组合树脂铸造模具快速制造.pdf

模具制造技术
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模具制造技
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组合树脂铸造模具怏速制造*
董洪波,翟传伟,张勇
1.枣庄市盛源荣达实业有限责任公司(山东枣庄277519)
2.山东理工大学机械工程学院(山东淄博255049)
【摘要】开发了一种组合树脂铸造模具的快速制造技术。在该模具制造エ艺中采用了快速成
型技术,硅溶胶翻模技术以及树脂模具制造方法,可实现模具的快速制造。用该工艺制得
的树脂铸造模具的尺寸精度高、表面粗糙度值低和表面硬度值高,可满足铸造的工艺要求。
关键词:快速成型;树脂铸造模具;硅溶胶翻模
中图分类号:TG249.9
文献标识码:B
Fast Manufacture of Combinational Resinous Casting Mold
[ Abstract] A sort of rapid making technology was developed to make combinational resinous
casting mold. The rapid prototype technology, the silicon sol translating mold technology and
resinous casting mold making technique were used to make mold in this process, can achieve rapid
making of mold. The resinous casting mold made by this technology has high size precision, low
surface roughness value and high surface hardness value can meet the needs of casting technic
Key words: rapid prototype resinous casting mold; silicon sol translating mold
言
本文根据企业提供的3个桶状组合铸件的铸造工
在铸造过程中,模具是必不可少的铸造工艺装艺图,考虑到加工余量、拔模斜度以及收缩率等工艺
备,模具制造的技术水平直接影响到铸件的内在重因素,其中收缩率的选取也考虑到硅橡胶凹模、树脂
量,以往的铸造模具多是采用木质的,也有采用铝质铸造模具的制造翻制误差、自身线收缩产生的误差,
的。传统的模具制造方法由于制造工艺复杂,所以具采用UG三维绘图软件绘制出的3组模具的三维图,
有本身所固有的一些缺点,如制造成本高、生产周期如图1、图2、图3所示。
长、产品改进困难等。
本文针对铸造企业使用的铸造组合模具,利用快
速成型技术、硅橡胶翻模技术以及树脂模具制造等技
术有机结合在一起,开发出可满足铸造工艺要求的树
脂铸造模具并在相关的铸造企业推广应用。由于
用快速成型技术制造的原型材质为光敏树脂,强度和
表面硬度不高,不能直接用作铸造模具使用,所以需
图1第1个铸件的模具组三维图
将原型翻制为表层耐磨和背层强度高的环氧树脂材
料来制造铸造模具。使用该工艺制造的模具具有尺
寸精度高、表面粗糙度值低和硬度较高的特点,而且
模具的制造周期短,实现了铸造模具的快速制造。
2树脂模具的怏速成型原型的制造
基金项目:山东省研究生教育创新计划项目(SDY13132)
图2第2个铸件的模具组三维图
《模具制造》2015年第1期
模具制造技术
3树脂组合模具的制造
3.1阶梯状树脂模具的制造
利用制得的阶梯状模具的原型,对其表面进行清
理,在原型上涂刷硅橡胶。硅橡胶与固化剂按50:1的
比例在塑料杯中混合,并用电动搅拌机搅拌均匀,用
毛刷均匀地涂覆在模具原型上,涂刷2~3层并待硅橡
图3第3个铸件的模具组三维图
胶固化后,取下硅橡胶层,并在原型表面均匀涂抹一
层分型剂,然后再将硅橡胶层按照原来的位置放置在
考虑到3个铸件在浇注时所需的金属液的重量,原型上,将石膏粉与一定的水混合后以一定的厚度均
需要的补缩量,采取的直浇道、横浇道及內浇道的形匀地涂覆在模具砫橡胶层上,待石膏层完全硬化后,
式,经计算得到该树脂模具组的浇注系统,如图4、图5将涂覆有石膏背层的硅橡胶层从原型上取下,则得到
所示。选取模具组中第一个铸件的阶梯状凸模为典了用于制造树脂模具的硅橡胶凹模如图7所示。
型,说明其树脂模具的制造过程,其余的模具及浇注
系统可参照该制造过程来完成。
图4模具组直浇道的三维图
图7模具的硅橡胶凹模
利用得到的阶梯状模具的硅橡胶凹模,在硅橡胶
表面首先刷上一层由树脂、固化剂、耐火材料粉末、润
湿剂,以及防老化剂混制而成的面层树脂材料。待面
层树脂材料硬化以后,在模具面层内部再均匀敷上
图5模具组横浇道的三维图
层厚度为2~3cm厚的由树脂、固化剂以及短切纤维
将阶梯状凸模的三维图转化为STL格式文件,利
原丝混制而成的背层树脂材料。待树脂材料固化以
后,去除石膏及硅橡胶层,则得到了阶梯状树脂铸造
用西安交通大学激光快速成型机LPS600A制得的模
模具,如图8所示。
具快速成型原型,如图6所示。
图6阶梯状凸模的树脂原型
图8树脂铸造模具
《模具制造》2015年第1期