：将成型后的模具在成型舱中冷却到室温后取出，进而对所述模具进一步热处理。
4.根据权利要求3所述的选区激光熔化成型随型冷却水道模具嫁接制造方法，其特征在于，所述选区激光熔化设备的打印参数设置如下：在成型区的初始打印厚度1mm内切片层厚为30μm部分，激光扫描速度为800-1000mm/s，激光扫描功率为220-280W，相邻熔道之间搭接距离为0.1mm，1mm厚度外的切片层厚为50μm部分，打印参数设置激光扫描速度为800-1000mm/s，激光扫描功率为300-400W，相邻熔道之间搭接距离为0.13mm。
5.根据权利要求1所述的选区激光熔化成型随型冷却水道模具嫁接制造方法，其特征在于，在步骤S2中，所述机加工方法为CNC精密机械加工，并对所述基础区的直水道表面进行抛光处理。
6.根据权利要求1所述的选区激光熔化成型随型冷却水道模具嫁接制造方法，其特征在于，在所述步骤S2中还包括如下步骤：
-对所述基础区以及所述基础区的固定基板进行清洗，具体为，采用酒精或丙酮对所述基础区和固定基板进行清理，并使用退磁器去除基础区和固定基板的磁性，然后安装并固定到成型平台上。
7.根据权利要求1所述的选区激光熔化成型随型冷却水道模具嫁接制造方法，其特征在于，在所述步骤S3中还包括如下步骤：
将所述基础区与选区激光熔化基板进行锁紧，具体为，在所述基础区下表面加工出多个螺纹孔，通过螺纹固定到所述选区激光熔化基板上，所述选区激光熔化基板为具有网状通孔的金属基板，通过使用螺钉通过通孔与所述基础区的螺纹孔相连固定。
8.根据权利要求3所述的选区激光熔化成型随型冷却水道模具嫁接制造方法，其特征在于，所述步骤S602中包括如下步骤：
-对每个切片层进行激光扫描时，路径为分区S形扫描，即扫描区域分成边长5mm的矩形区域，对每个矩形区域进行S形扫描；
-相邻两切片层之间扫描方向逆时针旋转67°，并每一切片层扫描完成后进行一次外轮廓扫描。
9.根据权利要求3所述的选区激光熔化成型随型冷却水道模具嫁接制造方法，其特征在于，所述步骤S602中包括如下步骤：
-每一切片层扫描完成后，所述成型舱下降一个切片层厚高度，并将所述选区激光熔化设备的供粉舱上升三倍切片高度。
10.根据权利要求3所述的选区激光熔化成型随型冷却水道模具嫁接制造方法，其特征在于，所述热处理的具体过程为，先使所述模具在热处理炉中以100℃/min加热速率加热到650℃，在650℃保温两个小时，然后空冷至室温，所述热处理炉真空度不低于5×10-3Pa。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114769617A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-07-22 | 恒新增材制造研究中心(佛山)有限公司 | 一种模具嫁接成型的方法 |
| CN115029513A (zh) * | 2022-08-12 | 2022-09-09 | 苏州亚太精睿传动科技股份有限公司 | 一种齿轮淬火感应器的主感铜体的制作方法 |
| CN117840459A (zh) * | 2024-03-06 | 2024-04-09 | 东北大学 | 一种配备冷却系统的激光定向能量沉积系统 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN206536798U (zh) * | 2017-02-22 | 2017-10-03 | 深圳德科精密科技有限公司 | 一种具有随形冷却随形加热功能的3d金属打印模仁镶件 |
| CN108788148A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-11-13 | 江苏理工学院 | 激光选区熔化制造具有随形冷却系统的h13钢模具的方法 |
| CN108907197A (zh) * | 2018-09-06 | 2018-11-30 | 广东省新材料研究所 | 一种金属零件嫁接打印方法 |
| CN109590469A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-04-09 | 宁波匠心快速成型技术有限公司 | 一种金属模具的嫁接打印方法 |
| KR20200006277A (ko) * | 2018-07-10 | 2020-01-20 | (주)센트롤 | 3d 프린터를 이용한 형상 적응형 냉각 채널이 형성된 몰드 및 그 제조 방법 |
| CN111482603A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-04 | 汕头大学 | 基于金属3d打印成形的涡流随形冷却水路的制造方法 |
| CN111791397A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-10-20 | 常州星宇车灯股份有限公司 | 随形3d水路模具 |
-
2021
- 2021-01-28 CN CN202110123621.9A patent/CN112893840A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN206536798U (zh) * | 2017-02-22 | 2017-10-03 | 深圳德科精密科技有限公司 | 一种具有随形冷却随形加热功能的3d金属打印模仁镶件 |
| CN108788148A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-11-13 | 江苏理工学院 | 激光选区熔化制造具有随形冷却系统的h13钢模具的方法 |
| KR20200006277A (ko) * | 2018-07-10 | 2020-01-20 | (주)센트롤 | 3d 프린터를 이용한 형상 적응형 냉각 채널이 형성된 몰드 및 그 제조 방법 |
| CN108907197A (zh) * | 2018-09-06 | 2018-11-30 | 广东省新材料研究所 | 一种金属零件嫁接打印方法 |
| CN109590469A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-04-09 | 宁波匠心快速成型技术有限公司 | 一种金属模具的嫁接打印方法 |
| CN111482603A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-04 | 汕头大学 | 基于金属3d打印成形的涡流随形冷却水路的制造方法 |
| CN111791397A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-10-20 | 常州星宇车灯股份有限公司 | 随形3d水路模具 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 严凯等: "激光增材制造H13钢及回火处理的组织和性能", 《中国表面工程》 * |
| 孟光等: "《航天智能制造技术与装备》", 30 May 2020, 华中科技大学出版社 * |
| 赵吉宾等: "《激光沉积成形增材制造技术》", 31 December 2020, 华中科技大学出版社 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114769617A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-07-22 | 恒新增材制造研究中心(佛山)有限公司 | 一种模具嫁接成型的方法 |
| CN115029513A (zh) * | 2022-08-12 | 2022-09-09 | 苏州亚太精睿传动科技股份有限公司 | 一种齿轮淬火感应器的主感铜体的制作方法 |
| CN117840459A (zh) * | 2024-03-06 | 2024-04-09 | 东北大学 | 一种配备冷却系统的激光定向能量沉积系统 |
| CN117840459B (zh) * | 2024-03-06 | 2024-06-11 | 东北大学 | 一种配备冷却系统的激光定向能量沉积系统 |
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