专利名称：原型法硅胶模具及其制造方法
原型法硅胶模具及其制造方法技术领域
本发明属于模具加工成型技术领域，具体涉及一种原型法硅胶模具的制造方法， 同时还涉及一种使用上述制造方法制作出来的原型法硅胶模具。
背景技术：
硅胶模具主要应用于新产品的快速开发，尤其是小批量多品种产品的快速制造。 基于快速原型制造的快速制模技术区别于常规机械加工的金属模具，通常以双组分高分子合成材料为制模材料(如硅胶、树脂等)，可以快速、准确的制作软模具。
在对如图I、图2所示的作为原型零件的汽车电连接器插接件的进行快速制模时， 需要对零件进行结构分析，确定如图3中所示的上模I、下模5、内部分模面4、外部分模面 6、浇口 2、冒口 3等位置，该电连接器插接件包括插接件壳体，该插接件壳体包括壳底101和四周壳壁102，该壳底101具有朝向所述四周壳壁的内底面，在插接件壳体的壳底101设有五个小尺寸的变截面通孔100，该变截面通孔100由上部的上大下小的锥形孔段和下部的直孔段所组成，变截面通孔的直孔段的下端面与所述壳底的内底面重合，在插接件壳体中于壳底101的内底面上凸设有加强筋板200，所述变截面通孔100的深度与直径比很大，结构比较典型。制模时，需要预先根据原型零件7的几何尺寸制作一个木制的模框8，预先配置符合要求的硅橡胶，对硅橡胶进行脱气处理。另外，在具体制模时，为保证正常的分模，在原型零件7上预选好的面上粘贴透明胶带，该透明胶带将原形零件上的通孔堵住，在分模时，按照预选好的位置用刀片隔开模具得到外部分模面6，而透明胶带所处位置即为硅胶模具的内部分模面4，上、下模从外部分模面和内部分模面分割开来。具体制模时，将预先粘贴有透明胶带的原型零件固定在预制好的模框中，将配置好的硅橡胶浇注到模框中，待硅胶固化后，从外部分模面和内部分模面将硅胶模具分成上模和下模，在分模时，从预留的外部分模面处用刀片割开硅胶，而所述的内部分模面则由原型零件的粘贴有的透明胶带在硅胶模具内部所形成。在分模后，将原型零件取出，即可得到原型零件的硅胶模具，该硅胶模具可以作为小批量复制零件使用。
对于钢制模具来讲，使用的次数可以达到2-10万次。制造工艺复杂，价格昂贵，模具的分模面经过多次优化选取最优方案。而硅胶模具会由于结构上的原因，选取的分模面往往不是最优面，以图4所示的变截面通孔结构11为例，对于该变截面通孔结构来说，变截面通孔的小径端的平面A和平面B是零件的理想分模面，但由于平面A和平面B的截面积太小，且平面A处的孔较深，操作不方便，不方便粘贴透明胶带，因此只能选取截面积较大的C面粘贴透明胶带。这样在C面粘贴透明胶带后制作得到如图5所示的硅胶模具中，上模12从C面处与下模进行分模，这样下模13上会多出与变截面通孔对应成型的细颈冠状部分131，该细径冠状部分在下模上，当然，在分模时，借助于硅橡胶的高弹性，可以利用该细颈冠状部分的变形从原型零件的变截面通孔中挤出而强行脱模，将原型零件11与下模 13强行分离开。但在使用该硅胶模具制作产品时，每次脱模都需要将细颈冠状部分131挤出一次而造成下模13的提前磨损，影响模具使用精度，减少模具的使用寿命。发明内容
本发明的目的在于提供一种原型法硅胶模具的制造方法，以解决现有技术中制作的硅胶模具存在与原型零件的变径孔所应的冠状部分的技术问题；同时，本发明还提供一种使用上述制造方法制作的原型法硅胶模具。
为实现上述目的，本发明所提供原型法硅胶模具的制造方法的技术方案是原型法硅胶模具的制造方法，该制造方法包括如下步骤，(一)、至少选取一个与原型零件的变截面通孔轴向垂直、且与变截面通孔相交的截面为剖分面，所选截面中至少具有一个与所述变截面通孔相交的截面孔径等于变截面通孔最小孔径的最小截面，将原型零件在所述剖分面处进行剖分，选取原型零件上以剖分面为分界面而剖分得到的两剖分部的两个相对端面为分型面，将透明胶带粘贴固定在其中一个分型面上，并将剖分后的原型零件固定组合在一起；(二)、将固定组合在一起的原型零件固定在预制好的模框中；(三)、向模框中烧注娃橡胶；(四)、硅橡胶固化后，将硅胶模具从与所述粘贴有透明胶带的分型面对应重合的内部分模面及预设的外部分模面处进行分模以得到分体模具。
所述的步骤一中的原型零件的变截面通孔由上部的上大下小的锥形孔段和下部的直孔段所组成，所述的最小截面与原型零件的变截面通孔的直孔段的下端面重合。
所述的步骤一中的原型零件为电连接器插接件，该电连接器插接件包括插接件壳体，该电连接器壳体具有壳底和四周壳壁，该壳底具有朝向所述四周壳壁的内底面，所述原型零件上的变截面通孔设置在所述壳底，所述变截面通孔的直孔段的下端面与所述壳底的内底面重合，在插接件壳体中于壳体的内底面上凸设有加强筋板，所述步骤一中与所述最小截面相对应的剖分面于加强筋板根部将加强筋板和插接件壳体剖分开，透明胶带粘贴固定在插接件壳底的作为分型面的内底面上，并将剖分后的加强筋板与插接件壳体的四周壳壁粘接固定在一起。
所述步骤二中的模框的长宽高的尺寸分别对应比原型零件的长宽高的尺寸大 50mmo
本发明所提供的采用上述制造方法所制得的原型法硅胶模具的技术方案是原型法硅胶模具，该硅胶模具上具有与相应原型零件的变截面通孔相对应成型的变截面芯轴， 所述硅胶模上具有与原型零件上的分型面相对应的内部分模面，所述硅胶模具上的内部分模面均与硅胶模具的变截面芯轴轴向垂直、且与变截面芯轴相交，所述的内部分模面中至少具有一个与所述变截面芯轴相交的截面轴径等于变截面芯轴最小轴径的最小内部分模面。
所述的硅胶模具的变截面芯轴由上部的上大下小的锥形段和下部的直段组成，所述的最小内部分模面与变截面芯轴的直段的下端面重合。
本发明的有益效果是本发明所提供的硅胶模具的制造方法中先将原型零件在剖分面处进行剖分，并在剖分后得到的分型面粘贴透明胶带，因为所选取的作为剖分面的截面中具有与所述变截面通孔相交的截面孔径等于变截面通孔最小孔径的最小截面，在该最小截面处对原型零件进行剖分，这样与变截面通孔对应成型的硅胶模具的变截面芯轴的全部或一部分在与该最小截面相对应的内部分模面处与娃胶模具的分体模具分离,这样就不会在分体模具上形成影响脱模的细径冠状部分，不会产生强行脱模的问题，从而保证硅胶模具的复制质量和使用寿命。
本发明所提供的硅胶模具的内部分模面中至少具有一个与所述变截面芯轴相交的截面轴径等于变截面芯轴最小轴径的最小内部分模面，该最小内部分模面将变截面芯轴的全部或一部分在与该处与硅胶模具的分体模具分离，这样就不会在分体模具上形成影响脱模的细径冠状部分，不会产生强行脱模的问题，从而保证硅胶模具的复制质量和使用寿命O
图I是现有的一种具有变截面通孔的电连接器插接件的结构示意图；图2是图I的剖视图；图3是使用图I所示的电连接器插接件作为原型零件所制作的硅胶模具的结构示意图；图4是图2中变截面通孔部分的结构示意图；图5是与图4所示的原型零件相对应的硅胶模具的分解结构示意图；图6是本发明所提供的硅胶模具的制造方法做所制得的硅胶模具的分解结构示意图； 图7是图6中硅胶模具的上、下模扣合在一起时的结构示意图。
具体实施方式
一种原型法硅胶模具的制造方法的实施例，该实施例中的硅胶模具的制造方法包括如下步骤(一)、选取一个与原型零件的变截面通孔轴向垂直、且与变截面通孔相交的截面为剖分面，该截面为与所述变截面通孔相交的截面孔径等于变截面通孔最小孔径的最小截面， 将原型零件在所述剖分面处进行剖分，选取原型零件上以剖分面为分界面而剖分得到的两部分的两个相对端面为分型面，将透明胶带粘贴固定在其中一个分型面上，并将剖分后的原型零件重新固定组合在一起；(二)、将固定组合在一起的原型零件的原型零件固定在预制好的模框中；(三)、向模框中烧注娃橡胶；(四)、硅橡胶固化后，将硅胶模具从与所述粘贴有透明胶带的分型面对应重合的内部分模面及预设的外部分模面处进行分模以得到分体模具。
所述的步骤一中的原型零件的变截面通孔由上部的上大下小的锥形孔段和下部的直孔段组成，所述的最小截面与原型零件的变截面孔的直孔段的下端面重合。
所述步骤二中的模框的长宽高的尺寸分别比原型零件的长宽高的尺寸大50mm。此处模框的长宽高的尺寸过小会影响硅橡胶的使用效果，也不利于硅橡胶的正常浇注。而尺寸过大的话，既造成硅胶的浪费也会降低硅胶的柔性，增加从硅橡胶中取出产品的难度。
对于如图I、图2所示的作为原型零件的汽车电连接器插接件来讲，加强筋板200 的根部恰好位于壳底101的与变截面通孔的直孔段的下端面重合的内底面处，壳底101的内底面对应上述步骤一中的最小截面，这样，如图6所示，将电连接器插接件从壳底101的内底面处进行剖分，加强筋板200和插接件壳体21剖分开，这样在针对该电连接器插接件制作硅胶模具时，壳底的内底面作为分型面E，将透明胶带粘贴在壳底的便于操作的内底面上，然后将加强筋板粘接固定在插接件壳体21的四周壳壁上，这样插接件壳体21和加强筋板200固定组合在一起，将其放入模框中，向模框中注入硅橡胶，待硅橡胶固化后，将硅胶模具从内部分模面及预设好的外部分模面处进行分模分别得到上模22和下模23，该内部分模面与粘贴有透明胶带的内底面对应重合。此处仅将加强筋板200与插接件壳体21剖分开，而不对插接件壳体21进行剖分，然后再将加强筋板200与插接件壳体21的四周壳壁粘接固定，这样一方面便于在剖分后的分型面即壳底的内底面上粘贴透明胶带，避免出现影响脱模的细颈冠状部分，另一方面，也便于将加强筋板200重新固定在插接件壳体21上， 便于保证原型零件的精度，提高制作出来的硅胶模具的精度。将图6所示的上模22和下模 23扣合固定在一起就可以得到如图7所示的硅胶模具，该硅胶模具的上、下模可以形成与原型零件外形相对应的模腔30。使用时向硅胶模具的模腔30中浇注硅胶，即可制得所需要的插接件。
在上述实施例中，因为原型零件中的变截面孔的直孔段的下端面恰好与壳底的内底面重合，这样可以直接在加强筋板的根部进行剖分，在其他实施例中，也可以选取其他与变截面通孔的轴线垂直、且与变截面孔相交的截面作为剖分面，只要该剖分面与变截面通孔的截面孔径等于变截面通孔的最小孔径，即可避免浇注时出现影响脱模的细径冠状部分。
上述实施例中的变截面通孔的深度不大，在其他实施例中，如果遇到变截面通孔的深度较大时，一次剖分后所制得的变截面芯轴的较软，刚度不够。实际制模时，可以多选取几个与原型零件的变截面通孔轴向垂直、且与变截面通孔相交的截面为剖分面，只要这些截面中至少具有一个所述变截面通孔相交的截面孔径等于变截面通孔最小孔径的最小截面即可，在对原型零件的变截面通孔进行多段剖分后，这样与变截面通孔相对应的变截面芯轴就可以分段成型，一方面便于根据变截面通孔的具体尺寸进行脱模，另一方面也可以提高成型后的变截面芯轴的刚度。
上述实施例中的变截面通孔由上部的上大下小的锥形孔段和下部的直孔段组成， 在其他实施例中，对应不同形状尺寸的原型零件时，变截面通孔可以为上大下小的锥形孔， 此时，所述的最小截面与锥形孔的小径端的下端面重合。
如图7所示，使用上述方法所制得的原型法硅胶模具的实施例，该实施例中的硅胶模具包括相对应扣合的上模22和下模23，上、下模扣合形成与原型零件外形相对应的模腔30，在上模的底部凸设有与相应原型零件的变截面通孔相对应成型的变截面芯轴，在硅胶模具上具有与原型零件上的分型面相对应的内部分模面，该硅胶模具上的分模面均与硅胶模具的变截面芯轴轴向垂直、且与变截面芯轴相交，所述的内部分模面为与所述变截面芯轴相交的截面轴经等于变截面芯轴最小轴径的最小内部分模面，该变截面芯轴由上部的上大下小的锥形段和下部的直段组成，最小内部分模面与变截面轴的直段的下端面重合。
使用时在向硅胶模具的模腔30中浇注硅胶，待硅胶固化后，将上模和下模从内部分模面和外部分模面处分开，即可制得所需要的插接件。
上述实施例中的硅胶模具上仅设置有一个内部分模面，在其他实施例中，可以根据需要在硅胶模具上设置多个内部分模面，只要这些内部分模面中至少具有一个所述的最小内部分模面即可。
上述实施例中的变截面芯轴的芯轴与图6中具体的原型零件的变截面通孔相对应，在其他实施例中，硅胶模具的变截面芯轴也可以为其他结构，如与呈上大下小的锥形孔相对应的上大下小的锥形结构。
权利要求
1.原型法硅胶模具的制造方法，其特征在于该制造方法包括如下步骤，(一)、至少选取一个与原型零件的变截面通孔轴向垂直、且与变截面通孔相交的截面为剖分面，所选截面中至少具有一个与所述变截面通孔相交的截面孔径等于变截面通孔最小孔径的最小截面，将原型零件在所述剖分面处进行剖分，选取原型零件上以剖分面为分界面而剖分得到的两剖分部的两个相对端面为分型面，将透明胶带粘贴固定在其中一个分型面上，并将剖分后的原型零件固定组合在一起；(二 )、将固定组合在一起的原型零件固定在预制好的模框中；(三)、向模框中烧注娃橡胶；(四)、硅橡胶固化后，将硅胶模具从与所述粘贴有透明胶带的分型面对应重合的内部分模面及预设的外部分模面处进行分模以得到分体模具。
2.根据权利要求I所述的原型法硅胶模具的制造方法，其特征在于所述的步骤一中的原型零件的变截面通孔由上部的上大下小的锥形孔段和下部的直孔段所组成，所述的最小截面与原型零件的变截面通孔的直孔段的下端面重合。
3.根据权利要求2所述的原型法硅胶模具的制造方法，其特征在于所述的步骤一中的原型零件为电连接器插接件，该电连接器插接件包括插接件壳体，该电连接器壳体具有壳底和四周壳壁，该壳底具有朝向所述四周壳壁的内底面，所述原型零件上的变截面通孔设置在所述壳底，所述变截面通孔的直孔段的下端面与所述壳底的内底面重合，在插接件壳体中于壳体的内底面上凸设有加强筋板，所述步骤一中与所述最小截面相对应的剖分面于加强筋板根部将加强筋板和插接件壳体剖分开，透明胶带粘贴固定在插接件壳底的作为分型面的内底面上，并将剖分后的加强筋板与插接件壳体的四周壳壁粘接固定在一起。
4.根据权利要求I所述的原型法硅胶模具的制造方法，其特征在于所述的步骤一中的原型零件上的变截面通孔为上大下小的锥形孔，所述的最小截面与锥形孔的小径端的下端面重合。
5.根据权利要求I或2或3或4所述的原型法硅胶模具的制造方法，其特征在于所述步骤二中的模框的长宽高的尺寸分别对应比原型零件的长宽高的尺寸大50mm。
6.使用如权利要求I所述的制造方法制得的原型法硅胶模具，该硅胶模具上具有与相应原型零件的变截面通孔相对应成型的变截面芯轴，所述硅胶模具上具有与原型零件上的分型面相对应的内部分模面，所述硅胶模具上的内部分模面均与硅胶模具的变截面芯轴轴向垂直、且与变截面芯轴相交，其特征在于所述的内部分模面中至少具有一个与所述变截面芯轴相交的截面轴径等于变截面芯轴最小轴径的最小内部分模面。
7.根据权利要求6所述的原型法硅胶模具，其特征在于所述的硅胶模具的变截面芯轴由上部的上大下小的锥形段和下部的直段组成，所述的最小内部分模面与变截面芯轴的直段的下端面重合。
全文摘要
本发明公开了一种原型法硅胶模具及其制造方法，该制造方法包括如下步骤至少选取一个与原型零件的变截面通孔轴向垂直、且与变截面通孔相交的截面为剖分面，所选截面中至少具有一个与所述变截面通孔相交的截面孔径等于变截面通孔最小孔径的最小截面，将原型零件在所述剖分面处进行剖分，选取原型零件上以剖分面为分界面而剖分得到的两剖分部的两个相对端面为分型面，将透明胶带粘贴固定在其中一个分型面上，并将剖分后的原型零件固定组合在一起。制造方法所制得的硅胶模具在内部分模面处不会产生细颈冠状部分，这样在变截面通孔处进行脱模时不会出现强行脱模的问题，从而保证硅胶模具的复制质量和使用寿命。
文档编号B29C33/40GK102922633SQ20121044045
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月7日 优先权日2012年11月7日
发明者赵敬云, 李长胜, 王鹏飞, 任娟, 贾琛 申请人:河南机电高等专科学校