專利名稱：金屬電弧噴涂制作鋼基模具方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模具制造方法，特別是金屬電弧噴涂制作鋼基模具方法。
背景技術(shù)：
快速制模技術(shù)大都是依據(jù)快速成型制作的實體模型即樣模(母模)采用拷貝 方式如金屬噴涂、電鍍、復(fù)合材料澆注，精鑄等來快速制造模具主要工作零件凸、凹模或模 腔，模芯的，其制造周期短，僅為傳統(tǒng)數(shù)控切削方法的1/5-1/10，成本僅為其1/3-1/5。
金屬噴涂制模法是將快速原型與熱噴涂快速凝固等方法相結(jié)合的間接制模法，其工藝是 將熔融或半熔融的金屬顆粒噴射到通過SLA、 SLS或LOM方法制造的原型上，生成金屬薄層， 然后補強背襯并除去原型后得到模具產(chǎn)品，目前有兩種形式即霧化噴射法，即快速凝固工藝 RSP，噴涂法；金屬噴涂制模法是以樣模為標(biāo)準(zhǔn)，模具型腔尺寸，幾何精度完全取決于樣模型 腔表面及其精細(xì)花紋一次同時成形，故制模速度快，制造周期短，模具壽命長，成本低；這
種方法已見報道應(yīng)用于汽車覆蓋件沖壓模具制造領(lǐng)域，但未見日常生活產(chǎn)品的模具制造及制 作鋼基塑料模，橡膠模，陶瓷模等，如花盒底座注塑模，鞋底模，陶瓷胚料壓制模等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明內(nèi)容就是要提供一種電弧噴涂制作鋼基模具方法，它是利用電弧噴涂 法制作鋼基塑料模，橡膠模，陶瓷模是基于金屬噴涂制模法的注射成型模，壓鑄模，板料壓 延模，陶瓷板料成型壓模的快速制造。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣來實現(xiàn)，包括模型準(zhǔn)備，金屬電弧噴涂模型，制作模具框架， 澆注模具填充材料，脫模及電刷鍍模具型腔表面拋光處理，模具零件組裝試模，所述金屬電
弧噴涂模型過程中，控制所述壓縮空氣的消耗量為1.6~2m3/min，控制自耗性電極金屬絲的送 絲速度為0.1~4.8m/min。
所述的金屬電弧噴涂制作鋼基模具方法按下述步驟進行
模型準(zhǔn)備確定模具分型面，并噴涂脫膜劑；
實行二次金屬噴涂模型即分別對凹、凸模殼體進行噴涂，每次噴涂時控制壓縮空氣消耗 量在1.8 2m3/min，自耗性電極金屬絲的送絲速度2~3m/min;澆注模具填充材料分別制備凹、凸模殼體，殼體找平并安裝，凹、凸?？蚣軐ζ錆沧?填充加實，再對殼體支撐加固，凝固后組裝鑲嵌金屬體；
凝固后按分型面將凹凸模分開，即完成模具型腔電弧噴涂成型，模具組裝合模加工， 連接模板裝注射嘴，上機注射成形。
所述電弧噴涂用絲材采用普通碳鋼或不銹鋼高熔點材料。
所述的模具為帶有填充材料框架結(jié)構(gòu)，所述填充材料具有25W/m.'C以上熱導(dǎo)率和7 . 5 X 1 0—6以下凝固收縮率以及5 0 OmPa抗壓強度和耐磨性能。
本發(fā)明電弧噴涂制作鋼基模具的方法，具有金屬噴涂制造模具的特點，工藝簡單，制模 周期短，成本低，適用于新產(chǎn)品開發(fā)和小批量多品種生產(chǎn)，特別是制作鋼基塑料模，橡膠模， 陶瓷模，通過有效控制金屬噴涂過程中的工藝參數(shù)電弧電壓、電弧電流，壓縮霧化空氣壓力， 壓縮空氣消耗量，自耗性電極金屬絲的送絲速度等，同時使用高熔點金屬絲作噴涂材料，使 模具承受的工作壓力及耐磨性大大提高，使用壽命長，也提高產(chǎn)品開發(fā)效率和生產(chǎn)周期，特 別是象日常生活制品，更新速度快的，如鞋底模，花盆模，音響制品等的模具開發(fā)，本發(fā)明 具有制模精度高，對產(chǎn)品表面花紋復(fù)制性好，模具使用壽命長，大大提高生產(chǎn)效率等特點。
具體實施例方式本發(fā)明電弧噴涂制作鋼基模具方法，包括模型母模準(zhǔn)備 及基材處理，金屬電弧噴涂模腔，制作模具框架，澆注模具填充材料，脫模及電刷鍍模具型 腔表面拋光處理，模具零件組裝試模等工藝步驟；
所謂金屬電弧噴涂是以兩根分別接電源正負(fù)極的金屬絲作自耗性電極，利用其端部產(chǎn)生的 電弧將自身熔化，處于電弧點正后方的噴嘴射出高速、高壓空氣使熔化的金屬脫離且霧化成 微粒，最后以極高速度撞擊基體表面，扁平化，形成光滑、致密、低氣孔率的高質(zhì)量金屬涂 層，在金屬噴涂模型工藝中，影響噴涂的因素有電源電壓及電流，壓縮氣體系統(tǒng)中的壓縮空 氣壓力及壓縮空氣的消耗量，送絲機構(gòu)的送絲速度，即自耗性電極金屬絲的送絲速度，噴槍 移動速度，噴涂距離等，本發(fā)明控制壓縮空氣的壓力為0.6MPa，壓縮空氣的消耗量為1.6~2m2 /min，最佳壓縮空氣消耗量為1.8 2mVmin，控制送絲速度在0. 1~4.8 m/min，最佳送絲速度為2~3m/min;電源電壓380V，額定電流200A，而噴槍移動速度與噴涂距離與現(xiàn)有技術(shù)相同分別 為0.2 0.5m/s， 150~200mm。本發(fā)明電弧噴涂制作鋼基模具方法特別適合制作鋼基塑料模， 橡膠模，陶瓷模等。 實施例1
下面以PVC塑料女鞋底注塑模具為例對本發(fā)明電弧噴涂成形過程進行說明 鞋底模的工藝過程直接用鞋底實物或樣模翻制硅膠模，然后再制作陶瓷噴涂基體，在 基體上噴涂模具型腔面，制作金屬框，金屬顆粒與環(huán)氧樹脂混合物填充，凹、凸模分離與模 具表面清理拋光，機加工模具零件，最后組裝試模。
以PVC塑料女鞋底注塑模具為例進行詳細(xì)說明，樣模以市場上比較流行的PVC塑料女 鞋底原件為樣模；根據(jù)產(chǎn)品要求確定模具分型面，并涂刷離型劑和脫模劑；離型劑和脫模劑 應(yīng)涂刷均勻，每次涂刷應(yīng)在上次涂刷干燥后再進行；待離型劑，脫模劑干燥后進行第一次電 弧金屬噴涂，制成金屬噴涂凹模殼體；每次電弧金屬噴涂時控制金屬噴涂工藝參數(shù)電源電壓 380V，額定電流200A，壓縮空氣壓力0.6MPa，壓縮空氣消耗量1.6-2 mVmin，送絲機構(gòu)即自 耗性電極金屬絲的送絲速度O. l~4.8m/min，最佳送絲速度為2~3m/min，本實施例選用3m/min， 所述自耗性金屬為2Cr13不銹鋼線或采用普通碳鋼絲，本實施例選用不銹鋼絲，形成金屬 噴涂的凹模殼體；將殼體按要求找平，安裝凹?？蚣埽沧⒉牧咸畛浼訉?，對殼體進行支 撐和加固；凝固后翻轉(zhuǎn)，在分型面樣模上涂刷離型劑和脫模劑，并在相應(yīng)部位上組裝鑲嵌金 屬件；干燥后進行第二次噴涂，控制金屬噴涂工藝參數(shù)與第一次相同，形成金屬噴涂的凸模 殼體；安裝凸?？蚣?，并澆注填充凸?；w填充材料，填充凸凹模所用填充材料為具有25W/m。 'C以上熱導(dǎo)率和7.5 X 1 0—6以下凝固收縮率以及5 0 0 mPa抗壓強度和耐磨性能；注意 周邊封閉；凝固后，按分型面將凸凹模分開，取出樣模，即完成模具的電弧噴涂成形；合模 加工上下平面，保證模具平行，連接上下模板，組裝注射嘴等鋼件；上機注射成形，鞋底模 即完成；采用上述方法，大大縮短了模具制作周期， 一般三天左右，明顯降低制作成本，對 鞋底花紋有非常好的復(fù)制性，可大大提高模具加工效率。
權(quán)利要求
1、一種金屬電弧噴涂制作鋼基模具方法，包括模型準(zhǔn)備，金屬電弧噴涂模型，制作模具框架，澆注模具填充材料，脫模及電刷度模具型腔表面拋光處理，模具零件組裝試模，其特征是所述金屬電弧噴涂模型過程中，控制所述壓縮空氣的消耗量為1.6～2m3/min，控制自耗性電極金屬絲的送絲速度為0.1～4.8m/min。
2、 依據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬電弧噴涂制作鋼基模具方法，其特征是所述的方法按下 述步驟進行模型準(zhǔn)備確定模具分型面，并噴涂脫膜劑；實行二次金屬噴涂模型即分別對凹、凸模殼體進行噴涂，每次噴涂時控制壓縮空氣消耗 量在1.8~2m3/min，自耗性電極金屬絲的送絲速度2~3m/min;澆注模具填充材料分別制備凹、凸模殼體，殼體找平并安裝，凹、凸?？蚣軐ζ錆沧?填充加實，再對殼體支撐加固，組裝鑲嵌金屬體；凝固后按分型面將凹凸模分開，即完成模具型腔電弧噴涂成型;模具組裝合模加工， 連接模板裝注射嘴，上機注射成形。
3、 依據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬電弧噴涂制作鋼基模具方法，其特征是所述電弧噴 涂用絲材采用普通碳鋼或不銹鋼高熔點材料。
4、 依據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬電弧噴涂制作鋼基模具方法，其特征是所述的模具 為帶有填充材料框架結(jié)構(gòu)，所述填充材料具有25W/m.'C以上熱導(dǎo)率和7.5 X 1 0"以下凝 固收縮率以及5 0 OmPa抗壓強度和耐磨性能。
全文摘要
本發(fā)明公開了金屬電弧噴涂制作鋼基模具方法，包括模型準(zhǔn)備，金屬電弧噴涂模型，制作模具框架，澆注模具填充材料，脫模及電刷度模具型腔表面拋光處理，模具零件組裝試模，所述金屬電弧噴涂模型過程中，控制所述壓縮空氣的消耗量為1.6~2m³/min，控制自耗性電極金屬絲的送絲速度為0.1~4.8m/min；本發(fā)明制模精高，對產(chǎn)品表面花紋復(fù)制性好，大大提高生產(chǎn)效率，適用于新產(chǎn)品開發(fā)和小批量多品種生產(chǎn)，特別是制作鋼基塑料模，橡膠模，陶瓷模。
文檔編號C23C4/12GK101343722SQ200810107029
公開日2009年1月14日 申請日期2008年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月22日
發(fā)明者勇 劉, 軍 曾, 王建民 申請人:劉 勇;王建民;曾 軍