金属零件快速模具注射成型设备的制作方法

本实用新型涉及一种金属零件快速模具注射成型设备。

背景技术：

金属粉末注射成型技术（Metal Injection Molding，简称MIM技术）是美国的Parmatech公司实用新型的一门新型近终成型技术，其基本工艺过程是先将金属粉末与有机粘结剂均匀混练，经制粒后在加热塑化状态下用注射成型机注入模具型腔内固化成型，然后用化学或热分解的方法将成型坯中的粘结剂脱除，最后经烧结致密化得到最终产品。金属粉末注射成型技术集粉末冶金技术、塑料注塑成型技术、高分子化学等多门学科于一体，利用模具注射的方法来成型坯件，并通过对坯件进行烧结从而制造出高密度、高精度、高强度、形状复杂的金属零件。金属粉末注射成型技术具有成本低、效率高、一致性好等优点，且其突破传统金属粉末模压成型技术在产品形状上的限制，对于一些形状复杂、利用机械加工等其他方法难以制造的小型零件，金属粉末注射成型技术能够比较容易制出，因此被称为“当今最热门的零部件成型技术”。

现有技术中，金属粉末注射成型技术采用与塑料注射成型相同的金属模具，这种模具质量好、使用寿命长，但结构复杂、设计和制造要求高、生产周期长、成本高，只适合批量较大的零件制造，这在很大程度上制约了金属粉末注射成型技术的应用。

近年来随着3D打印技术的迅猛发展，一种称为快速软模的新型制造技术逐渐发展起来，这种技术是利用3D打印制作出零件原型件，根据零件原型件的尺寸用粘胶带或玻璃胶等将木板、塑料板或纸板等围成型框，将零件原型件固定在型框中，倒入硅胶，待硅胶固化后拆掉型框，然后用刀沿分型线将模具切成两半，取出零件原型件，再重新合模并用粘胶带绑好，从而得到具有与零件原型件相应型腔的硅胶软模，在真空注型机内往硅胶模内腔浇注双组分树脂，待固化后就可以得到所需零件。这种硅胶软模制作快速简便、成本低、柔性高，且对于结构复杂、无拔模斜度或具有倒拔模斜度以及具有深凹槽的零件来说，在制件浇注完成后均可直接取出，这是其他模具技术无法做到的。硅胶软模使用次数一般为十几到几百件左右，浇注成型时间较长，适于小批量生产。由于硅胶模具整体刚性低、导热性能差以及模温难控制，因此硅胶模具主要用于双组分树脂材料的浇注成型，而需要较高压力和对模具温度控制有较高要求的注射成型方法目前无法使用硅胶模具。

随着市场竞争的加剧和制造技术的不断发展，多品种、小批量甚至单件生产的方式应用日益广泛，现有金属粉末注射成型技术只能应用于大批量生产中，这就严重限制了该技术在工程上的应用。如果能将金属粉末注射成型技术与快速模具技术相结合，研制出一种可用于单件小批生产中的新型金属粉末注射成型技术，对金属粉末注射成型技术的进一步发展具有重要意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的不足而提供一种无需拔模斜度，可用于各种金属成型，尤其适用于具有复杂型腔的中小型零件的快速制造，所需设备简单，生产周期短，成本低，且零件精度较高的金属零件快速模具注射成型设备。

为了达到上述目的，本实用新型是这样实现的，其是一种金属零件快速模具注射成型设备，其特征在于包括：

底座、液压缸、工作台、两根以上的立柱及中梁；其中每根所述立柱的下部设在底座上，所述中梁设在每根立柱的上部，在中梁上设有通孔，所述工作台设在立柱上并能沿着立柱轴向移动，所述液压缸设在底座上，液压缸的输出端与工作台连接从而带动工作台轴向移动；

振动台、金属外模、下半硅胶内模、上半硅胶内模；所述振动台设在工作台上，所述金属外模可拆卸的固定设在振动台上，在所述金属外模的顶部分别设有沉孔及一个以上的通气孔，在金属外模的底部设有冷却流道组件，所述下半硅胶内模及上半硅胶内模设在金属外模中，在所述上半硅胶内模中设有一条以上的气道及浇道，所述下半硅胶内模的顶面与上半硅胶内模底面相互配合形成注射腔，每条所述气道的两端分别与注射腔及对应的通气孔连通，所述浇道的两端分别与注射腔及沉孔连通,所述注射腔的形状与用户需要做的零件的形状相适应；以及

橡胶定位套、浇道过渡套、螺杆挤出机及顶梁；所述浇道过渡套设在通孔的下部，在浇道过渡套中设有过渡流道，所述顶梁设在中梁上，所述螺杆挤出机设在顶梁上，螺杆挤出机的出料口与过渡流道的进口连通，所述橡胶定位套的下端部设在沉孔中，在橡胶定位套中设有出料流道，所述出料流道的出口与浇道连通，所述工作台向上轴向移动后，过渡流道的出口与出料流道的进口连通。

在本技术方案中，所述螺杆挤出机包括挤出嘴、挤出机进料口、液压计量马达、挤出螺杆、机筒、加热装置、安装板及一个以上的注射缸；所述机筒设在顶梁上，所述挤出机进料口与机筒的上部连通，所述加热装置设在机筒上从而对机筒进行加热，所述挤出嘴设在机筒的下部并一体成型，所述挤出螺杆设在机筒中并可转动，所述液压计量马达设在安装板上并与挤出螺杆轴连接从而带动挤出螺杆转动，挤出螺杆转动将机筒内的喂料定量挤至挤出嘴处；所述注射缸设在顶梁上，注射缸的伸出杆与安装板连接，注射缸可推动安装板、液压计量马达及挤出螺杆作整体移动，从而将机筒内的喂料注射入注射腔中。

在本技术方案中，所述金属外模包括外模底板、外模侧板组件、外模顶板、螺杆紧固组件；所述外模顶板及外模底板分别设在外模侧板组件的上下两开口端，外模底板、外模侧板组件及外模顶板相互配合形成可容纳下半硅胶内模及上半硅胶内模的外模内腔，所述螺杆紧固组件设在外模顶板及外模底板上从而将外模侧板组件固定在外模底板与外模顶板之间，所述冷却流道组件设在外模底板上，每个所述通气孔及沉孔设在外模顶板上。

在本技术方案中，所述外模底板、外模顶板及外模侧板组件由铝合金或钢构成，外模底板及外模顶板的厚度为35～45mm，外模侧板组件的厚度为8～15mm。

在本技术方案中，所述冷却流道组件包括两条以上的冷却水路、一根以上的“U”形连接管及两个水管接口；每条所述冷却水路设在外模底板中且均匀分布，两条相邻的冷却水路通过“U”形连接管连通；一个所述水管接口设在一条入水的冷却水路的进水口，该冷却水路的进水口通过水管接口与外界循环冷却系统的出口连通；另一个所述水管接口设在另一条出水的冷却水路的出水口上，该冷却水路的出水口通过水管接口与外界循环冷却系统的进口连通，所述冷却水路的直径为10～15mm。

在本技术方案中，在所述外模底板上设有下部环形卡槽，在所述外模顶板上设有上部环形卡槽，所述外模侧板组件的上下两开口端分别卡设在上部环形卡槽及下部环形卡槽上从而定位，所述下部环形卡槽及上部环形卡槽的深度为5～8mm。

在本技术方案中，还包括下橡胶条及上橡胶条，所述外模侧板组件上下两端部的内壁分别与上部环形卡槽的内侧及下部环形卡槽的内侧之间具有间隙，该间隙的宽度均为1～2mm，所述上橡胶条设在外模侧板组件的上端部与上部环形卡槽内侧之间的间隙中，所述下橡胶条设在外模侧板组件的下端部与下部环形卡槽内侧之间的间隙中，从而使外模侧板组件上下两端部的外壁均紧密贴合在上部环形卡槽及下部环形卡槽的外侧。

在本技术方案中，所述下半硅胶内模及上半硅胶内模均采用耐高温的加成型硅胶制成。

在本技术方案中，所述外模侧板组件由四块侧板组成，所述上部环形卡槽由四条上卡槽组成，所述下部环形卡槽由四条下卡槽组成，所述四块侧板的上下两端部分别插设在对应的上卡槽及下卡槽上，四块侧板与外模顶板及外模底板相互配合形成外模内腔。

在本技术方案中，所述螺杆紧固组件包括螺母、垫圈及螺栓，所述螺栓的下部通过六角头固定在外模底板上，螺栓的上部穿过外模顶板，所述螺母与螺栓的上部螺纹连接，转动螺母将外模侧板组件固定在外模底板与外模顶板之间，所述垫圈设在螺母与外模顶板之间。

本实用新型与现有技术相比的优点为：无需拔模斜度，可用于各种金属材料的注射成型，尤其适用于具有复杂型腔的中小型零件的快速制造，所需设备简单，生产周期短，成本低，且零件成型精度较高。

附图说明

图1是本实用新型金属零件快速模具注射成型设备的结构示意图；

图2是本实用新型的制作下半硅胶内模时金属外模的结构示意图；

图3是本实用新型的制作上半硅胶内模时金属外模的结构示意图；

图4是本实用新型的取出零件原型件、气道原型件及浇道原型件后的金属外模/硅胶内模的结构示意图；

图5是本实用新型金属外模底板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。

在本实用新型的描述中，术语“第一”及“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一

如图1至图5所示，其是一种金属零件快速模具注射成型设备，包括：

底座1、液压缸2、工作台3、两根以上的立柱5及中梁10；其中每根所述立柱5的下部设在底座1上，所述中梁10设在每根立柱5的上部，在中梁10上设有通孔101，所述工作台3设在立柱5上并能沿着立柱5轴向移动，所述液压缸2设在底座1上，液压缸2的输出端与工作台3连接从而带动工作台3轴向移动；

振动台4、金属外模6、下半硅胶内模13、上半硅胶内模14；所述振动台4设在工作台3上，所述金属外模6可拆卸的固定设在振动台4上，在所述金属外模6的顶部分别设有沉孔633及一个以上的通气孔19，在金属外模6的底部设有冷却流道组件20，所述下半硅胶内模13及上半硅胶内模14设在金属外模6中，在所述上半硅胶内模14中设有一条以上的气道141及浇道142，所述下半硅胶内模13的顶面与上半硅胶内模14底面相互配合形成注射腔15，每条所述气道141的两端分别与注射腔15及对应的通气孔19连通，所述浇道142的两端分别与注射腔15及沉孔633连通,所述注射腔15的形状与用户需要做的零件的形状相适应；所述下半硅胶内模13的制备方法是倒置金属外模6，打开外模底板61，清理干净金属外模6及零件原型件12；分析零件原型件12，确定零件原型件12的分型面位置；用橡皮泥11将零件原型件12固定在外模内腔中，橡皮泥11与零件原型件12的相交线为分型面的部位，用毛刷在金属外模6的内壁、橡皮泥11上表面及零件原型件12表面刷上一层薄的白凡士林；将硅胶混合液通过倒入金属外模6中；然后将整个金属外模6放入真空注型机中抽真空；从真空注型机取出金属外模6后，将金属外模6放入烤箱内，从而制成下半硅胶内模13；所述上半硅胶内模14的制备方法是将金属外模6从烤箱中取出，正向放置金属外模6，去除外模内腔中的橡皮泥11，并重新清洁零件原型件12，将气道原型件16及浇道原型件17安装在零件原型件12上，用毛刷在金属外模内壁、零件原型件12、气道原型件16及浇道原型件17的表面刷上一层薄的白凡士林，将硅胶混合液倒入金属外模6中；然后将整个金属外模6放入真空注型机中抽真空，从真空注型机取出金属外模6后，将金属外模6放入烤箱内，从而制成上半硅胶内模14；模具清理与装配拆开金属外模6，取出上半硅胶内膜14及下半硅胶内模13，移除零件原型件12、气道原型件16及浇道原型件17，上半硅胶内膜14及下半硅胶内模13相互配合形成注射腔15，在所述上半硅胶内模14中设有气道141及浇道142，用手术刀片将上半硅胶内膜14及下半硅胶内模13上的浇注口凸出部分切平，然后用毛刷在注射腔15的内壁上刷上一层薄的白凡士林，将上半硅胶内膜14及下半硅胶内模13放入金属外模6中，使上半硅胶内膜14、下半硅胶内模13及金属外模6重新固定装配；以及

橡胶定位套7、浇道过渡套8、螺杆挤出机9及顶梁23；所述浇道过渡套8设在通孔101的下部，在浇道过渡套8中设有过渡流道81，所述顶梁23设在中梁10上，所述螺杆挤出机9设在顶梁23上，螺杆挤出机9的出料口与过渡流道81的进口连通，所述橡胶定位套7的下端部设在沉孔633中，在橡胶定位套7中设有出料流道71，所述出料流道71的出口与浇道142连通，所述工作台3向上轴向移动后，过渡流道81的出口与出料流道71的进口连通。

工作时，设置金属零件快速模具注射成型设备的工作参数：螺杆挤出机9的机筒95各区注射温度按喂料要求设定，螺杆挤出机9的螺杆转速20～30 转/分钟，注射速度4～10立方厘米/秒，成型压力150～200bar，保压压力150～200 bar，保压时间为15～20分种；设置振动台4工作参数：频率为5～15Hz，振幅为0.5～1.5mm；启动螺杆挤出机9，待注射温度达到要求后开启振动台4，使整个金属外模6沿垂直方向作振动，同时将融化的金属粉末喂料依次通过螺杆挤出机9、浇道过渡套8、出料流道71及浇道142注射入注射腔15内，注射腔15充满后保压，启动外界循环冷却系统，使注射腔15内的金属粉末喂料从下往上逐步凝固，型腔内的金属粉末喂料全部凝固后，形成零件生坯并取出。

在本实施例中，所述螺杆挤出机9包括挤出嘴91、挤出机进料口92、液压计量马达93、挤出螺杆94、机筒95、加热装置96、安装板97及一个以上的注射缸98；所述机筒95设在顶梁23上，所述挤出机进料口92与机筒95的上部连通，所述加热装置96设在机筒95上从而对机筒95进行加热，所述挤出嘴91设在机筒95的下部并一体成型，所述挤出螺杆94设在机筒95中并可转动，所述液压计量马达93设在安装板97上并与挤出螺杆94轴连接从而带动挤出螺杆94转动，挤出螺杆94转动将机筒95内的喂料定量挤至挤出嘴91处；所述注射缸98设在顶梁23上，注射缸98的伸出杆与安装板97连接，注射缸98可推动安装板97、液压计量马达93及挤出螺杆94作整体移动，从而将机筒95内的喂料注射入注射腔15中。

在本实施例中，所述金属外模6包括外模底板61、外模侧板组件62、外模顶板63、螺杆紧固组件64；所述外模顶板63及外模底板61分别设在外模侧板组件62的上下两开口端，外模底板61、外模侧板组件62及外模顶板63相互配合形成可容纳下半硅胶内模13及上半硅胶内模14的外模内腔，所述螺杆紧固组件64设在外模顶板63及外模底板61上从而将外模侧板组件62固定在外模底板61与外模顶板63之间，所述冷却流道组件20设在外模底板61上，每个所述通气孔19及沉孔633设在外模顶板63上。

在本实施例中，所述外模底板61、外模顶板63及外模侧板组件62由铝合金或钢构成，外模底板61及外模顶板63的厚度为45mm，外模侧板组件62的厚度为15mm。

在本实施例中，所述冷却流道组件20包括两条以上的冷却水路201、一根以上的“U”形连接管202及两个水管接口203；每条所述冷却水路201设在外模底板61中且均匀分布，两条相邻的冷却水路201通过“U”形连接管202连通；一个所述水管接口203设在一条入水的冷却水路201的进水口，该冷却水路201的进水口通过水管接口203与外界循环冷却系统的出口连通；另一个所述水管接口203设在另一条出水的冷却水路201的出水口上，该冷却水路201的出水口通过水管接口203与外界循环冷却系统的进口连通，所述冷却水路201的直径为15mm。

在本实施例中，在所述外模底板61上设有下部环形卡槽612，在所述外模顶板63上设有上部环形卡槽632，所述外模侧板组件62的上下两开口端分别卡设在上部环形卡槽632及下部环形卡槽612上从而定位，所述下部环形卡槽612及上部环形卡槽632的深度为8mm。

在本实施例中，还包括下橡胶条21及上橡胶条22，所述外模侧板组件62上下两端部的内壁分别与上部环形卡槽632的内侧及下部环形卡槽612的内侧之间具有间隙，该间隙的宽度均为2mm，所述上橡胶条22设在外模侧板组件62的上端部与上部环形卡槽632内侧之间的间隙中，所述下橡胶条21设在外模侧板组件62的下端部与下部环形卡槽612内侧之间的间隙中，从而使外模侧板组件62上下两端部的外壁均紧密贴合在上部环形卡槽632及下部环形卡槽612的外侧。

在本实施例中，所述下半硅胶内模13及上半硅胶内模14均采用耐高温的加成型硅胶制成。

在本实施例中，所述外模侧板组件62由四块侧板组成，所述上部环形卡槽632由四条上卡槽组成，所述下部环形卡槽612由四条下卡槽组成，所述四块侧板的上下两端部分别插设在对应的上卡槽及下卡槽上，四块侧板与外模顶板63及外模底板61相互配合形成外模内腔。

在本实施例中，所述螺杆紧固组件64包括螺母641、垫圈642及螺栓643，所述螺栓643的下部通过六角头固定在外模底板61上，螺栓643的上部穿过外模顶板63，所述螺母641与螺栓643的上部螺纹连接，转动螺母641将外模侧板组件62固定在外模底板61与外模顶板63之间，所述垫圈642设在螺母641与外模顶板63之间。

实施例二

如图1至图5所示，其是一种金属零件快速模具注射成型设备，包括：

底座1、液压缸2、工作台3、两根以上的立柱5及中梁10；其中每根所述立柱5的下部设在底座1上，所述中梁10设在每根立柱5的上部，在中梁10上设有通孔101，所述工作台3设在立柱5上并能沿着立柱5轴向移动，所述液压缸2设在底座1上，液压缸2的输出端与工作台3连接从而带动工作台3轴向移动；

振动台4、金属外模6、下半硅胶内模13、上半硅胶内模14；所述振动台4设在工作台3上，所述金属外模6可拆卸的固定设在振动台4上，在所述金属外模6的顶部分别设有沉孔633及一个以上的通气孔19，在金属外模6的底部设有冷却流道组件20，所述下半硅胶内模13及上半硅胶内模14设在金属外模6中，在所述上半硅胶内模14中设有一条以上的气道141及浇道142，所述下半硅胶内模13的顶面与上半硅胶内模14底面相互配合形成注射腔15，每条所述气道141的两端分别与注射腔15及对应的通气孔19连通，所述浇道142的两端分别与注射腔15及沉孔633连通,所述注射腔15的形状与用户需要做的零件的形状相适应；所述下半硅胶内模13的制备方法是倒置金属外模6，打开外模底板61，清理干净金属外模6及零件原型件12；分析零件原型件12，确定零件原型件12的分型面位置；用橡皮泥11将零件原型件12固定在外模内腔中，橡皮泥11与零件原型件12的相交线为分型面的部位，用毛刷在金属外模6的内壁、橡皮泥11上表面及零件原型件12表面刷上一层薄的白凡士林；将硅胶混合液通过倒入金属外模6中；然后将整个金属外模6放入真空注型机中抽真空；从真空注型机取出金属外模6后，将金属外模6放入烤箱内，从而制成下半硅胶内模13；所述上半硅胶内模14的制备方法是将金属外模6从烤箱中取出，正向放置金属外模6，去除外模内腔中的橡皮泥11，并重新清洁零件原型件12，将气道原型件16及浇道原型件17安装在零件原型件12上，用毛刷在金属外模内壁、零件原型件12、气道原型件16及浇道原型件17的表面刷上一层薄的白凡士林，将硅胶混合液倒入金属外模6中；然后将整个金属外模6放入真空注型机中抽真空，从真空注型机取出金属外模6后，将金属外模6放入烤箱内，从而制成上半硅胶内模14；模具清理与装配拆开金属外模6，取出上半硅胶内膜14及下半硅胶内模13，移除零件原型件12、气道原型件16及浇道原型件17，上半硅胶内膜14及下半硅胶内模13相互配合形成注射腔15，在所述上半硅胶内模14中设有气道141及浇道142，用手术刀片将上半硅胶内膜14及下半硅胶内模13上的浇注口凸出部分切平，然后用毛刷在注射腔15的内壁上刷上一层薄的白凡士林，将上半硅胶内膜14及下半硅胶内模13放入金属外模6中，使上半硅胶内膜14、下半硅胶内模13及金属外模6重新固定装配；以及

橡胶定位套7、浇道过渡套8、螺杆挤出机9及顶梁23；所述浇道过渡套8设在通孔101的下部，在浇道过渡套8中设有过渡流道81，所述顶梁23设在中梁10上，所述螺杆挤出机9设在顶梁23上，螺杆挤出机9的出料口与过渡流道81的进口连通，所述橡胶定位套7的下端部设在沉孔633中，在橡胶定位套7中设有出料流道71，所述出料流道71的出口与浇道142连通，所述工作台3向上轴向移动后，过渡流道81的出口与出料流道71的进口连通。

工作时，设置金属零件快速模具注射成型设备的工作参数：螺杆挤出机9的机筒95各区注射温度按喂料要求设定，螺杆挤出机9的螺杆转速20～30 转/分钟，注射速度4～10立方厘米/秒，成型压力150～200bar，保压压力150～200 bar，保压时间为15～20分种；设置振动台4工作参数：频率为5～15Hz，振幅为0.5～1.5mm；启动螺杆挤出机9，待注射温度达到要求后开启振动台4，使整个金属外模6沿垂直方向作振动，同时将融化的金属粉末喂料依次通过螺杆挤出机9、浇道过渡套8、出料流道71及浇道142注射入注射腔15内，注射腔15充满后保压，启动外界循环冷却系统，使注射腔15内的金属粉末喂料从下往上逐步凝固，型腔内的金属粉末喂料全部凝固后，形成零件生坯并取出。

在本实施例中，所述螺杆挤出机9包括挤出嘴91、挤出机进料口92、液压计量马达93、挤出螺杆94、机筒95、加热装置96、安装板97及一个以上的注射缸98；所述机筒95设在顶梁23上，所述挤出机进料口92与机筒95的上部连通，所述加热装置96设在机筒95上从而对机筒95进行加热，所述挤出嘴91设在机筒95的下部并一体成型，所述挤出螺杆94设在机筒95中并可转动，所述液压计量马达93设在安装板97上并与挤出螺杆94轴连接从而带动挤出螺杆94转动，挤出螺杆94转动将机筒95内的喂料定量挤至挤出嘴91处；所述注射缸98设在顶梁23上，注射缸98的伸出杆与安装板97连接，注射缸98可推动安装板97、液压计量马达93及挤出螺杆94作整体移动，从而将机筒95内的喂料注射入注射腔15中。

在本实施例中，所述金属外模6包括外模底板61、外模侧板组件62、外模顶板63、螺杆紧固组件64；所述外模顶板63及外模底板61分别设在外模侧板组件62的上下两开口端，外模底板61、外模侧板组件62及外模顶板63相互配合形成可容纳下半硅胶内模13及上半硅胶内模14的外模内腔，所述螺杆紧固组件64设在外模顶板63及外模底板61上从而将外模侧板组件62固定在外模底板61与外模顶板63之间，所述冷却流道组件20设在外模底板61上，每个所述通气孔19及沉孔633设在外模顶板63上。

在本实施例中，所述外模底板61、外模顶板63及外模侧板组件62由铝合金或钢构成，外模底板61及外模顶板63的厚度为35mm，外模侧板组件62的厚度为8mm。

在本实施例中，所述冷却流道组件20包括两条以上的冷却水路201、一根以上的“U”形连接管202及两个水管接口203；每条所述冷却水路201设在外模底板61中且均匀分布，两条相邻的冷却水路201通过“U”形连接管202连通；一个所述水管接口203设在一条入水的冷却水路201的进水口，该冷却水路201的进水口通过水管接口203与外界循环冷却系统的出口连通；另一个所述水管接口203设在另一条出水的冷却水路201的出水口上，该冷却水路201的出水口通过水管接口203与外界循环冷却系统的进口连通，所述冷却水路201的直径为10mm。

在本实施例中，在所述外模底板61上设有下部环形卡槽612，在所述外模顶板63上设有上部环形卡槽632，所述外模侧板组件62的上下两开口端分别卡设在上部环形卡槽632及下部环形卡槽612上从而定位，所述下部环形卡槽612及上部环形卡槽632的深度为5mm。

在本实施例中，还包括下橡胶条21及上橡胶条22，所述外模侧板组件62上下两端部的内壁分别与上部环形卡槽632的内侧及下部环形卡槽612的内侧之间具有间隙，该间隙的宽度均为1mm，所述上橡胶条22设在外模侧板组件62的上端部与上部环形卡槽632内侧之间的间隙中，所述下橡胶条21设在外模侧板组件62的下端部与下部环形卡槽612内侧之间的间隙中，从而使外模侧板组件62上下两端部的外壁均紧密贴合在上部环形卡槽632及下部环形卡槽612的外侧。

在本实施例中，所述下半硅胶内模13及上半硅胶内模14均采用耐高温的加成型硅胶制成。

在本实施例中，所述外模侧板组件62由四块侧板组成，所述上部环形卡槽632由四条上卡槽组成，所述下部环形卡槽612由四条下卡槽组成，所述四块侧板的上下两端部分别插设在对应的上卡槽及下卡槽上，四块侧板与外模顶板63及外模底板61相互配合形成外模内腔。

在本实施例中，所述螺杆紧固组件64包括螺母641、垫圈642及螺栓643，所述螺栓643的下部通过六角头固定在外模底板61上，螺栓643的上部穿过外模顶板63，所述螺母641与螺栓643的上部螺纹连接，转动螺母641将外模侧板组件62固定在外模底板61与外模顶板63之间，所述垫圈642设在螺母641与外模顶板63之间。

实施例三

如图1至图5所示，其是一种金属零件快速模具注射成型设备，包括：

底座1、液压缸2、工作台3、两根以上的立柱5及中梁10；其中每根所述立柱5的下部设在底座1上，所述中梁10设在每根立柱5的上部，在中梁10上设有通孔101，所述工作台3设在立柱5上并能沿着立柱5轴向移动，所述液压缸2设在底座1上，液压缸2的输出端与工作台3连接从而带动工作台3轴向移动；

振动台4、金属外模6、下半硅胶内模13、上半硅胶内模14；所述振动台4设在工作台3上，所述金属外模6可拆卸的固定设在振动台4上，在所述金属外模6的顶部分别设有沉孔633及一个以上的通气孔19，在金属外模6的底部设有冷却流道组件20，所述下半硅胶内模13及上半硅胶内模14设在金属外模6中，在所述上半硅胶内模14中设有一条以上的气道141及浇道142，所述下半硅胶内模13的顶面与上半硅胶内模14底面相互配合形成注射腔15，每条所述气道141的两端分别与注射腔15及对应的通气孔19连通，所述浇道142的两端分别与注射腔15及沉孔633连通,所述注射腔15的形状与用户需要做的零件的形状相适应；所述下半硅胶内模13的制备方法是倒置金属外模6，打开外模底板61，清理干净金属外模6及零件原型件12；分析零件原型件12，确定零件原型件12的分型面位置；用橡皮泥11将零件原型件12固定在外模内腔中，橡皮泥11与零件原型件12的相交线为分型面的部位，用毛刷在金属外模6的内壁、橡皮泥11上表面及零件原型件12表面刷上一层薄的白凡士林；将硅胶混合液通过倒入金属外模6中；然后将整个金属外模6放入真空注型机中抽真空；从真空注型机取出金属外模6后，将金属外模6放入烤箱内，从而制成下半硅胶内模13；所述上半硅胶内模14的制备方法是将金属外模6从烤箱中取出，正向放置金属外模6，去除外模内腔中的橡皮泥11，并重新清洁零件原型件12，将气道原型件16及浇道原型件17安装在零件原型件12上，用毛刷在金属外模内壁、零件原型件12、气道原型件16及浇道原型件17的表面刷上一层薄的白凡士林，将硅胶混合液倒入金属外模6中；然后将整个金属外模6放入真空注型机中抽真空，从真空注型机取出金属外模6后，将金属外模6放入烤箱内，从而制成上半硅胶内模14；模具清理与装配拆开金属外模6，取出上半硅胶内膜14及下半硅胶内模13，移除零件原型件12、气道原型件16及浇道原型件17，上半硅胶内膜14及下半硅胶内模13相互配合形成注射腔15，在所述上半硅胶内模14中设有气道141及浇道142，用手术刀片将上半硅胶内膜14及下半硅胶内模13上的浇注口凸出部分切平，然后用毛刷在注射腔15的内壁上刷上一层薄的白凡士林，将上半硅胶内膜14及下半硅胶内模13放入金属外模6中，使上半硅胶内膜14、下半硅胶内模13及金属外模6重新固定装配；以及

橡胶定位套7、浇道过渡套8、螺杆挤出机9及顶梁23；所述浇道过渡套8设在通孔101的下部，在浇道过渡套8中设有过渡流道81，所述顶梁23设在中梁10上，所述螺杆挤出机9设在顶梁23上，螺杆挤出机9的出料口与过渡流道81的进口连通，所述橡胶定位套7的下端部设在沉孔633中，在橡胶定位套7中设有出料流道71，所述出料流道71的出口与浇道142连通，所述工作台3向上轴向移动后，过渡流道81的出口与出料流道71的进口连通。

工作时，设置金属零件快速模具注射成型设备的工作参数：螺杆挤出机9的机筒95各区注射温度按喂料要求设定，螺杆挤出机9的螺杆转速20～30 转/分钟，注射速度4～10立方厘米/秒，成型压力150～200bar，保压压力150～200 bar，保压时间为15～20分种；设置振动台4工作参数：频率为5～15Hz，振幅为0.5～1.5mm；启动螺杆挤出机9，待注射温度达到要求后开启振动台4，使整个金属外模6沿垂直方向作振动，同时将融化的金属粉末喂料依次通过螺杆挤出机9、浇道过渡套8、出料流道71及浇道142注射入注射腔15内，注射腔15充满后保压，启动外界循环冷却系统，使注射腔15内的金属粉末喂料从下往上逐步凝固，型腔内的金属粉末喂料全部凝固后，形成零件生坯并取出。

在本实施例中，所述螺杆挤出机9包括挤出嘴91、挤出机进料口92、液压计量马达93、挤出螺杆94、机筒95、加热装置96、安装板97及一个以上的注射缸98；所述机筒95设在顶梁23上，所述挤出机进料口92与机筒95的上部连通，所述加热装置96设在机筒95上从而对机筒95进行加热，所述挤出嘴91设在机筒95的下部并一体成型，所述挤出螺杆94设在机筒95中并可转动，所述液压计量马达93设在安装板97上并与挤出螺杆94轴连接从而带动挤出螺杆94转动，挤出螺杆94转动将机筒95内的喂料定量挤至挤出嘴91处；所述注射缸98设在顶梁23上，注射缸98的伸出杆与安装板97连接，注射缸98可推动安装板97、液压计量马达93及挤出螺杆94作整体移动，从而将机筒95内的喂料注射入注射腔15中。

在本实施例中，所述金属外模6包括外模底板61、外模侧板组件62、外模顶板63、螺杆紧固组件64；所述外模顶板63及外模底板61分别设在外模侧板组件62的上下两开口端，外模底板61、外模侧板组件62及外模顶板63相互配合形成可容纳下半硅胶内模13及上半硅胶内模14的外模内腔，所述螺杆紧固组件64设在外模顶板63及外模底板61上从而将外模侧板组件62固定在外模底板61与外模顶板63之间，所述冷却流道组件20设在外模底板61上，每个所述通气孔19及沉孔633设在外模顶板63上。

在本实施例中，所述外模底板61、外模顶板63及外模侧板组件62由铝合金或钢构成，外模底板61及外模顶板63的厚度为40mm，外模侧板组件62的厚度为12.5mm。

在本实施例中，所述冷却流道组件20包括两条以上的冷却水路201、一根以上的“U”形连接管202及两个水管接口203；每条所述冷却水路201设在外模底板61中且均匀分布，两条相邻的冷却水路201通过“U”形连接管202连通；一个所述水管接口203设在一条入水的冷却水路201的进水口，该冷却水路201的进水口通过水管接口203与外界循环冷却系统的出口连通；另一个所述水管接口203设在另一条出水的冷却水路201的出水口上，该冷却水路201的出水口通过水管接口203与外界循环冷却系统的进口连通，所述冷却水路201的直径为12.5mm。

在本实施例中，在所述外模底板61上设有下部环形卡槽612，在所述外模顶板63上设有上部环形卡槽632，所述外模侧板组件62的上下两开口端分别卡设在上部环形卡槽632及下部环形卡槽612上从而定位，所述下部环形卡槽612及上部环形卡槽632的深度为6.5mm。

在本实施例中，还包括下橡胶条21及上橡胶条22，所述外模侧板组件62上下两端部的内壁分别与上部环形卡槽632的内侧及下部环形卡槽612的内侧之间具有间隙，该间隙的宽度均为1.5mm，所述上橡胶条22设在外模侧板组件62的上端部与上部环形卡槽632内侧之间的间隙中，所述下橡胶条21设在外模侧板组件62的下端部与下部环形卡槽612内侧之间的间隙中，从而使外模侧板组件62上下两端部的外壁均紧密贴合在上部环形卡槽632及下部环形卡槽612的外侧。

在本实施例中，所述下半硅胶内模13及上半硅胶内模14均采用耐高温的加成型硅胶制成。

在本实施例中，所述外模侧板组件62由四块侧板组成，所述上部环形卡槽632由四条上卡槽组成，所述下部环形卡槽612由四条下卡槽组成，所述四块侧板的上下两端部分别插设在对应的上卡槽及下卡槽上，四块侧板与外模顶板63及外模底板61相互配合形成外模内腔。

在本实施例中，所述螺杆紧固组件64包括螺母641、垫圈642及螺栓643，所述螺栓643的下部通过六角头固定在外模底板61上，螺栓643的上部穿过外模顶板63，所述螺母641与螺栓643的上部螺纹连接，转动螺母641将外模侧板组件62固定在外模底板61与外模顶板63之间，所述垫圈642设在螺母641与外模顶板63之间。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作出详细说明，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、替换及变形仍落入在本实用新型的保护范围内。