一种树脂铸造模具的快速制造方法
【专利摘要】本发明提供一种树脂铸造模具的快速制造方法，采用以下步骤：1）用聚苯乙烯泡沫材料在数控铣床上加工出制造树脂铸造模具原型的分模具原型；2）各分模具原型外表面上涂刷一层混合物，再在各分模具原型混合物的表面上用石膏层来随型固定，得到制造树脂铸造模具所需的各部分模具的凹模；3）由数控铣床对凹模上固化的混合物层加工到对应的树脂模具各部分的设计尺寸；4）先在凹模内表面涂刷上一层混合物，然后在混合物上涂覆一层涂覆物，待混合物和涂覆物固化后，将凹模去除，得到树脂铸造模具的各分树脂模具；5）将步骤4）得到的各分树脂模具在型板上进行组装，得到完整的树脂铸造模具。本发明制作成本低，成型周期短，工艺简单，模具表面质量高。
【专利说明】一种树脂铸造模具的快速制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种树脂铸造模具的快速制造方法，属于铸造【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前国内铸造生产工艺过程中造型用的铸造模具除了少数采用金属模具以外，大多是利用红松材质或是其他材质的木材利用手工加工而成的，用木质材料制成的铸造模具的使用性能(如表面硬度和耐磨性等)欠佳，经常由于模具在使用过程中的损坏等原因导致木质模具的使用寿命不长。而树脂铸造模具与木质铸造模具相比，其使用寿命长、表面光洁度好，适于复杂形状成形，与金属模具相比，其使用寿命接近，表面光洁度也好，所以利用常规的数控铣床通过加工聚苯乙烯泡沫材料及加工环氧树脂与石墨粉混合层材料的凹、凸模，利用树脂模具制造技术来制造成本低廉，使用性能好，使用寿命长的树脂铸造模具是目前铸造企业急切需要解决的一个现实问题。
[0003]专利号ZL201010577170.8公开了一种树脂铸造模具快速制造方法，利用快速成型设备制得树脂原型；通过常温硫化硅橡胶翻模制得型腔；通过手工糊制方式制造树脂制造模具；在型板上组装树脂模具。该发明优点在于:可快速制得树脂制造模具，缩短了模具制作周期，却显示首先要利用快速成型设备制作出树脂模具原型，制造成本相对较高。
【发明内容】
[0004]根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是:提供一种制作成本低、成型周期短、工艺简单、模具表面质量高的一种树脂铸造模具的快速制造方法。其技术方案为:
[0005]一种树脂铸造模具的快速制造方法，其特征在于采用以下步骤:
[0006]I)用聚苯乙烯泡沫材料在数控铣床上加工出制造树脂铸造模具原型的分模具原型，各分模具原型拼接后即为制造树脂铸造模具的原型；
[0007]2)在制得的各分模具原型外表面上涂刷一层3mm± Imm厚的混合物，待混合物硬化后再在各分模具原型混合物的表面上用石膏层来随型固定，然后将各分模具原型去除，得到制造树脂铸造模具所需的各部分模具的凹模；
[0008]3)将步骤2)得到的凹模放置在数控铣床上，由数控铣床对凹模上固化的混合物层进行加工，将凹模的尺寸加工到对应的树脂模具各部分的设计尺寸；
[0009]4)先在步骤3)加工后的凹模内表面涂刷上一层混合物，然后通过手工在混合物上涂覆一层涂覆物，待混合物和涂覆物固化后，将凹模去除，得到树脂铸造模具的各分树脂模
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[0010]5)将步骤4)得到的各分树脂模具在型板上进行组装，得到完整的树脂铸造模具。
[0011]所述的一种树脂铸造模具的快速制造方法，步骤I)在加工分模具原型时，需利用铸件的铸造工艺图绘制出铸造模具的三维图形，将铸造模具的外形尺寸余出2mm±0.5mm的加工余量，再编制出数控加工程序。[0012]所述的一种树脂铸造模具的快速制造方法，步骤2)中混合物由E44型环氧树脂、改性多元胺固化剂、邻苯二甲酸二丁酯增韧剂以及粒度在280?400目的石墨粉组成，各组分的重量比为环氧树脂:固化剂:增韧剂:石墨粉=100:38:15:300o
[0013]所述的一种树脂铸造模具的快速制造方法，步骤4)中混合物中各组分的质量比为Ε44环氧树脂:改性多元胺固化剂:邻苯二甲酸二丁酯增韧剂:Y-氨基丙基三乙氧基硅烷偶联剂:2_羟基-4-正辛氧基-二苯甲酮光稳定剂:粒度在280?400目的耐磨粉料=100:38:15:3:3:218,其中耐磨粉料由碳化硅粉末和氧化铝粉末以144:74的质量比混合而成；涂覆物中各组分的质量比为E44环氧树脂:改性多元胺固化剂:邻苯二甲酸二丁酯增韧剂:3?5mm玻璃纤维短切原丝=100:38:15:100。
[0014]本发明与现有技术相比所具有的有益效果是:
[0015]1、利用数控铣床加工聚苯乙烯泡沫材料的分模具原型以及混合层材料的凹模，力口工精度高，制作成本低廉，工艺简单，制造周期短，对于加工形状复杂的树脂铸造模具有其优越性。
[0016]2、本发明制作的树脂铸造模具与木模相比，使用性能好，使用寿命长。
【具体实施方式】
[0017]实施例一，快速制造树脂铸造模具的具体步骤如下:
[0018]1、分模具原型的制造:利用铸件的铸造工艺图绘制出铸造模具的三维图形，将铸造模具的外形尺寸余出2mm的加工余量，编制出数控加工程序，用聚苯乙烯泡沫材料在数控铣床上加工出制造树脂铸造模具原型的分模具原型，各分模具原型拼接后即为制造树脂铸造模具的原型。
[0019]2、制造树脂铸造模具所需各部分凹模的制造:在制得的各分模具原型外表面上涂刷一层3_厚的混合物，混合物的组分为E44型环氧树脂:改性多元胺固化剂:邻苯二甲酸二丁酯增韧剂:粒度在280?400目的石墨粉=100:38: 15:300 ;待混合物硬化后再在各分模具原型混合物的表面上用石膏层来随型固定，然后将各分模具原型去除，得到制造树脂铸造模具所需的各部分模具的凹模。
[0020]3、各部分模具凹模的二次加工:将步骤2得到的凹模放置在数控铣床上，由数控铣床对凹模上固化的混合物层进行加工，将凹模的尺寸加工到对应的树脂模具各部分的设计尺寸。
[0021]4、各分树脂模具的制造:先在步骤3加工后的凹模内表面涂刷上一层混合物，混合物中各组分的质量比为E44环氧树脂:改性多元胺固化剂:邻苯二甲酸二丁酯增韧剂:Y ~氨基丙基二乙氧基娃烧偶联剂:2-轻基-4-正羊氧基_ 二苯甲酮光稳定剂:粒度在280?400目的耐磨粉料=100:38:15:3:3:218，其中耐磨粉料由碳化硅粉末和氧化铝粉末以144:74的质量比混合而成；然后通过手工在混合物上涂覆一层涂覆物，涂覆物中各组分的质量比为E44环氧树脂:改性多元胺固化剂:邻苯二甲酸二丁酯增韧剂:3?5mm玻璃纤维短切原丝=100:38:15:100 ;待混合物和涂覆物固化后，将凹模去除，得到树脂铸造模具的各分树脂模具。
[0022]5、将步骤4得到的各分树脂模具在型板上进行组装，得到完整的树脂铸造模具。
[0023]测试证明，采用本发明制作的树脂铸造模具的加工精度达到0.1mm级。
【权利要求】
1.一种树脂铸造模具的快速制造方法，其特征在于采用以下步骤: 1)用聚苯乙烯泡沫材料在数控铣床上加工出制造树脂铸造模具原型的分模具原型，各分模具原型拼接后即为制造树脂铸造模具的原型； 2)在制得的各分模具原型外表面上涂刷一层3mm±lmm厚的混合物，待混合物硬化后再在各分模具原型混合物的表面上用石膏层来随型固定，然后将各分模具原型去除，得到制造树脂铸造模具所需的各部分模具的凹模； 3)将步骤2)得到的凹模放置在数控铣床上，由数控铣床对凹模上固化的混合物层进行加工，将凹模的尺寸加工到对应的树脂模具各部分的设计尺寸； 4)先在步骤3)加工后的凹模内表面涂刷上一层混合物，然后通过手工在混合物上涂覆一层涂覆物，待混合物和涂覆物固化后，将凹模去除，得到树脂铸造模具的各分树脂模具； 5)将步骤4)得到的各分树脂模具在型板上进行组装，得到完整的树脂铸造模具。
2.根据权利要求1所述的一种树脂铸造模具的快速制造方法，其特征在于:步骤I)在加工分模具原型时，需利用铸件的铸造工艺图绘制出铸造模具的三维图形，将铸造模具的外形尺寸余出2_±0.5mm的加工余量,再编制出数控加工程序。
3.根据权利要求1所述的一种树脂铸造模具的快速制造方法，其特征在于:步骤2)中混合物由E44型环氧树脂、改性多元胺固化剂、邻苯二甲酸二丁酯增韧剂以及粒度在280?400目的石墨粉组成，各组分的重量比为环氧树脂:固化剂:增韧剂:石墨粉=100:38:15:300。
4.根据权利要求1所述的一种树脂铸造模具的快速制造方法，其特征在于:步骤4)中混合物中各组分的质量比为E44环氧树脂:改性多元胺固化剂:邻苯二甲酸二丁酯增韧剂:Y _氨基丙基二乙氧基娃烧偶联剂:2_轻基-4-正羊氧基-二苯甲酮光稳定剂:粒度在280?400目的耐磨粉料=100:38:15:3:3:218，其中耐磨粉料由碳化硅粉末和氧化铝粉末以144:74的质量比混合而成；涂覆物中各组分的质量比为E44环氧树脂:改性多元胺固化剂:邻苯二甲酸二丁酯增韧剂:3?5mm玻璃纤维短切原丝=100:38:15:100。
【文档编号】B22C7/00GK103752766SQ201410049403
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年2月13日 优先权日:2014年2月13日
【发明者】张勇 申请人:山东理工大学