塑胶模具及其3D打印模具透气件的制作方法

本实用新型属于模具技术领域，尤其涉及一种塑胶模具及其3D打印模具透气件。

背景技术：

塑胶模具是由金属零件围成的一个封闭型腔，当向型腔注射填充塑胶时，型腔内的空气通过边缘的分型面排出，但是在型腔死角，和当图1中两股“第一塑胶流a”和“第二塑胶流b”相遇，发生融合一起时，其内部易发生困气现象，空气分子c无法排出，产品上就会缺少一块塑胶，造成产品缺胶的质量缺陷问题。以往发生此问题时，一般在此困气处做一个有排气作用的镶件或顶针等等结构，或者制作一个价格昂贵的透气钢镶件。并且如此做法则会发生以下问题：1、会在产品表面产生镶件夹线飞边瑕疵的质量缺陷；2、使其模具冷却水路无法布置，造成模具过热现象影响正常生产；3、镶拼多个镶件导致模具结构更加复杂。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种塑胶模具及其3D打印模具透气件，旨在解决现有技术中的应用于模具上的透气件结构复杂以及价格昂贵的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种3D打印模具透气件，包括安装板和透气部，所述安装板上开设有连通至所述安装板的侧端面和顶端面的透气孔，所述透气部的截面形状与所述透气孔的截面形状相适配，所述透气部设于所述透气孔内且所述透气部的顶端面与所述安装板的顶端面齐平，所述透气部与所述安装板由金属粉末通过3D打印一体成型，且3D打印所述透气部时于所述透气部上形成若干将所述透气孔连通至所述透气孔外的间隙孔。

优选地，3D打印所述透气部时的激光功率低于3D打印所述安装板时的激光功率以及3D打印所述透气部时的扫描速度大于3D打印所述安装板时的扫描速度。

优选地，各所述间隙孔的孔径为7～10μm。

优选地，所述透气部的顶端面与所述安装板的顶端面通过表面磨削加工形成不具有镶拼线的光滑表面。

优选地，所述透气孔有若干个，且各所述透气孔并排间隔设置，所述透气部的数量与所述透气孔的数量相同。

优选地，所述安装板的侧部设有便于所述安装板安装的定位台阶。

优选地，所述安装板包括安装部和定位部，所述安装部固定于所述定位部上，且所述安装部的底端面与所述定位部的顶端面之间形成所述定位台阶，所述透气孔设于所述安装部内，且所述透气孔连通至所述安装部的侧端面和顶端面。

本实用新型的有益效果：本实用新型的3D打印模具透气件，由金属粉末通过3D打印的方式将透气部与安装板一体成型，这样可以在3D打印时于透气部上形成若干将透气孔连通至透气孔外的间隙孔，并且该设置有透气部的区域可以设定在在3D打印模具透气件上指定的困气区域，如此，在具体使用3D打印模具透气件时，该困气区域由于设置有具有间隙孔的透气部从而形成了透气区域，那么当其应用于模具上时即可起到排气的作用，且整体结构为一体成型，结构简单，价格便宜，且注塑成型后的产品不存在飞边，还能够有效提升产品的质量。

本实用新型采用的技术方案是：一种塑胶模具，其包括上述的3D打印模具透气件。

本实用新型的塑胶模具，由于使用有上述的3D打印模具透气件，那么不但能够使得塑胶模具在工作时能够正常排气，价格便宜，结构简单，且由于3D打印模具透气件整体结构为一体成型，那么使得塑胶模具注塑成型后的产品不存在飞边，有效提升产品的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的塑胶模具注塑出的产品的困气示意图。

图2为本实用新型实施例提供的3D打印模具透气件的立体结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的3D打印模具透气件的透视结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的3D打印模具透气件的透气区域的结构示意图。

图5为本实用新型实施例提供的3D打印模具透气件的正常区域的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

a—第一塑胶流 b—第二塑胶流 c—空气分子

10—安装板 11—安装部 12—定位部

20—透气部 21—间隙孔 30—金属晶粒

111—透气孔 121—定位台阶。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图2～5描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图2～4所示，本实用新型实施例提供了一种3D打印模具透气件，包括安装板10和透气部20，所述安装板10上开设有连通至所述安装板10的侧端面和顶端面的透气孔111，所述透气部20的截面形状与所述透气孔111的截面形状相适配，所述透气部20设于所述透气孔111内且所述透气部20的顶端面与所述安装板10的顶端面齐平，所述透气部20与所述安装板10由金属粉末通过3D打印一体成型，且3D打印所述透气部20时于所述透气部20上形成若干将所述透气孔111连通至所述透气孔111外的间隙孔21。

具体地，本实用新型实施例的3D打印模具透气件，由金属粉末通过3D打印的方式将透气部20与安装板10一体成型，这样可以在3D打印时于透气部20上形成若干将透气孔111连通至透气孔111外的间隙孔21，并且该设置有透气部20的区域可以设定在在3D打印模具透气件上指定的困气区域，如此，在具体使用3D打印模具透气件时，该困气区域由于设置有具有间隙孔21的透气部20从而形成了透气区域，那么当其应用于模具上时即可起到排气的作用，且整体结构为一体成型，结构简单，价格便宜，且注塑成型后的产品不存在飞边，还能够有效提升产品的质量。

本实施例中，3D打印所述透气部20时的激光功率低于3D打印所述安装板10时的激光功率以及3D打印所述透气部20时的扫描速度大于3D打印所述安装板10时的扫描速度。具体地，在3D打印实施例的3D打印模具透气件时，通过调整激光功率和扫描速度以在3D打印模具透气件上打印出一种疏松多孔区域，其内部各个方向均匀布满微小排气孔，该排气孔即为间隙孔21，如此结构的透气部20不但拥有透气能力，同时能保持注塑模具所需的高强度、高硬度及抗腐蚀性。

其中，3D打印即为金属3D打印，金属3D打印是快速成型技术，它是一种以数字模型文件为基础，运用金属粉末(粉末状金属)等可粘合材料，通过逐层选择性金属激光熔化烧结成型打印的方式来构造金属物体的技术，这些截面逐层地打印烧结一起出来，从而制造出一个实体。常在模具制造、工业设计等领域被用于直接制造模型零件，其中，1、激光烧结是采用激光有选择地分层烧结固体粉末，并使烧结成型的固化层层层叠加生成所需形状的零件。其整个工艺过程包括CAD模型的建立及数据处理、铺粉、烧结以及后处理等。2、整个工艺装置由粉末缸和成型缸组成，工作时粉末缸活塞(送粉活塞)上升，由刮刀将粉末在成型平台上均匀铺上一层很薄(微米级)的原料粉未，接着在电脑控制下根据原型切片模型的激光束通过扫描器以一定的速度和能量密度二维扫描轨迹，按分层面的二维数据扫描。激光扫描过的粉末就烧结成一定厚度的实体片层，烧结固体粉末材料形成零件的一个层面后，工作活塞下降一个层厚，铺粉系统铺上新粉.控制激光束再扫描烧结新层。如此循环往复，层层叠加，直到三维零件成型。最后，并取出成型件，去掉多余粉末即可获得零件，将未烧结的粉末回收到粉末缸中。它利用金属粉末状材料在激光照射下烧结的原理，在计算机控制下按照界面轮廓信息进行有选择的烧结，层层堆积成形。激光烧结参数：1、分层参数如分层厚度，零件加工方向，扫描间距等。2、成型烧结参数包括扫描速度，激光功率，粉末类型，铺粉厚度。

进一步地，金属零件直接烧结工艺采用的材料是纯粹的金属粉末，是采用的激光能源对金属粉末直接烧结，使其融化，实现叠层的堆积。其采用具有较大功率的激光器，以保证直接烧结过程中金属粉末的直接熔化。烧结中激光参数的选择，在较短的时间内达到熔融温度，需要很大功率的激光器。烧结过程中，激光在金属粉末颗粒上持续辐照的时间很短，通常在(0.5～25)ms之间，粉末颗粒的熔化和凝固是在瞬间完成的，在如此短暂的热循环下，一般只能通过粉末颗粒的粘性流动或熔化的方式来形成快速粘结，就会产生金属内部致密度的高低现象，密度低时内部就产生较大的间隙部件，能透气。

更进一步地，金属3D打印工件透气原理：通过对工件的指定区域，降低激光功率一定数值和加快扫描速度一定数值，使激光烧结位置的金属粉末不能完全达到材料的熔点，从而产生未完全熔化就凝固在一起的带细微小孔帮助排气。该透气区域这种工件结构不密实、不牢固小区域存在，与边上的密实区域配合成为一个零件。

本实施例中，各所述间隙孔21的孔径为7～10μm。具体地，各间隙孔21的孔径可以为7μm、8μm、9μm或者10μm等，该数值孔径的间隙孔21成型在透气部20上不但可以实现排气的功能，且还能够使得透气部20保持注塑模具所需的高强度、高硬度及抗腐蚀性。如图4～5所示，而安装板10采用正常的激光功率和扫描速度打印，如此打印出的安装板10的金属晶粒30之间间隙非常小，通过不了空气分子c；而在3D打印透气体时通过改变打印时激光功率和扫描速度，改变粉末颗粒的熔化和凝固，烧结过程的导致金属晶粒30间隙变大，孔隙增加，这样就产生了透气区域。

本实施例中，所述透气部20的顶端面与所述安装板10的顶端面通过表面磨削加工形成不具有镶拼线的光滑表面。其中，形成透气区域的透气部20与安装板10是一体的，即透气部20与安装板10之间没有夹线，所以不会造成产品产生飞边的瑕疵。具体地，光滑表面通过磨削透气部20的顶端面和安装板10的顶端面形成，如此形成的3D打印模具透气件的整个顶端面非常光滑平整，肉眼完全看不到透气区域存在镶拼线，如此就不会造成注塑完成的产品表面夹线飞边瑕疵问题。

本实施例中，如图2～3所示，所述透气孔111有若干个，且各所述透气孔111并排间隔设置，所述透气部20的数量与所述透气孔111的数量相同。具体地，根据该3D打印模具透气件需要应用的塑胶模具的情况，可以选择设置若干个透气孔111，那么相应地也需要设置数量与透气孔111的数量相同的透气部20易于各透气孔111配合形成透气区域。透气孔111的数量可以是四个或者六个等，并且各个透气孔111并排设置可以有利于对3D打印模具透气件的生产制造。

本实施例中，如图2～3所示，所述安装板10的侧部设有便于所述安装板10安装的定位台阶121。具体地，定位台阶121的设置可以将3D打印模具透气件安装于塑胶模具被时其定位的作用，这样可以提升对3D打印模具透气件的安装速度；并且，3D打印模具透气件的设置可以与塑胶模具内相对应的部位进行形成角度的面的配合，这样，通过该不同位置且形成角度的面可以起到限位的作用，从而可以加强3D打印模具透气件安装于塑胶模具内的稳定性和可靠性。

本实施例中，如图2～3所示，所述安装板10包括安装部11和定位部12，所述安装部11固定于所述定位部12上，且所述安装部11的底端面与所述定位部12的顶端面之间形成所述定位台阶121，所述透气孔111设于所述安装部11内，且所述透气孔111连通至所述安装部11的侧端面和顶端面。具体地，透气孔111设置在安装部11上，不会在定位部12进行定位安装时产生相互影响，也就是说，定位台阶121的设置既不会影响透气孔111的使用，且还能够正常起到定位和限位的作用，结构设计巧妙，实用性强。

本实用新型实施例还提供了一种塑胶模具，其包括上述的3D打印模具透气件。具体地，本实用新型实施例的塑胶模具，由于使用有上述的3D打印模具透气件，那么不但能够使得塑胶模具在工作时能够正常排气，价格便宜，结构简单，且由于3D打印模具透气件整体结构为一体成型，那么使得塑胶模具注塑成型后的产品不存在飞边，有效提升产品的质量。

综上所述，本发明的3D打印模具透气件和具有该3D打印模具透气件的塑胶模具至少具有如下优点：

1、减少模具注塑成型和保压时间：排气优良，加快填充时间，缩短成型周期；

2、防止注塑成型产品的变形和曲翘：无气体困在内部，减少产品变形风险；

3、防止注塑过程困气压缩后会产生高温烧胶现象，提高产品表面质量；

4、解决排气困难等情况，避免了利用镶件或其他排气系统而产生的飞边及其他瑕疵；

5、优良排气可使由于浇口偏位、壁厚不匀、壁薄产品等较难成型问题得到解决和缓解；

6、以往注塑产生的气体和模具腔内快速聚压产生的烧焦、流痕、缺料、吸气造成的零件变形等缺陷能得到充分解决；

7、优良排气提高成型生产效率,节约生产成本，注塑时模腔内的空气能透过模具内的细孔快速顺利释放，注射压力得以降低，减少注塑机电能消耗；

因此，在注塑模具之适当位置使用3D打印模具透气件，由气体所形成的注塑困气问题，可以完全清除，使注塑成型更加完美。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。