CN208263373U - 3d打印注塑模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种3D打印注塑模具，包括：由3D打印形成的模具本体，模具本体的外表面具有成型结构，模具本体内设有随形水路，随形水路具有位于模具本体外表面的进水口和出水口，随形水路的横截面积为S，S满足：10mm²≤S≤60mm²。根据本实用新型的3D打印注塑模具，通过在模具本体内设置随形水路，且使随形水路的横截面积S满足10mm²≤S≤60mm²，可以增加模具本体内水路流经面积，增加随形水路内的水量，提高热交换效率，利于模具本体的散热，避免水路长时间工作会产生积热现象，从而实现均匀冷却，保证模具本体温度恒定，提高制品质量。同时可以避免影响模具本体的结构强度，保证模具本体工作的可靠性。

Description

3D打印注塑模具

技术领域

本实用新型涉及模具技术领域，尤其是涉及一种3D打印注塑模具。

背景技术

相关技术中，模具内的水路为直型水路，水路到模具表面的距离不等，这种水路长时间工作会产生积热现象，不能实现均匀冷却。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种3D打印注塑模具，所述3D打印注塑模具具有冷却均匀的优点。

根据本实用新型实施例的3D打印注塑模具，包括：由3D打印形成的模具本体，所述模具本体的外表面具有成型结构，所述模具本体内设有随形水路，所述随形水路具有位于所述模具本体外表面的进水口和出水口，所述随形水路的横截面积为S，所述S满足：10mm²≤S≤60mm²。

根据本实用新型实施例的3D打印注塑模具，通过在模具本体内设置随形水路，且使随形水路的横截面积S满足10mm²≤S≤60mm²，可以增加模具本体内水路流经面积，增加随形水路内的水量，提高热交换效率，利于模具本体的散热，避免水路长时间工作会产生积热现象，从而实现均匀冷却，保证模具本体温度恒定，提高制品质量。同时可以避免影响模具本体的结构强度，保证模具本体工作的可靠性。

根据本实用新型的一些实施例，所述随形水路的横截面为圆形、椭圆形或多边形。

在本实用新型的一些实施例中，所述随形水路的横截面为圆形，所述随形水路的横截面的直径为D，所述D满足：5mm≤D≤8mm。

根据本实用新型的一些实施例，所述随形水路的各截面几何中心到所述成型结构的成型面的距离相等。

进一步地，所述随形水路的各截面几何中心到所述成型结构的成型面的距离为L1，所述L1满足：5mm≤L1≤10mm。

根据本实用新型的一些实施例，沿所述随形水路的长度方向，所述随形水路各截面的横截面积相等。

根据本实用新型的一些实施例，所述随形水路沿所述成型结构的周向方向延伸。

根据本实用新型的一些实施例，所述随形水路为M型、S型或H型。

根据本实用新型的一些实施例，所述进水口与所述出水口之间的距离为L2，所述L2满足：10mm≤L2≤30mm。

根据本实用新型的一些实施例，所述成型结构为成型凸起或成型凹腔。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的3D打印注塑模具的模具本体的立体图；

图2是根据本实用新型实施例的3D打印注塑模具的模具本体的另一个角度的立体图；

图3是根据本实用新型实施例的3D打印注塑模具的模具本体的主视图；

图4是根据本实用新型实施例的3D打印注塑模具的模具本体的后视图；

图5是根据本实用新型实施例的3D打印注塑模具的模具本体的左视图；

图6是根据本实用新型实施例的3D打印注塑模具的模具本体的右视图；

图7是根据本实用新型实施例的3D打印注塑模具的模具本体的俯视图；

图8是根据本实用新型实施例的3D打印注塑模具的模具本体的仰视图；

图9是根据本实用新型实施例的3D打印注塑模具的模具本体的主视图，其中随形水路的形状为M型；

图10是根据本实用新型实施例的3D打印注塑模具的模具本体的主视图，其中随形水路的形状为S型；

图11是根据本实用新型实施例的3D打印注塑模具的模具本体的主视图，其中随形水路的形状为H型。

附图标记：

3D打印注塑模具100，

模具本体1，成型结构11，随形水路12，进水口121，出水口122。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，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个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图11描述根据本实用新型实施例的3D打印注塑模具100。

其中，3D打印注塑模具100，即是指通过3D打印的方法制造而成的模具。3D打印技术与传统的模具制造“减材加工”技术相比，它是一种“增材加工”技术，通过选择性激光烧结技术(SLS)实现。利用激光对金属粉末进行高温熔融，层层叠加，最终形成三维零件。

如图1-图8所示，根据本实用新型实施例的3D打印注塑模具100，包括3D打印形成的模具本体1，模具本体1的外表面具有成型结构11，成型结构11可以为成型凸起或成型凹腔，具有成型凸起的模具本体1和具有成型凹腔的模具本体1可以相互配合，从而达到加工零部件的目的。

如图8-图11所示，模具本体1内设有随形水路12，随形水路12具有位于模具本体1外表面的进水口121和出水口122，随形水路12可以依据制品外形变化，随形水路12的横截面积为S，S满足：10mm2≤S≤60mm2。由此可以增加模具本体1内水路流经面积，增加随形水路12内的水量，提高热交换效率，利于模具本体1的散热，避免水路长时间工作会产生积热现象，从而实现均匀冷却，保证模具本体1温度恒定，提高制品质量。同时可以避免影响模具本体1的结构强度，保证模具本体1工作的可靠性。

根据本实用新型实施例的3D打印注塑模具100，通过在模具本体1内设置随形水路12，且使随形水路12的横截面积S满足10mm2≤S≤60mm2，可以增加模具本体1内水路流经面积，增加随形水路12内的水量，提高热交换效率，利于模具本体1的散热，避免水路长时间工作会产生积热现象，从而实现均匀冷却，保证模具本体1温度恒定，提高制品质量。同时可以避免影响模具本体1的结构强度，保证模具本体1工作的可靠性。

在本实用新型的一些实施例中，随形水路12的横截面为圆形、椭圆形或多边形。由此可以增加随形水路12的结构的多样性。优选地，随形水路12的横截面为圆形，横截面为圆形的随形水路12的流动阻力小，便于随形水路12内水的流动，有利于提高热交换效率，利于模具本体1的散热。进一步地，随形水路12的横截面的直径为D，D满足：5mm≤D≤8mm。例如，随形水路12的直径可以为5mm、6mm、7mm、8mm等。由此可以增加随形水路12内的水量，利于模具本体1的散热，避免水路长时间工作会产生积热现象，从而实现均匀冷却，保证模具本体1温度恒定，提高制品质量。同时可以避免影响模具本体1的结构强度，保证模具本体1工作的可靠性。

在本实用新型的一些实施例中，随形水路12的各截面几何中心到成型结构11的成型面的距离相等。由此可以避免水路长时间工作会产生积热现象，实现对模具本体1的均匀冷却，保证模具本体1温度恒定，强化热区冷却，有效安定产品的收缩变形波动，提高产品的良品率。另外，随形水路12的各截面几何中心到成型结构11的成型面的距离相等，可明显降低塑胶在凹腔的冷却与保压时间，缩短成型周期，提高生产效率。

进一步地，随形水路12的各截面几何中心到成型结构11的成型面的距离为L1，L1满足：5mm≤L1≤10mm。例如，L1可以为5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm等。由此既可以加快随形水路12对模具本体1成型面的散热效率，还可以避免随形水路12距离成型面太近，影响模具本体1成型面的结构强度，从而保证制品的质量。

在本实用新型的一些实施例中，如图9-图11所示，沿随形水路12的长度方向，随形水路12各截面的横截面积相等。由此可以减小随形水路12内水流的阻力，便于随形水路12内水的流动，有利于提高热交换效率，利于模具本体1的散热。

进一步地，沿随形水路12的长度方向，随形水路12各截面的形状相同。由此可以进一步减小随形水路12内水流的阻力，便于随形水路12内水的流动，有利于提高热交换效率，利于模具本体1的散热。

在本实用新型的一些实施例中，如图9-图11所示，随形水路12沿成型结构11的周向方向延伸。由此可以加快随形水路12对模具本体1成型面的散热效率，保证模具本体1温度恒定，提高制品质量。

在本实用新型的一些实施例中，如图9-图11所示，随形水路12为M型、S型或H型。可以根据模具本体1的形状合理设置随形水路12的形状，可实现均匀冷却，消除积热现象，强化热区冷却，有效安定产品的收缩变形波动，提高产品的良品率。例如，在图9所示的示例中，随形水路12形成为M型，在图10所示的示例中，随形水路12形成为S型，在图11所示的示例中，随形水路12形成为H型。

在本实用新型的一些实施例中，如图8所示，进水口121与出水口122之间的距离为L2，L2满足：10mm≤L2≤30mm。例如，L2可以为10mm、15mm、20mm、25mm、30mm等。由此既可以减小进水口121和出水口122之间的距离，增加随形水路12的长度，同时还可以保证便于从进水口121和出水口122处连接外接管路。其中进水口121和出水口122之间的距离为进水口121的中心线与出水口122的中心线之间的距离。

在本实用新型的一些实施例中，模具本体1的基材可以为特种钢1.2709，硬度为56HRC，含1％Cr，嫁接材为1.2344。模具本体1的成型参数为：激光源为Yb光纤激光，激光的波长为510±10nm，激光功率250W，扫描速率为500mm/s，层厚为20μm；在氩气保护下，对注塑模具粉末根据CAD模型进行三维成形，待制件冷却后，清除表面浮粉，得到与CAD模型一致形状的注塑模具。3D打印后的制件需在800-1200℃进行热处理，然后进行机械精加工，模具的表面粗糙度为0.012um。

另外，随形水路12水压可以是传统水路水压的3倍，可以采用工业纯水和防锈液，金属材料的耐腐蚀性强，保证了随形水路12的冷却效率和伺服寿命。水的流动状态可以为湍流，雷诺数Re>10000，出入水口的温度差为2-4℃。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种3D打印注塑模具，其特征在于，包括：由3D打印形成的模具本体，所述模具本体的外表面具有成型结构，所述模具本体内设有随形水路，所述随形水路具有位于所述模具本体外表面的进水口和出水口，所述随形水路的横截面积为S，所述S满足：10mm²≤S≤60mm²。

2.根据权利要求1所述的3D打印注塑模具，其特征在于，所述随形水路的横截面为圆形、椭圆形或多边形。

3.根据权利要求2所述的3D打印注塑模具，其特征在于，所述随形水路的横截面为圆形，所述随形水路的横截面的直径为D，所述D满足：5mm≤D≤8mm。

4.根据权利要求1所述的3D打印注塑模具，其特征在于，所述随形水路的各截面几何中心到所述成型结构的成型面的距离相等。

5.根据权利要求4所述的3D打印注塑模具，其特征在于，所述随形水路的各截面几何中心到所述成型结构的成型面的距离为L1，所述L1满足：5mm≤L1≤10mm。

6.根据权利要求1所述的3D打印注塑模具，其特征在于，沿所述随形水路的长度方向，所述随形水路各截面的横截面积相等。

7.根据权利要求1所述的3D打印注塑模具，其特征在于，所述随形水路沿所述成型结构的周向方向延伸。

8.根据权利要求1所述的3D打印注塑模具，其特征在于，所述随形水路为M型、S型或H型。

9.根据权利要求1所述的3D打印注塑模具，其特征在于，所述进水口与所述出水口之间的距离为L2，所述L2满足：10mm≤L2≤30mm。

10.根据权利要求1所述的3D打印注塑模具，其特征在于，所述成型结构为成型凸起或成型凹腔。