专利名称：钢体复合电铸制造模具的方法
技术领域：
本发明涉及一种在机械模具加工制造中利用钢体复合电铸制造模具的方法。
模具是现代工业的重要工艺装备手段。目前国外最先进的国家利用电铸镍制做模具型腔，并研配进金属模体上进行模具制造，该方法精度高，但研配过程仍保留了传统模具手工加机械的方法，影响了制做的速度，而且在研配中总要出现缝隙，尽管可以使用易熔金属填充，但也影响了连接强度，使寿命受到影响，应用范围受到限制，再者，模具本身仍然为百分之百的金属，从重量到经济成本都是不理想的。
本发明的目的在于摒弃模具制造中手工加机械进行研配的加工的过程，提高型腔与模体的连接强度，减少模体重量，节省原材料和加工周期。
本发明采用如下步骤a、制作与要制造的模具所加工出的产品尺寸、形状相一致的具有导电性能的芯模(1);
b、将芯模与钢体模框(6)一起固定在非金属或经非金属处理的板(2)上并置于具有电铸液的电铸槽中在一定的工作电流下进行电铸，使芯模(1)外形成模腔并与钢体模框(6)通过金属铸层(4)连接起来;
c、电铸层(4)达到一定厚度后，停止电铸，取出被铸件，拆除板(2)，将芯模(1)取出，按不同的强度要求用易熔金属或非金属填充模腔外部的钢体模框(6)的空间，以起加固作用，之后焊接模具底板(9)。
本发明的芯模(1)可以是将成块混有导电粉末的PVC树脂进行雕刻而成的，也可以是用易加工的非金属材料制作芯模(1)，并做导体化处理，如银镜法或化学还原法;还可以是先用易加工的非金属材料制作尺寸、形状同芯模(1)一致的母模，并将母模做导体化处理后进行电铸而得到同母模相反的主模，再将混有导电粉末的PVC糊状树脂浇入主模，即可得到芯模(1)。利用母模和主模来制作芯模(1)适于成批制作芯模(1)，以期达到成批制作模具的目的。混有导电粉末的PVC树脂是将导电粉末和PVC树脂按一定比例混合而制成的，如将石墨粉与PVC树脂按0.5～3∶1的比例混合，也可以是将铜粉和PVC树脂按0.5～1∶1的比例混合等。
本发明的电铸可以是电铸镍或是电铸镍钴合金等，其电铸液可以选择镍盐溶液等，如氨基磺酸镍或硫酸镍，浓度为100～780克/升。
本发明的非金属或经非金属处理的板(2)上布有若干金属销钉(3)，在电铸时易产生射电“积瘤”(5)，以便与填充物牢固连接。
本发明在电铸开始时工作电流控制在1.5～5.0安培之间，使铸层(4)均匀生长，当电铸层(4)基本达到所需厚度时，增大工作电流至5～100安培，使铸层(4)产生射电“积瘤”(5)。
本发明填充模腔外部的钢体框架(6)内的空间所用的易熔金属可以是锌基合金等，使用时，最好加入石膏、砂、石等以减少模腔的热变形，所用的非金属可以是混凝土或混有钢纤维(7)的混凝土(8)等。
本发明利用将芯模和钢体模框一起电铸的方法替代了手工加机械的研配过程，采用钢体模框结构并填充的方法不仅使模体与模腔连接可靠，而且可根据不同的强度要求填充不同的材料，具有省工、省料、减轻模具重量、应用范围广等优点。
附图
是本发明的示意图。
下面结合附图进一步说明首先制作具有导电性能的芯模(1)，为适于模具的成批生产，本发明可以是先用易雕塑造型的非金属材料，如木材、石膏、蜡、橡胶、塑料、雕塑泥等，制成与所要制造的模具所加工出的产品一致的母模;对母模用银镜法或化学还原法做导体化处理并进行电铸，电铸后，取出母模，便得到与母模相反的主模;将石墨和PVC糊状树脂按照0.5～3∶1混合，或将铜粉和PVC糊状树脂按0.5～1∶1混合所得到的混合体浇入主模，即可得到具有导电性能的芯模(1)，由此还可重复制做一批尺寸、外型一致的芯模(1)。
其次将芯模(1)和已制好的钢体模框(6)一起固定在塑料、电木等非金属板(2)上，并在板上插上若干金属销钉(3)，之后一并置于具有电铸液的电铸槽中在一定的工作电流下进行电铸。电铸液可选用浓度为100～780克/升的氨基磺酸镍溶液，电铸阳极选用金属镍块，并在工作电流为1.5～5安培下电铸金属镍，当电铸层(4)基本达到所需厚度时，增大工作电流至5～100安培，最好选用10～20安培，使铸层(4)产生射电“积瘤”(5)。
铸层(4)厚度达到要求后，取出铸件，撤除非金属板(2)，取出芯模(1)，按不同的强度要求用混有钢纤维(7)的混凝土(8)或加有石膏、石、砂等物的锌基合金填充模腔外部及钢体模框(6)内的空间。
最后，焊接模具底板(9)，模具成型。
权利要求
1.在机械模具加工制造中利用钢体复合电铸制造模具的方法，其特征在于采用下列步骤a、制作具有导电性能的芯模(1)；b、将芯模(1)与钢体模框(6)一起固定在非金属或经非金属处理的板(2)上并置于具有电铸液的电铸槽中，在一定的工作电流下进行电铸；c、在电铸层(4)达到预定厚度后，停止电铸，取出整个铸件，拆去板(2)，取出芯模(1)，按不同的强度要求用易熔金属或非金属填充模腔外部及钢体模框(6)内的空间，并焊接模具底板(9)。
2.根据权利要求1所述的钢体复合电铸制造模具的方法，其特征在于芯模(1)的制作可以是将成块混有导电粉末的非金属材料，如PVC树脂进行雕刻而成的。
3.根据权利要求1所述的钢体复合电铸制造模具的方法，其特征在于芯模(1)的制作可以是用易加工的非金属材料制作芯模(1)，并做导体化处理，如银镜法或化学还原法。
4.根据权利要求1所述的钢体复合电铸制造模具的方法，其特征在于芯模(1)的制作可以是先用易加工的非金属材料制作母模，并将母模做导体化处理，如银镜法或化学还原法，之后进行电铸而得到同母模相反的主模，再将易熔(溶)的金属或非金属浇入主模，并按上述方法进行导体化处理，也可以将混有导电粉末的非金属材料，如PVC糊状树脂，浇入主模，即可得到具有导电性能的芯模(1)。
5.根据权利要求2或4所述的钢体复合电铸制造模具的方法，其特征在于混有导电粉末的PVC树脂是将导电粉末和PVC树脂按一定比例混合而制成的，如将石墨粉与PVC树脂按0.5～3∶1的比例混合，也可以是将铜粉和PVC树脂按0.5～1∶1的比例混合。
6.根据权利要求1所述的钢体复合电铸制造模具的方法，其特征在于电铸可以是电铸镍或是电铸镍钴合金，其电铸液为镍盐溶液，如氨基磺酸镍或硫酸镍，浓度为100～780克/升。
7.根据权利要求1所述的钢体复合电铸制造模具的方法，其特征在于非金属或经非金属处理的板(2)上布有若干金属销钉(3)。
8.根据权利要求1所述的钢体复合电铸制造模具的方法，其特征在于电铸开始时控制其工作电流在1.5～50安培，在电铸层(4)基本达到所需厚度时增大工作电流至5～100安培，使铸层(4)产生射电“积瘤”(5)。
9.根据权利要求1所述的钢体复合电铸制造模具的方法，其特征在于填充加固模腔外部钢体框架(6)内的空间所用的易熔金属可以是锌基合金，所用的非金属可以是混凝土或混有钢纤维(7)的混凝土(8)。
全文摘要
本发明涉及一种在机械模具加工制造中利用钢体复合电铸制造模具的方法。为解决模具制造中手工加机械进行研配加工的复杂程度，提高型腔与模体的连接强度，本发明使用具有导电性能的芯模和钢体模框一起进行电铸，之后用易熔金属或非金属填充模腔外部及钢体模框内的空间，并焊接模具底板。本发明可广泛应用于机械、塑料、制鞋等行业的模具制造和加工。
文档编号C25D1/10GK1058812SQ9110645
公开日1992年2月19日 申请日期1991年6月13日 优先权日1991年6月13日
发明者季刊, 汪海 申请人:国营青岛第九橡胶厂