CN113650202A - 一种复合材料模具制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合材料模具制作方法，涉及复合材料模具制作技术领域，具体为一种复合材料模具制作方法，包括以下步骤：S1、依据产品数模完成模具设计；S2、3D打印前处理；S3、打印成型模具型胚；S4、CNC精加工模具零件成型型面；S5、零件成型型面后处理。该复合材料模具制作方法中，通过数模、3D打印软件和3D打印设备三者的配合能够根据设计工艺要求，以及满足模具结构尺寸的要求下，制作出复合材料模具，操作简单，所消耗原料较少，使得成本降低，以及CNC精加工能够得到尺寸和外形更符合设计要求的复合材料模具，且能明显的缩短模具制作周期，降低制作过程中的人工成本，减少环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料模具制作技术领域，具体为一种复合材料模具制作方法。
背景技术
目前复合材料制造总成本的大部分一般是由工装和模具构成，它们包括昂贵和复杂的加工；为了满足设计要求，也需要技术熟练的工人和较长的研制周期。工装和模具可以在一个自动化工艺中制造完成，通过用3D打印机将CAD软件设计的模具构件打印出来，再通过实际的装配进一步验证结构的合理性，提供更短的研制周期、更低的成本和更高的精度。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种复合材料模具制作方法，解决了上述背景技术中提出上述问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种复合材料模具制作方法，包括以下步骤：
S1、依据产品数模完成模具设计；
S2、3D打印前处理；
S3、打印成型模具型胚；
S4、CNC精加工模具零件成型型面；
S5、零件成型型面后处理。
可选的，所述复合材料模具制作方法，具体包括以下步骤：
S1、依据产品数模完成模具设计：依据产品数模完成满足制作工艺要求的模具结构设计；
S2、3D打印前处理：使用3D打印软件完成模具打印前处理；
S3、打印成型模具型胚：使用3D打印设备完成模具型胚的打印制作；
S4、CNC精加工模具零件成型型面；
S5、零件成型型面后处理：打磨处理模具零件成型型面，得到满足零件成型要求的模具表面粗糙度。
可选的，所述步骤S1、依据产品数模完成模具设计中，对产品的基本信息和结构尺寸进行测量，以及绘制预设想的简化图纸，并标注粗略尺寸信息，以及记录的测量尺寸和数据，并将尺寸和数据录入数模建立数学模型，对比简化图纸与数据建模，实时修正参数，精准化建立模具数据模型，形象化的展示模具结构和形状，进一步满足制作工艺要求的模具结构设计。
可选的，所述数据建模所使用软件可选取CAD、UG、CATIA、SW其中的一种或几种。
可选的，所述步骤S2、3D打印前处理中，选取合适的3D打印软件，以及配置3D打印设备，将3D打印软件所装载的设备通过导线与3D打印设备电性连接，并将步骤S1、依据产品数模完成模具设计中的模型数据导入3D打印软件内。
可选的，所述3D打印软件可选取Repetier-Host、replicatorG、skeinforge、slic3r、Sprinter、Marlin、Teacup其中的一种或几种。
可选的，所述步骤S3、打印成型模具型胚中，进一步的，将模型数据完全导入3D打印软件中，并控制3D打印设备按照设计的格式和尺寸制备出模具型胚。
可选的，所述步骤S4、CNC精加工模具零件成型型面中，将步骤S3、打印成型模具型胚中的模具型胚通过CNC精加工处理，并预先录入设计或修正的参数，使得CNC精加工处理模具零件成型型面。
可选的，所述CNC精加工的型号为vmc1160，主电机功率11kw，主轴转速范围为0-10000rpm，定位精度为0.005，以及尺寸长、宽、高分别为350.0cm、260.0cm、290.0cm。
本发明提供了一种复合材料模具制作方法，具备以下有益效果：
1、该复合材料模具制作方法中，通过数模、3D打印软件和3D打印设备三者的配合能够根据设计工艺要求，以及满足模具结构尺寸的要求下，制作出复合材料模具，操作简单，所消耗原料较少，使得成本降低。
2、该复合材料模具制作方法中，在CNC精加工的作用下，能够得到尺寸和外形更符合设计要求的复合材料模具。
3、该复合材料模具制作方法中，能明显的缩短模具制作周期，降低制作过程中的人工成本，减少环境污染。
4、针对目前复合材料成型工装的费用高、周期长，3D打印成型模具有明显的优势，能够为客户在研制周期内提供快速的迭代，减少研制过程中修改模具工装的成本，提高产品设计的灵活性、适应性。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的复合材料模具制作方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明提供一种技术方案：一种复合材料模具制作方法，包括以下步骤：
S1、依据产品数模完成模具设计；
S2、3D打印前处理；
S3、打印成型模具型胚；
S4、CNC精加工模具零件成型型面；
S5、零件成型型面后处理。
本发明中：复合材料模具制作方法，具体包括以下步骤：
S1、依据产品数模完成模具设计：依据产品数模完成满足制作工艺要求的模具结构设计；
S2、3D打印前处理：使用3D打印软件完成模具打印前处理；
S3、打印成型模具型胚：使用3D打印设备完成模具型胚的打印制作；
S4、CNC精加工模具零件成型型面；
S5、零件成型型面后处理：打磨处理模具零件成型型面，得到满足零件成型要求的模具表面粗糙度。
本发明中：步骤S1、依据产品数模完成模具设计中，对产品的基本信息和结构尺寸进行测量，以及绘制预设想的简化图纸，并标注粗略尺寸信息，以及记录的测量尺寸和数据，并将尺寸和数据录入数模建立数学模型，对比简化图纸与数据建模，实时修正参数，精准化建立模具数据模型，形象化的展示模具结构和形状，进一步满足制作工艺要求的模具结构设计。
本发明中：数据建模所使用软件可选取CAD、UG、CATIA、SW其中的一种或几种。
本发明中：步骤S2、3D打印前处理中，选取合适的3D打印软件，以及配置3D打印设备，将3D打印软件所装载的设备通过导线与3D打印设备电性连接，并将步骤S1、依据产品数模完成模具设计中的模型数据导入3D打印软件内。
本发明中：3D打印软件可选取Repetier-Host、replicatorG、skeinforge、slic3r、Sprinter、Marlin、Teacup其中的一种或几种。
本发明中：步骤S3、打印成型模具型胚中，进一步的，将模型数据完全导入3D打印软件中，并控制3D打印设备按照设计的格式和尺寸制备出模具型胚。
本发明中：步骤S4、CNC精加工模具零件成型型面中，将步骤S3、打印成型模具型胚中的模具型胚通过CNC精加工处理，并预先录入设计或修正的参数，使得CNC精加工处理模具零件成型型面。
本发明中：CNC精加工的型号为vmc1160，主电机功率11kw，主轴转速范围为0-10000rpm，定位精度为0.005，以及尺寸长、宽、高分别为350.0cm、260.0cm、290.0cm。
综上所述，该复合材料模具制作方法，使用时，首先，对产品的基本信息和结构尺寸进行测量，以及绘制预设想的简化图纸，并标注粗略尺寸信息，以及记录的测量尺寸和数据，并将尺寸和数据录入数模建立数学模型，对比简化图纸与数据建模，实时修正参数，精准化建立模具数据模型，形象化的展示模具结构和形状，进一步满足制作工艺要求的模具结构设计，接着，选取合适的3D打印软件，以及配置3D打印设备，将3D打印软件所装载的设备通过导线与3D打印设备电性连接，并将模型数据导入3D打印软件内，以及将模型数据完全导入3D打印软件中，并控制3D打印设备按照设计的格式和尺寸制备出模具型胚；
然后，将模具型胚通过CNC精加工处理，并预先录入设计或修正的参数，使得CNC精加工处理模具零件成型型面，制作出复合材料模具。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种复合材料模具制作方法，包括以下步骤：
S1、依据产品数模完成模具设计；
S2、3D打印前处理；
S3、打印成型模具型胚；
S4、CNC精加工模具零件成型型面；
S5、零件成型型面后处理。
2.根据权利要求1所述的一种复合材料模具制作方法，其特征在于：所述复合材料模具制作方法，具体包括以下步骤：
S1、依据产品数模完成模具设计：依据产品数模完成满足制作工艺要求的模具结构设计；
S2、3D打印前处理：使用3D打印软件完成模具打印前处理；
S3、打印成型模具型胚：使用3D打印设备完成模具型胚的打印制作；
S4、CNC精加工模具零件成型型面；
S5、零件成型型面后处理：打磨处理模具零件成型型面，得到满足零件成型要求的模具表面粗糙度。
3.根据权利要求1所述的一种复合材料模具制作方法，其特征在于：所述步骤S1、依据产品数模完成模具设计中，对产品的基本信息和结构尺寸进行测量，以及绘制预设想的简化图纸，并标注粗略尺寸信息，以及记录的测量尺寸和数据，并将尺寸和数据录入数模建立数学模型，对比简化图纸与数据建模，实时修正参数，精准化建立模具数据模型，形象化的展示模具结构和形状，进一步满足制作工艺要求的模具结构设计。
4.根据权利要求3所述的一种复合材料模具制作方法，其特征在于：所述数据建模所使用软件可选取CAD、UG、CATIA、SW其中的一种或几种。
5.根据权利要求2所述的一种复合材料模具制作方法，其特征在于：所述步骤S2、3D打印前处理中，选取合适的3D打印软件，以及配置3D打印设备，将3D打印软件所装载的设备通过导线与3D打印设备电性连接，并将步骤S1、依据产品数模完成模具设计中的模型数据导入3D打印软件内。
6.根据权利要求2所述的一种复合材料模具制作方法，其特征在于：所述3D打印软件可选取Repetier-Host、replicatorG、skeinforge、slic3r、Sprinter、Marlin、Teacup其中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种复合材料模具制作方法，其特征在于：所述步骤S3、打印成型模具型胚中，进一步的，将模型数据完全导入3D打印软件中，并控制3D打印设备按照设计的格式和尺寸制备出模具型胚。
8.根据权利要求1所述的一种复合材料模具制作方法，其特征在于：所述步骤S4、CNC精加工模具零件成型型面中，将步骤S3、打印成型模具型胚中的模具型胚通过CNC精加工处理，并预先录入设计或修正的参数，使得CNC精加工处理模具零件成型型面。
9.根据权利要求1所述的一种复合材料模具制作方法，其特征在于：所述CNC精加工的型号为vmc1160，主电机功率11kw，主轴转速范围为0-10000rpm，定位精度为0.005，以及尺寸长、宽、高分别为350.0cm、260.0cm、290.0cm。
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