专利名称：纸基低压注塑模具工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种快速成形技术，特别是一种纸基低压注塑模具工艺。
背景技术：
快速成形技术(Rapid Prototyping，简称RP)是80年代末期发展起来的一项高新制造技术，在汽车、摩托车、家电、航空、医疗等行业获得了广泛的应用。快速成形技术主要分为LOM(Laminated Object Manufacturing，又称分层实体制造)工艺、SLA(Stereolithography Apparatus，又称立体光刻)工艺、SLS(Selective Laser Sintering，又称选择性烧结)工艺、FDM(Fused Depostion Modeling，又称熔融沉积制造)工艺等几大类。
快速成形技术的迅速发展及其在模具方面的应用导致了快速制模技术(RapidTooling，简称RT)的出现。快速制模技术一般按其制造过程中是否需要RP原型过渡主要分为直接法和间接法两大类。如通过RP原型翻制的硅胶模、环氧树脂模、喷涂模等快速制模工艺属于间接快速制模技术，而直接快速制模技术主要有SDM(形状沉积制造，简称SDM)工艺、PDM(Plasma Deposition Method，又称熔积法)工艺、SLS工艺等多种快速制模工艺。
间接快速制模技术利用RP原型翻制模具，工艺路线复杂、周期长、成本高、精度损失大；直接快速制模技术目前多为直接制造金属模具的工艺，存在设备昂贵、制造成本高、制件尺寸小、精度低等问题，技术尚未成熟。
注塑工艺按注塑条件可分为真空注塑和低压注塑等，真空注塑排气条件好，注塑件质量高，但需要真空注型机等真空设备，模具尺寸受真空设备有效空间限制，低压注塑则无须真空设备，工艺简便。
发明内容
1、发明目的本发明的目的是针对上述快速制模技术的不足之处，结合LOM技术与低压注塑的特点，提出了一种基于LOM技术的直接制造纸基注塑模具的工艺。
发明内容
为实现上述目的，本发明所述的纸基低压注塑模具工艺，其步骤是(1)根据已经设计好的产品的三维CAD(计算机辅助设计，简称CAD)模型，用Pro/E、UG、CATIA等三维设计软件在计算机上设计出模具的各个零部件，设计时应根据纸基零件以及低压注塑的特点进行浇注口、排气口位置和数量的设计，浇注口、排气口也可根据实际情况在纸基模具零部件制作后加工出来；(2)将设计好的模具各个零件的三维CAD模型以STL(STereo Lithography interfacespecification，简称STL)格式文件输入LOM快速成形机中直接制作纸基模具；(3)按照一般纸基件的后处理工艺对纸基模具的各个零件进行处理；(4)如果树脂材料会渗入纸基模具或与强化纸基模具的后处理材料发生反应，可以喷涂隔离剂；(5)为方便脱模可喷涂合适的脱模剂；(6)装配模具；(7)用低压注塑机将树脂注入纸基模具中。浇注过程中应根据具体情况决定是否需要调整排气口位置和浇注速度，以便自然排气和防止注塑件中夹带气泡，如模具上有多个排气口，则应在浇注过程中自下而上逐个采取封堵措施；(8)待完全固化后，拆开模具，取出注塑零件；(9)按需要进行修整、打磨、喷漆等处理以满足工艺要求。
3、有益效果本发明与现有技术相比，其显著优点是本发明是基于LOM技术直接制造注塑模具的工艺方法，模具制作速度快、成本低；无须真空注型机等真空设备，注塑工艺简便，可制作大型覆盖件注塑模具；根据注塑件的结构和复杂程度的不同，可生产注塑件数十件至数百件，本发明可广泛应用于摩托车、汽车、家电等行业，适用于进行新产品试制和小批量生产，进行设计验证、性能测试和市场评估，可以大大提高产品开发一次成功率，有效地缩短开发周期和节约开发费用。
四
图1是本发明的工艺流程图。
图2是本发明模具设计示意图，其中1-定模、2-三维CAD模型、3-动模。
图3是本发明注塑状态示意图，其中4-低压注塑机、5-排气口、6-浇注口、7-注塑零件。
五具体实施例方式
下面以摩托车护板的纸基低压注塑模具工艺为例，说明该工艺的基本步骤(1)根据已经设计好的产品的三维CAD模型，用三维设计软件在计算机上设计出模具的各个零部件，在设计时根据纸基零件以及低压注塑的特点进行零部件设计和结构设计，设计中着重考虑分型面的设计，浇注口、排气口位置和数量的设计，顶杆、滑块的设计以及锁模、开模、定位方式的设计；(2)将设计好的模具各个零件的三维CAD模型以STL格式文件输入LOM快速成形机中直接制作纸基模具；(3)按照一般纸基件的后处理工艺对纸基模具的各个零件进行处理；(4)为防止树脂材料与强化纸基模具的后处理材料发生反应在纸基模具上喷涂隔离剂，本例中的隔离剂具有方便脱模的效果，故不再另外喷涂脱模剂；(5)装配模具；(6)将反应式固化树脂与固化剂在常温常压下用低压注塑机注入纸基模具中，在浇注过程中，要注意适时调整排气口位置和浇注速度，以便自然排气和防止注塑件中夹带气泡。按照预先设计好的方案，低压注塑时模具竖放，使得浇注口处于最低位置、排气口处于最高位置，以便混合后的树脂能有效地充满型腔；树脂充满后模具平放，浇注口、排气口朝上，以防注塑装置取下后树脂流出案；(7)待完全固化后，拆开模具，取出注塑零件；(8)最后根据需要对注塑零件进行修整、打磨、喷漆等处理以满足工艺要求。
权利要求
1.一种纸基反应式低压注塑模具工艺，其特征在于该工艺包括以下步聚(1)根据已经设计好的产品的三维计算机辅助设计(CAD)模型，在计算机上设计出模具的各个零部件；(2)将设计好的模具各个零件的三维CAD模型软件输入分层实体制造(COM)快速成型机中制作成纸基模具；(3)在纸基模具上喷涂隔离剂或脱模剂；(4)将模具的各个零件装配在一起；(5)在常温常压下，将树脂用低压注塑机注入纸基模具中；(6)待完全固化后，拆开模具，取出注塑零件。
2.根据权利要求1所述的纸基反应式低压注塑模具工艺，其特征在于在模具设计时，在模具的零件上设计有浇注口和排气口，或在纸基模具制作完成后，在模具的零件上加工出浇注口和排气口。
3.根据权利要求1或2所述的纸基反应式低压注塑模具工艺，其特征在于在对纸基模具进行注入的过程中，应调节排气口位置和浇注速度，当有多个排气口时，则应在浇注过程中自下而上逐个进行封堵。
全文摘要
本发明公开了一种纸基低压注塑模具工艺。该工艺是根据已经设计好的产品的三维CAD模型，用三维设计软件在计算机上设计出模具的各个零部件，将模具零部件的三维模型以STL格式文件输入LOM快速成形机中直接制作纸基模具，经必要的处理后，喷涂隔离剂或脱模剂，装配模具，用低压注塑机将树脂注入纸基模具中，待完全固化后，拆开模具，取出注塑零件，进行必要的处理以满足工艺要求。本发明是基于LOM技术直接制造注塑模具的工艺方法，模具制作速度快、成本低；无须真空注型机等真空设备，注塑工艺简便，可制作大型覆盖件注塑模具；可生产注塑件数十件至数百件。本发明可广泛应用于摩托车、汽车、家电等行业，适用于新品试制和小批量生产。
文档编号B29C39/26GK1425545SQ03112689
公开日2003年6月25日 申请日期2003年1月16日 优先权日2003年1月16日
发明者于泓, 达飞鹏, 王庆, 吴栋华, 李应成 申请人:金城集团有限公司