CN113650202A - 一种复合材料模具制作方法 - Google Patents

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谢富原
张鹏
李洪哲
戚明刚
王幸东
董晓阳
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
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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

一种复合材料模具制作方法
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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