專利名稱：透氣式模具鋼材的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及到模具制造領(lǐng)域，特指一種透氣式模具鋼材的制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，精密制造技術(shù)的水平不斷提高，各類機械、電子等零件的設(shè)計，已趨近于以“微組件”開發(fā)設(shè)計為主，所以在精密度、可靠度等要求下，其零件的模具制造則相當重要，但由于制造零件的模具其透氣性不佳，所以當射出成型零件時，容易在零件的表面形成有水波狀的“流紋”，從而影響到零件的外觀；而且對于斷面相當細薄的零件，于成型后開模時，由于模具的內(nèi)外壓力差，則會造成零件在頂出時造成破裂或折斷，以致使得零件的不良率居高不下。
為克服模具透氣性不佳的缺點，因此有透氣模具的研發(fā)出現(xiàn)，該透氣模具主要是以具有透氣性的多孔金屬材質(zhì)所制成，而多孔金屬的制造方法如中國臺灣發(fā)明公告第593694號“微細通孔組織的多孔金屬制法”專利案，其主要是利用粉末冶金制法，而依據(jù)下列作業(yè)的程序所制成1.配料作業(yè)選用純金屬或其合金的粉末作為燒結(jié)用基料，并選用可溶于水或堿性溶劑的微細粉末作為充填物，該充填物的熔點必須高于燒結(jié)用基料的熔點。
2.燒結(jié)聚合制程將上述燒結(jié)用基料與充填物一起混拌，并在混拌時添加黏結(jié)劑與增塑劑，使燒結(jié)用基料與充填物均勻分布并致密堆棧，然后干燥定型并預熱，以去除充填物的水份，再以燒結(jié)溫度進行燒結(jié)，以制成致密度較好且已具微粒組織雛型的金屬胚件。
3.卸除充填物作業(yè)依上述金屬胚件中充填物可溶于水或堿性溶劑的化學屬性，選配可相溶的溶劑，并在設(shè)有超音波的清洗槽中，通過超音波的渦凹效應，把金屬胚件中的充填物溶解清除，取得由燒結(jié)用基料編構(gòu)形成微細通孔組織的多孔半成品。
4.清洗作業(yè)以清水沖洗上述多孔半成品的通孔壁間的殘留溶劑。
5.烘干作業(yè)再烘干上述清洗作業(yè)時殘留于多孔半成品的通孔孔壁間的水份，而得以產(chǎn)制出具有微細通孔組織的多孔金屬成品。
如此，通過上述步驟所制造出的具有微細孔組織的多孔金屬，可利用制作而成一具透氣的模具。然而，由于該具有微細孔組織的多孔金屬，其內(nèi)部的透氣孔洞呈不規(guī)則狀排列，于粉末冶金成型制造時，并無法有效控制其透氣孔洞成型時的大小、位置及連續(xù)性，所以一旦各個透氣孔洞之間并未連續(xù)相接，而有中斷的狀況，則其透氣性將無法達成，所以其在透氣功能上，并無法百分之百的確保，因此在使用上仍不盡理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種具有透氣孔洞的金屬成品的制造方法，其制程簡單，透氣孔洞的形狀、位置、大小與數(shù)量均可以精確控制，從而能提高產(chǎn)品的質(zhì)量，能夠保證其較好的透氣性。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的解決方案為一種透氣式模具鋼材的制造方法，其特征在于步驟為(1)建構(gòu)成型模具利用固定塊堆棧固定，而形成具有容置空間的成型模具，并于該容置空間內(nèi)固定設(shè)有高分子線材；(2)形成生胚將金屬粉末及黏結(jié)劑混練后，置入于步驟(1)中形成的成型模具的容置空間內(nèi)，而將高分子線材完全包覆于其中，借以形成生胚；(3)加熱成型將步驟(2)中形成的生胚加熱，使生胚中的高分子線材氣化，而于生胚中形成透氣孔洞；(4)形成金屬成品使步驟(3)中加熱成型后的生胚冷卻而成型為具有透氣孔洞的金屬成品。
所述高分子線材以線狀形態(tài)布置。
所述高分子線材系成網(wǎng)狀型態(tài)布置。
所述步驟(3)的加熱成型過程中，是以每分鐘上升3℃的速度，持續(xù)加熱至300℃；然后控制300℃的恒溫于1小時后，再繼續(xù)以每分鐘上升3℃的速度，持續(xù)加熱至600℃；然后控制600℃的恒溫于1小時后，再以每分鐘上升3℃的速度，持續(xù)加熱至900℃；然后控制900℃的恒溫于1小時后停止加熱。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于1、本發(fā)明透氣式模具鋼材的制造方法是利用固定塊堆棧固定而成一具容置空間的成型模具，并于該固定塊內(nèi)固定設(shè)有高分子線材，經(jīng)制成生胚后，利用加熱使高分子線材氣化而形成透氣孔洞，其制程簡單，透氣孔洞的形狀、位置、大小與數(shù)量均可以精確控制，從而提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，能夠保證其較好的透氣性；本發(fā)明所制作的成品可作為模具的材料，通過其透氣的作用，平衡模具的內(nèi)外壓力差，使模制零件脫模時，不致造成模制零件的損壞。
2、本發(fā)明透氣式模具鋼材的制造方法中利用高溫使高分子線材氣化消失，氣化過程簡單，且氣化高分子線材的過程，不會影響生胚的固化成形，加工時間不會因此增加。


圖1是本發(fā)明透氣式模具鋼材的制造方法的制造流程圖。
圖2是本發(fā)明實施例1的成型模具堆棧示意圖；圖3是本發(fā)明高分子線材安裝于成型模具內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖圖4是本發(fā)明形成生胚的示意圖；圖5是本發(fā)明加熱時間及溫度的上升關(guān)系示意圖；圖6是本發(fā)明的金屬成品剖視圖；圖7是本發(fā)明金屬成品設(shè)置于模具內(nèi)的示意圖；圖8是本發(fā)明實施例2的成型模具堆棧分解示意圖；圖9是本發(fā)明實施例2的組合剖示圖；圖10是本發(fā)明實施例3的成型模具堆棧分解示意圖；圖11是本發(fā)明實施例3的組合剖示圖。
1、平板 2、固定塊21、容置空間 22、透孔23、高分子線材 3、生胚31、透氣孔洞 32、金屬成品4、模具 5、零件6、蓋板 7、蓋板透孔8、底板具體實施方式
以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。
實施例1如圖1所示，本發(fā)明的透氣式模具鋼材的制造方法步驟如下(1)建構(gòu)成型模具參見圖2所示，在平板1上的周緣處，利用四個固定塊2相對堆棧固定，圈圍成一具有容置空間21的成型模具，該四個固定塊2上相對等距排列設(shè)有若干微小的透孔22(參見圖3)，并于相對的固定塊2上的每一透孔22內(nèi)連接有高分子線材23，通過該縱橫交錯的高分子線材23，可密布于固定塊2圍成的容置空間21內(nèi)。該成型模具的固定塊2形狀，可視模具所需的形狀而設(shè)置。
(2)形成生胚參見圖4所示，將金屬粉末及黏結(jié)劑混練后，置入于固定塊2圍成的容置空間21內(nèi)，完全填滿后，等高分子線材23將被包覆于其中，以此形成生胚3。
(3)加熱成型將該生胚3置入于燒結(jié)爐中進行加熱，參見圖5所示，以每分鐘上升3℃的速度，持續(xù)加熱至300℃然后控制300℃的恒溫于1小時后，再繼續(xù)以每分鐘上升3℃的速度，持續(xù)加熱至600℃；然后控制600℃的恒溫于1小時后，再以每分鐘上升3℃的速度，繼續(xù)加熱至900℃；然后控制900℃的恒溫于1小時后，則可停止加熱。其中當溫度在300℃加熱至600℃的過程中，可將生胚3中所包覆的高分子線材23完全氣化，而于生胚3中形成有縱橫排列的透氣孔洞31〔參見圖6所示〕。
(4)形成金屬成品停止加熱，使生胚3遂漸冷卻至常溫而形成一具有透氣孔洞31的金屬成品32。
如圖7所示，上述金屬成品32的形狀，于前述步驟(1)的建構(gòu)成型模具時，即可預成所需的形狀，故可將該具有透氣孔洞31的金屬成品32經(jīng)簡單修飾表面精度后，即能組合于模具4中的適當位置，該位置通常為模具4需要排氣的位置，通過上述金屬成品32內(nèi)透氣孔洞(31)的可透氣特性，模具4將不會有任何阻塞排氣的現(xiàn)象，如此，模制零件5脫模時不會存有壓力差，模制零件5的品質(zhì)可確保良好。
實施例2如圖8和圖9所示，本發(fā)明的透氣式模具鋼材的制造方法步驟如下(1)建構(gòu)成型模具在平板1上，利用一個或一個以上的框形的固定塊2上、下堆棧固定，并于每一個固定塊2內(nèi)，置入有網(wǎng)狀的高分子線材23一個或一個以上的固定塊2堆棧后，圈圍成一具容置空間21的成型模具，而網(wǎng)狀的高分子線材23是間隔適距而層迭于該容置空間21內(nèi)。
步驟(2)、步驟(3)和步驟(4)與實施例1中的基本一致，直至完成一具有透氣孔洞的金屬成品32(參見圖7)，在此不再贅述。
實施例3如圖10和圖11所示，本發(fā)明的透氣式模具鋼材的制造方法步驟如下(1)建構(gòu)成型模具首先在底板8上垂直貫穿固定有若干的高分子線材23，然后利用一個或一個以上的框形的固定塊2上、下堆棧固定，并于每一個固定塊2內(nèi)，置入有網(wǎng)狀的高分子線材23。一個或一個以上的固定塊2堆棧后，而圈圍成一具容置空間21的成型模具，而垂直的高分子線材23和網(wǎng)狀的高分子線材23分別間隔適距而位于該容置空間21內(nèi)。金屬粉末及黏結(jié)劑混練后，置入上述容置空間21內(nèi)，再于頂端覆蓋蓋板6，該蓋板6上相對于高分子線材23設(shè)有蓋板透孔7，以供高分子線材23貫穿固定。
步驟(2)、步驟(3)和步驟(4)與實施例1中的基本一致，直至完成一具有透氣孔洞的金屬成品32(參見圖7)，在此不再贅述。
權(quán)利要求
1.一種透氣式模具鋼材的制造方法，其特征在于步驟為(1)建構(gòu)成型模具利用固定塊堆棧固定，而形成具有容置空間的成型模具，并于該容置空間內(nèi)固定設(shè)有高分子線材；(2)形成生胚將金屬粉末及黏結(jié)劑混練后，置入于步驟(1)中形成的成型模具的容置空間內(nèi)，而將高分子線材完全包覆于其中，借以形成生胚；(3)加熱成型將步驟(2)中形成的生胚加熱，使生胚中的高分子線材氣化，而于生胚中形成透氣孔洞(4)形成金屬成品使步驟(3)中加熱成型后的生胚冷卻而成型為具有透氣孔洞的金屬成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透氣式模具鋼材的制造方法，其特征在于所述高分子線材以線狀形態(tài)布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透氣式模具鋼材的制造方法，其特征在于所述高分子線材系成網(wǎng)狀型態(tài)布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的透氣式模具鋼材的制造方法，其特征在于所述步驟(3)的加熱成型過程中，是以每分鐘上升3℃的速度，持續(xù)加熱至300℃；然后控制300℃的恒溫于1小時后，再繼續(xù)以每分鐘上升3℃的速度，持續(xù)加熱至600℃；然后控制600℃的恒溫于1小時后，再以每分鐘上升3℃的速度，持續(xù)加熱至900℃；然后控制900℃的恒溫于1小時后停止加熱。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種透氣式模具鋼材的制造方法，其步驟為(1)建構(gòu)成型模具利用固定塊堆棧固定，而形成具有容置空間的成型模具，并于該容置空間內(nèi)固定設(shè)有高分子線材；(2)形成生胚將金屬粉末及黏結(jié)劑混煉后，置入于步驟(1)中形成的成型模具的容置空間內(nèi)，而將高分子線材完全包覆于其中，借以形成生胚；(3)加熱成型將步驟(2)中形成的生胚加熱，使生胚中的高分子線材氣化，而于生胚中形成透氣孔洞；(4)形成金屬成品使步驟(3)中加熱成型后的生胚冷卻而成型為具有透氣孔洞的金屬成品。本發(fā)明的具有透氣孔洞的金屬成品的制造方法，其制程簡單，透氣孔洞的形狀、位置、大小與數(shù)量均可以精確控制，從而能提高產(chǎn)品的質(zhì)量，能夠保證其較好的透氣性。
文檔編號B22F7/06GK1757467SQ20051010663
公開日2006年4月12日 申請日期2005年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月22日
發(fā)明者詹添印, 林舜天, 李晉升 申請人:遠東技術(shù)學院