專利名稱：樹脂鑄造模具快速制造方法
技術領域：
本發(fā)明屬于材料加工工程技術領域，具體涉及一種樹脂鑄造模具快速制造方法。
背景技術：
目前國內(nèi)鑄造生產(chǎn)工藝過程中造型用的鑄造模具大多是利用紅松材質的木材利 用手工加工而成的，鑄造模具的質量及設計制造速度是企業(yè)贏得嚴酷市場競爭的關鍵技術 裝備。以往鑄造模具的制作過程一般是利用客戶提供的產(chǎn)品圖紙或是鑄件實物來進行模具 結構設計，然后利用手工進行放樣，模具制作和裝配，對于復雜形狀的鑄造模具而言，制作 周期長，難度大，模型的外形尺寸精度和表面光潔度都比較低。在模具制作工序，對于復雜 曲面形狀的模具要采用多次放樣，手工雕刻或是利用簡單的木工加工設備來制造，由此使 得鑄造模具的加工周期延長，加工費用費用很高。鑄造模具加工周期長，不能很好地滿足企 業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代的要求，限制了企業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能克服上述缺陷、工藝簡單、加工質量好、周期短、成本 較低的樹脂鑄造模具快速制造方法。本發(fā)明是采用如下技術方案來實現(xiàn)的即一種樹脂鑄造模具快速制造方法，其特征在于步驟如下①根據(jù)鑄件的鑄造工藝圖紙來繪制模具的三維CAD模型，并由快速成型設備制得 制造樹脂鑄造模具所用的樹脂原型；②利用制得的樹脂原型通過常溫硫化硅橡膠模的翻模可快速得到制造樹脂鑄造 模具的型腔；③利用得到的制造樹脂鑄造模具的型腔，通過手工糊制的方式來制造樹脂模具；④利用手工糊制而成的樹脂模具，在型板上進行組裝，以完成模具的制造過程。手工糊制樹脂模具之前，先在型腔內(nèi)表面涂上一層用環(huán)氧樹脂、固化劑、增韌劑、 偶聯(lián)劑、光穩(wěn)定劑以及耐磨粉料組成的混合物，上述混合物的份數(shù)比為環(huán)氧樹脂100份；固化劑33份；增韌劑10份；偶聯(lián)劑3份；光穩(wěn)定劑3份；粒度為280目 400目的耐磨粉料218份；上述原料中的固化劑為改性多元胺，增韌劑為鄰苯二甲酸二丁酯，偶聯(lián)劑為 Y “氨基丙基三乙氧基硅烷，光穩(wěn)定劑為2-羥基-4-正辛氧基-二苯甲酮。耐磨粉料包括144份的碳化硅粉末和74份的氧化鋁粉末。手工糊制樹脂模具時采用環(huán)氧樹脂、固化劑、增韌劑以及玻璃纖維材料組成的混合物進行糊制，上述各原料的份數(shù)比為環(huán)氧樹脂100份；固化劑33份；增韌劑10份；玻璃纖維材料50份；上述原料中固化劑為改性多元胺，增韌劑為鄰苯二甲酸二丁酯，玻璃纖維材料為 無堿玻璃纖維布糊制時需先在得到的制造樹脂鑄造模具的型腔內(nèi)表面涂抹環(huán)氧樹脂、固化劑、增 韌劑三種材料經(jīng)混合均勻后得到的樹脂材料再逐層粘貼無堿玻璃纖維布。本發(fā)明所述的無堿玻璃纖維布可以選用EW系列的平紋布，表層選用較細的EW25 平紋布、內(nèi)層選用較粗的EW100、EW200等。本發(fā)明所述的快速成型機的型號為LPS600A，工作原理是首先對零件的三維CAD 實體模型進行分體處理，得到零件的二維截面數(shù)據(jù)信息，然后根據(jù)每一層的截面數(shù)據(jù)，以特 定的方法生成與該層截面形狀一致的薄片，這一過程反復進行，逐層累加，直至“生長”出三 維的立體樹脂原型來。本發(fā)明制作型腔的工藝具體為利用制得的樹脂原型為模樣，利用常溫硫化硅橡 膠將樹脂原型模樣包容，待硅橡膠凝固之后，取出樹脂原型模樣，通過這種翻模的方法可以 得到制造樹脂鑄造模具的型腔。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點1)采用快速成型技術來制造鑄造模具的樹脂原型，方便了對鑄件外形的設計和修 改；2)直接利用快速成型制備的鑄造模具的樹脂原型和硅橡膠模的翻?？煽焖俚玫?制造樹脂鑄造模具的型腔；3)利用制造樹脂鑄造模具的型腔，通過手工糊制的方式來制造樹脂模具，可使得 模具的尺寸精度達到零點幾毫米級，可以滿足鑄造模具的使用要求，縮短了模具的制造周 期；4)利用手工糊制而成的樹脂模具，在型板上進行組裝，以完成模具的制造過程；5)本制造方法特別適合于復雜形狀的鑄造模具的制造，形狀越復雜，快速成型技 術制造任意復雜形狀的原型的特點體現(xiàn)得就越明顯，經(jīng)濟和社會效益體現(xiàn)得也越顯著。
具體實施例方式以下是快速制造樹脂鑄造模具的具體操作步驟1、制得制造樹脂鑄造模具所用的樹脂原型利用鑄件的工藝圖，利用三維造型軟 件(如Pro/E)軟件進行三維CAD造型，將得到的三維CAD造型生成制作樹脂鑄造模具原型 所用的三維CAD模型，然后將三維CAD模型傳送到快速成型設備的控制計算機中，快速成型 機設備制得制造樹脂鑄造模具所用的樹脂原型。2、得到制造樹脂鑄造模具的型腔利用制得的制造樹脂鑄造模具所用的樹脂原型 和硅橡膠模翻制造樹脂鑄造模具的型腔。利用制得的樹脂原型為模樣，利用常溫硫化硅橡 膠將樹脂原型模樣包容，待硅橡膠凝固之后，取出樹脂原型模樣，通過這種翻模的方法可以得到制造樹脂鑄造模具的型腔。3、通過手工糊制的方式來制造樹脂模具利用得到的制造樹脂鑄造模具的型腔， 為滿足模具的耐磨要求，可在型腔的表面首先涂上一層用環(huán)氧樹脂、固化劑、增韌劑、偶聯(lián) 劑、光穩(wěn)定劑以及耐磨粉料組成的混合物，上述混合物的份數(shù)比為環(huán)氧樹脂100份；固化 劑33份；增韌劑10份；偶聯(lián)劑3份；光穩(wěn)定劑3份；耐磨粉料218份。上述原料中的固化 劑為改性多元胺，增韌劑為鄰苯二甲酸二丁酯，偶聯(lián)劑為Y -氨基丙基三乙氧基硅烷，光穩(wěn) 定劑為2-羥基-4-正辛氧基-二苯甲酮，耐磨粉料包括144份的碳化硅粉末和74份的氧 化鋁粉末，上述兩種粉末的粒度均在280目 400目范圍內(nèi)。手工糊制樹脂模具時采用環(huán)氧樹脂、固化劑、增韌劑以及玻璃纖維材料組成的混 合物進行糊制，上述各原料的份數(shù)比為環(huán)氧樹脂100份；固化劑33份；增韌劑10份；玻璃 纖維材料50份。上述原料中固化劑為改性多元胺，增韌劑為鄰苯二甲酸二丁酯，玻璃纖維 材料為無堿玻璃纖維布。糊制時需先在得到的制造樹脂鑄造模具的型腔內(nèi)表面涂抹環(huán)氧樹脂、固化劑、增 韌劑三種材料經(jīng)混合均勻后得到的樹脂材料再逐層粘貼無堿玻璃纖維布。本發(fā)明所述的無堿玻璃纖維布可以選用EW系列的平紋布，表層選用較細的EW25 平紋布、內(nèi)層選用較粗的EW100、EW200等。4、樹脂模具在型板上的組裝利用手工糊制而成的樹脂模具，在型板上進行組裝， 確定好模具各組成部分的相對位置，組裝好澆冒口系統(tǒng)，最終完成樹脂鑄造模具的制造過程。
權利要求
一種樹脂鑄造模具快速制造方法，其特征在于步驟如下①根據(jù)鑄件的鑄造工藝圖紙來繪制模具的三維CAD模型，并由快速成型設備制得制造樹脂鑄造模具所用的樹脂原型；②利用制得的樹脂原型通過常溫硫化硅橡膠模的翻?？煽焖俚玫街圃鞓渲T造模具的型腔；③利用得到的制造樹脂鑄造模具的型腔，通過手工糊制的方式來制造樹脂模具；④利用手工糊制而成的樹脂模具，在型板上進行組裝，以完成模具的制造過程。
2.根據(jù)權利要求1所述的樹脂鑄造模具快速制造方法，其特征在于手工糊制樹脂模具 之前，先在型腔內(nèi)表面涂上一層用環(huán)氧樹脂、固化劑、增韌劑、偶聯(lián)劑、光穩(wěn)定劑以及粒度在 280目 400目的耐磨粉料組成的混合物，在型腔內(nèi)表面形成表面耐磨層，上述混合物的份 數(shù)比為環(huán)氧樹脂100份； 固化劑33份； 增韌劑10份； 偶聯(lián)劑3份； 光穩(wěn)定劑3份；粒度為280目 400目的耐磨粉料218份；上述原料中的固化劑為改性多元胺，增韌劑為鄰苯二甲酸二丁酯，偶聯(lián)劑為Y-氨基 丙基三乙氧基硅烷，光穩(wěn)定劑為2-羥基-4-正辛氧基-二苯甲酮。
3.根據(jù)權利要求2所述的樹脂鑄造模具快速制造方法，其特征在于耐磨粉料由144份 的碳化硅粉末和74份的氧化鋁粉末的組成。
4.根據(jù)權利要求1所述的樹脂鑄造模具快速制造方法，其特征在于手工糊制樹脂模具 時采用環(huán)氧樹脂、固化劑、增韌劑以及玻璃纖維材料組成的混合物進行糊制，上述各原料的 份數(shù)比為環(huán)氧樹脂100份； 固化劑33份； 增韌劑10份； 玻璃纖維材料50份；上述原料中固化劑為改性多元胺，增韌劑為鄰苯二甲酸二丁酯，玻璃纖維材料為無堿 玻璃纖維布。
5.根據(jù)權利要求4所述的樹脂鑄造模具快速制造方法，其特征在于糊制時需先在得到 的制造樹脂鑄造模具的型腔內(nèi)表面涂抹環(huán)氧樹脂、固化劑、增韌劑三種材料經(jīng)混合均勻后 得到的樹脂材料再逐層粘貼無堿玻璃纖維布。
全文摘要
本發(fā)明屬于材料加工工程技術領域，具體涉及一種樹脂鑄造模具快速制造方法，其特征在于步驟如下①根據(jù)鑄件的鑄造工藝圖紙來繪制模具的三維CAD模型，并由快速成型設備制得制造樹脂鑄造模具所用的樹脂原型；②利用制得的樹脂原型通過常溫硫化硅橡膠模的翻?？煽焖俚玫街圃鞓渲T造模具的型腔；③利用得到的制造樹脂鑄造模具的型腔，通過手工糊制的方式來制造樹脂模具；④利用手工糊制而成的樹脂模具，在型板上進行組裝，以完成模具的制造過程。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點1)方便了對鑄件外形的設計和修改；2)可快速得到制造樹脂鑄造模具的型腔；3)模具的尺寸精度達到零點幾毫米級，縮短了模具的制造周期。
文檔編號B22C7/00GK101992264SQ201010577170
公開日2011年3月30日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權日2010年12月7日
發(fā)明者張勇 申請人:山東理工大學