CN205414923U - 基于slm快速成型方法的注塑模具随形冷却水路设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于SLM快速成型方法的注塑模具随形冷却水路设备，包括机架，机架上设置有控制器、光束聚焦系统、近波长同轴视觉定位系统、粉末铺设系统、气体保护系统；所述机架下设置有差速驱动装置；所述机架的侧部设置有防护栏，防护栏上缠绕有缓冲层。本实用新型设计合理，可靠性高，工期缩短，成本降低，采用激光熔化和切削加工系统相结合的复合加工，不需要分割制造，也不需要组装和调整，一体化成型；可在内部形成三维冷却水路，内部冷却水路贴着注塑模具型腔的形状，可实现快速冷却，避免注塑件的缺陷，既保留了柔性加工的优点，又发挥了高速切削加工精度好的特长。
Description
技术领域
本实用新型属于注塑模具加工设备领域，具体地说，涉及一种基于SLM快速成型方法的注塑模具随形冷却水路设备。
背景技术
注塑模具是一种生产塑胶制品的工具，它是将树脂材料射入金属模型后得到具有一定形状的制品的装置。模具上还有使冷却液体(温水或油)通过的冷却通道和加热器等装置。生产过程中将已成为熔体的材料注入到主流道，经分流道、浇口射入模腔内。经过冷却阶段后打开模具，模具中的顶出装置把顶出杆顶出，将制品推出。
目前用于加工注塑模具的技术包括铣刨磨和线切割等传统机加工技术。传统方法加工的注塑模具由于受到加工方法的限制，在模具制造过程中只能将模具分为不同的部分分别加工，最后再将其组装起来，因此成型效率很低。而且传统制造方法无法成型复杂内腔结构，因此模具的冷却通道都是结构简单的直通道，对零件的冷却效果较差，成型时间较长。
切削加工是指用切削工具(包括刀具、磨具和磨料)把坯料或工件上多余的材料切除，使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法。切削加工是机械制造中最主要的加工方法，由于它加工出的零件能达到很高的精度和很低的表面粗糙度，因此切削加工技术被广泛应用在金属零件制造领域中。
激光选区熔化(SLM技术)是一种目前较为先进的激光快速成型技术，它的基本原理是先在计算机上设计出零件的三维实体模型，然后通过专用软件对该三维模型进行切片分层，得到各截面的轮廓数据，将这些数据导入快速成型设备，设备将按照这些轮廓数据，控制激光束选择性地熔化各层的金属粉末材料，逐步堆叠成三维金属零件。
针对上述问题，开发一种基于SLM快速成型方法的注塑模具随形冷却水路设备成为一个亟待解决的问题，该基于SLM快速成型方法的注塑模具随形冷却水路设备设计合理，可靠性高，工期缩短，成本降低，采用激光熔化和切削加工系统相结合的复合加工，不需要分割制造，也不需要组装和调整，一体化成型；可在内部形成三维冷却水路，内部冷却水路贴着注塑模具型腔的形状，可实现快速冷却，避免注塑件的缺陷，既保留了柔性加工的优点，又发挥了高速切削加工精度好的特长。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是克服上述缺陷，提供一种基于SLM快速成型方法的注塑模具随形冷却水路设备，设计合理，可靠性高，工期缩短，成本降低，采用激光熔化和切削加工系统相结合的复合加工，不需要分割制造，也不需要组装和调整，一体化成型；可在内部形成三维冷却水路，内部冷却水路贴着注塑模具型腔的形状，可实现快速冷却，避免注塑件的缺陷，既保留了柔性加工的优点，又发挥了高速切削加工精度好的特长。
为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：
基于SLM快速成型方法的注塑模具随形冷却水路设备，其特征在于：包括机架，机架上设置有控制器、光束聚焦系统、近波长同轴视觉定位系统、粉末铺设系统、气体保护系统；所述机架下设置有差速驱动装置；所述差速驱动装置包括轴连接在机架底部的旋转板，旋转板的两侧对称设置有驱动轮和电机，电机传动连接驱动轮；所述电机连接解码器，解码器连接控制器；所述机架的侧部设置有防护栏，防护栏上缠绕有缓冲层。
作为一种优化的技术方案，所述光束聚焦系统包括设置在机架上、且依次光路连接的光纤激光器、扩束镜、扫描振镜和组合透镜；控制器连接光纤激光器。
作为一种优化的技术方案，所述近波长同轴视觉定位系统，包括切削加工系统、镀膜反射镜片、工业CCD和用于给待加工零件照明的照明装置；所述镀膜反射镜片设置在扩束镜与扫描振镜之间的光路中；所述工业CCD设置在镀膜反射镜片的上方；所述控制器连接切削加工系统、照明装置。
作为一种优化的技术方案，所述粉末铺设系统包括成型缸、铺粉刮板、粉末缸、设置在成型缸和粉末缸底部的升降活塞、控制系统，升降活塞连接控制器。
作为一种优化的技术方案，所述气体保护系统包括密封成型室、连接在密封成型室一侧的保护气装置，以及连接在密封成型室另一侧的粉尘净化装置；所述切削加工系统也设置在密封成型室中。
作为一种优化的技术方案，所述切削加工系统包括主轴、铣刀夹具和立铣刀，其中主轴中的电动机带动铣刀夹具旋转，立铣刀安装在铣刀夹具的环槽中，铣刀夹具内部具有润滑油路。
作为一种优化的技术方案，所述控制器采用的是PLC。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型设计合理，可靠性高，工期缩短，成本降低，采用激光熔化和切削加工系统相结合的复合加工，不需要分割制造，也不需要组装和调整，一体化成型；可在内部形成三维冷却水路，内部冷却水路贴着注塑模具型腔的形状，可实现快速冷却，避免注塑件的缺陷，既保留了柔性加工的优点，又发挥了高速切削加工精度好的特长。
同时下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型一种实施例的结构示意图；
图2为实用新型一种实施例中差速驱动装置的结构示意图。
具体实施方式
实施例：
如图1-2所示，基于SLM快速成型方法的注塑模具随形冷却水路设备，包括机架20，机架20上设置有控制器、光束聚焦系统、近波长同轴视觉定位系统、粉末铺设系统、气体保护系统。所述机架20下设置有差速驱动装置。所述差速驱动装置包括轴连接在机架底部的旋转板24，旋转板24的两侧对称设置有驱动轮21和电机22，电机22传动连接驱动轮21。所述电机22连接解码器，解码器连接控制器。所述机架20的侧部设置有防护栏，防护栏上缠绕有缓冲层。
所述光束聚焦系统包括设置在机架上、且依次光路连接的光纤激光器1、扩束镜3、扫描振镜6和组合透镜7。控制器连接光纤激光器1。
所述近波长同轴视觉定位系统，包括切削加工系统、镀膜反射镜片5、工业CCD4和用于给待加工零件照明的照明装置。所述镀膜反射镜片5设置在扩束镜与扫描振镜之间的光路中。所述工业CCD4设置在镀膜反射镜片的上方。所述控制器连接切削加工系统、照明装置。
所述粉末铺设系统包括成型缸15、铺粉刮板13、粉末缸16、设置在成型缸15和粉末缸16底部的升降活塞17、控制系统18，升降活塞17连接控制器。
所述气体保护系统包括密封成型室、连接在密封成型室一侧的保护气装置8，以及连接在密封成型室另一侧的粉尘净化装置19。所述切削加工系统也设置在密封成型室中。
所述切削加工系统包括主轴11、铣刀夹具21和立铣刀12，其中主轴11中的电动机20带动铣刀夹具21旋转，立铣刀12安装在铣刀夹具21的环槽22中，铣刀夹具21内部具有润滑油路23。
在本实施例中，所述控制器采用的是PLC。
本实用新型设计合理，可靠性高，工期缩短，成本降低，采用激光熔化和切削加工系统相结合的复合加工，不需要分割制造，也不需要组装和调整，一体化成型；可在内部形成三维冷却水路，内部冷却水路贴着注塑模具型腔的形状，可实现快速冷却，避免注塑件的缺陷，既保留了柔性加工的优点，又发挥了高速切削加工精度好的特长。
本实用新型不局限于上述的优选实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或者相近似的技术方案，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.基于SLM快速成型方法的注塑模具随形冷却水路设备，其特征在于：包括机架，机架上设置有控制器、光束聚焦系统、近波长同轴视觉定位系统、粉末铺设系统、气体保护系统；
所述机架下设置有差速驱动装置；
所述差速驱动装置包括轴连接在机架底部的旋转板，旋转板的两侧对称设置有驱动轮和电机，电机传动连接驱动轮；所述电机连接解码器，解码器连接控制器；
所述机架的侧部设置有防护栏，防护栏上缠绕有缓冲层。
2.根据权利要求1所述的基于SLM快速成型方法的注塑模具随形冷却水路设备，其特征在于：所述光束聚焦系统包括设置在机架上、且依次光路连接的光纤激光器、扩束镜、扫描振镜和组合透镜；控制器连接光纤激光器。
3.根据权利要求2所述的基于SLM快速成型方法的注塑模具随形冷却水路设备，其特征在于：所述近波长同轴视觉定位系统，包括切削加工系统、镀膜反射镜片、工业CCD和用于给待加工零件照明的照明装置；所述镀膜反射镜片设置在扩束镜与扫描振镜之间的光路中；所述工业CCD设置在镀膜反射镜片的上方；所述控制器连接切削加工系统、照明装置。
4.根据权利要求3所述的基于SLM快速成型方法的注塑模具随形冷却水路设备，其特征在于：所述粉末铺设系统包括成型缸、铺粉刮板、粉末缸、设置在成型缸和粉末缸底部的升降活塞、控制系统，升降活塞连接控制器。
5.根据权利要求4所述的基于SLM快速成型方法的注塑模具随形冷却水路设备，其特征在于：所述气体保护系统包括密封成型室、连接在密封成型室一侧的保护气装置，以及连接在密封成型室另一侧的粉尘净化装置；所述切削加工系统也设置在密封成型室中。
6.根据权利要求4所述的基于SLM快速成型方法的注塑模具随形冷却水路设备，其特征在于：所述切削加工系统包括主轴、铣刀夹具和立铣刀，其中主轴中的电动机带动铣刀夹具旋转，立铣刀安装在铣刀夹具的环槽中，铣刀夹具内部具有润滑油路。
7.根据权利要求1所述的基于SLM快速成型方法的注塑模具随形冷却水路设备，其特征在于：所述控制器采用的是PLC。
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| CN106825566A (zh) * | 2017-01-11 | 2017-06-13 | 华南理工大学 | 一种激光选区熔化成型马氏体时效钢模具的方法 |
| CN108372305A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-08-07 | 华中科技大学 | 一种具有疏水作用的随形冷却流道及其制造方法 |
| CN109968040A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-07-05 | 江南大学 | 一种增减材复合制造设备 |
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