一種型腔模具的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種型腔模具的制造方法，包括以下步驟：備料；用石蠟坯料制成不帶任何工藝的產(chǎn)品實(shí)樣母模；將菱苦土與氯化鎂溶液按比例攪拌成糊狀或泥狀合成物，在蠟實(shí)樣母模上以填料仿型的方法制作整個模具所需的活芯塊，所仿制的活芯塊遵循先內(nèi)后外、內(nèi)小外大的規(guī)律進(jìn)行；將做好的蠟實(shí)樣母模和活芯塊放入箱體內(nèi)用水泥填實(shí)，制得上、下半模；打開上、下半模，將仿制的活芯塊按反向仿制順序一一取出，對各個活芯塊修整毛邊與毛刺，最后將修整好的活芯塊重新組裝合模，即可開始壓蠟生產(chǎn)。本發(fā)明方法能夠制造各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模具，且制造的模具整體造型精致美觀，型腔光滑自然。
【專利說明】一種型腔模具的制造方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于模具領(lǐng)域，具體涉及一種型腔模具的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0003]模具是現(xiàn)代工業(yè)的重要工藝裝備，因此模具的制造也就顯得尤其重要。隨著我國工業(yè)的飛速發(fā)展，產(chǎn)品的更新?lián)Q代頻率日益加快，產(chǎn)品的品種日趨多樣化，產(chǎn)品的設(shè)計也更趨向自然化、復(fù)雜化，這就對模具的設(shè)計與制造技術(shù)提出了更高的要求。用傳統(tǒng)的硬性加工和以往的木仿型實(shí)樣模具設(shè)計制造技術(shù)等方法制造適應(yīng)現(xiàn)代產(chǎn)品的模具會變得越來越困難。對于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模具，現(xiàn)有技術(shù)在手工操作的條件下不會制造，即使采用現(xiàn)有各種機(jī)械去料加工，也無法制造。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜需要有N個活芯塊的模具目前還沒有一次能夠加工好的方法，通常現(xiàn)在能夠制造出來的復(fù)雜結(jié)構(gòu)模是這樣的，把復(fù)雜模具拆分成幾個甚至十幾個簡化模具，分別制造相應(yīng)數(shù)量的模具，然后再要分別設(shè)計與制造出來能夠組合相應(yīng)數(shù)量簡化模具的工裝卡具，再把簡化模具組合焊接成產(chǎn)品實(shí)樣體，這種方法設(shè)計復(fù)雜，需要的機(jī)加工設(shè)備多，造成了企業(yè)人力、物力、財力的浪費(fèi)，對于復(fù)雜型腔還可能會由于模具制造的難度造成生產(chǎn)工期的延誤。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述不足，提供一種型腔模具的制造方法，通過該方法能夠制造各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模具，制造的模具精度高。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種型腔模具的制造方法，包括以下步驟:
(1)備料，根據(jù)精密鑄造產(chǎn)品所使用注射蠟材料的型腔模具，材料選工業(yè)石蠟、菱苦土、水泥，備用；
(2)制作蠟實(shí)樣母模，商購并秤取工業(yè)石蠟作原料，置于專用的熔化器內(nèi)，加熱融化，用鍍鋅鐵皮制成所需大小的容器，將融化后的石蠟倒入鍍鋅鐵皮容器內(nèi)，自然冷凝，形成石蠟毛坯料備用；在室溫為20°C ±5°C的環(huán)境下，根據(jù)鑄件產(chǎn)品圖紙技術(shù)要求和選用材料的縮尺比例，用備好的石蠟坯料制作以圖紙要求尺寸的鑄件產(chǎn)品的蠟實(shí)樣母模，通過修整使蠟實(shí)樣母模達(dá)到產(chǎn)品的技術(shù)要求并確認(rèn)合格；
(3)制作活芯塊，在室溫為20°C±5°C的環(huán)境下，將備好的菱苦土與氯化鎂溶液按比例攪拌成糊狀或泥狀合成物，在步驟(2)做好的蠟實(shí)樣母模上涂抹脫模劑，在蠟實(shí)樣母模上先確定要制作的第I個活芯塊的位置，將攪拌好的合成物通過仿形填料的方法填充到蠟實(shí)樣母模確定好要出的第I個活芯塊的位置，待其凝固達(dá)到硬度后得到第I個活芯塊，在制得的活芯塊上涂抹脫模劑，以同樣的方法在第I個活芯塊相鄰的上、下或左、右位置仿制第2個活芯塊，使相鄰兩個活芯塊的接觸面嚴(yán)密貼合，以次類推仿制第3?N個活芯塊，所仿制的活芯塊遵循先內(nèi)后外、內(nèi)小外大的規(guī)律進(jìn)行，直至整個型腔模具所需的活芯塊全部制作完成；
(4)制作上、下半模，根據(jù)做好的蠟實(shí)樣母模及仿制好的活芯塊設(shè)計并制作截面積相同的鐵皮分體箱體，在下半箱體上選取合適的分型面并制作一個分型假胎，并在分型假胎表面涂抹脫模劑，在下半箱體上選取合適位置設(shè)計壓蠟口，把仿制好的活芯塊和蠟實(shí)樣母模表面涂抹脫模劑后放置在箱體內(nèi)，用水泥將箱體內(nèi)的空隙填實(shí)，待其凝固后得到下半模；將下半模上的分型假胎取掉，把裸露在下半模外的的活芯塊和蠟實(shí)樣母模以及下半模水泥分型面一同涂抹脫模劑后，在下半模上放置上半箱體，用水泥將上半箱體內(nèi)的空隙填實(shí)待其凝固即得到上半模；
(5)開模，打開上、下半模，將仿制的活芯塊按反向仿制順序一一取出，即最先仿制的活芯塊最后一個出，然后將各個活芯塊修整毛邊與毛刺，最后將修整好的活芯塊重新組裝合模，即可開始壓蠟生產(chǎn)。
[0006]所述菱苦土、水泥可用石膏粉、環(huán)氧樹脂、硅橡膠中的一種或幾種代替。
[0007]上述步驟(2)中的蠟實(shí)樣母模采用填料仿型工藝制造。
[0008]所述蠟實(shí)樣母模上可加裝防止變形的工藝筋。
[0009]所述蠟實(shí)樣母模上可加設(shè)一套澆注系統(tǒng)和澆口杯。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:1、本發(fā)明制造方法簡單，制作速度快，且成本低，選工業(yè)石蠟、石膏粉、菱苦土、水泥、環(huán)氧樹脂、硅橡膠等，這些材料成本低，且具備了可流動性，可塑性，可自硬條件，工業(yè)石蠟還可循環(huán)使用。2、采用填料仿型的工藝，減少了因模具設(shè)計加工而帶來的各種設(shè)備、人力、物力和原材料的消耗，降低了企業(yè)的成本，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。3、本發(fā)明方法能夠制造各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模具，且制造的模具整體造型精致美觀，型腔光滑自然。

【具體實(shí)施方式】
[0011]一種型腔模具的制造方法，包括以下步驟:
(1)備料，根據(jù)精密鑄造產(chǎn)品所使用注射蠟材料的型腔模具，材料選工業(yè)石蠟、菱苦土、水泥，備用；
(2)制作蠟實(shí)樣母模，商購并秤取工業(yè)石蠟作原料，置于專用的熔化器內(nèi)，加熱融化，用鍍鋅鐵皮制成所需大小的容器，將融化后的石蠟倒入鍍鋅鐵皮容器內(nèi)，自然冷凝，形成石蠟毛坯料備用；在室溫為20°C ±5°C的環(huán)境下，根據(jù)鑄件產(chǎn)品圖紙技術(shù)要求和選用材料的縮尺比例，用備好的石蠟坯料制作以圖紙要求尺寸的鑄件產(chǎn)品的蠟實(shí)樣母模，通過過修整使蠟實(shí)樣母模達(dá)到產(chǎn)品的技術(shù)要求并確認(rèn)合格；
(3)制作活芯塊，在室溫為20°C±5°C的環(huán)境下，將備好的菱苦土與氯化鎂溶液按比例攪拌成糊狀或泥狀合成物，在步驟(2)做好的蠟實(shí)樣母模上涂抹脫模劑，在蠟實(shí)樣母模上先確定要制作的第I個活芯塊的位置，將攪拌好的合成物通過仿形填料的方法填充到蠟實(shí)樣母模確定好要出的第I個活芯塊的位置，待其凝固達(dá)到硬度后得到第I個活芯塊，在制得的活芯塊上涂抹脫模劑，以同樣的方法在第I個活芯塊相鄰的上、下或左、右位置仿制第2個活芯塊，使相鄰兩個活芯塊的接觸面嚴(yán)密貼合，以次類推仿制第3?N個活芯塊，所仿制的活芯塊遵循先內(nèi)后外、內(nèi)小外大的規(guī)律進(jìn)行，直至整個型腔模具所需的活芯塊全部制作完成； (4)制作上、下半模，根據(jù)做好的蠟實(shí)樣母模及仿制好的活芯塊設(shè)計并制作截面積相同的鐵皮分體箱體，在下半箱體上選取合適的分型面并制作一個分型假胎，并在分型假胎表面涂抹脫模劑，在下半箱體上選取合適位置設(shè)計壓蠟口，把仿制好的活芯塊和蠟實(shí)樣母模表面涂抹脫模劑后放置在箱體內(nèi)，用水泥將箱體內(nèi)的空隙填實(shí)，待其凝固后得到下半模；將下半模上的分型假胎取掉，把裸露在下半模外的的活芯塊和蠟實(shí)樣母模以及下半?；炷练中兔嬉煌磕撃┖?，在下半模上放置上半箱體，用水泥將上半箱體內(nèi)的空隙填實(shí)待其凝固即得到上半模；
(5)開模，打開上、下半模，將仿制的活芯塊按反向仿制順序一一取出，即最先仿制的活芯塊最后一個出，然后將各個活芯塊修整毛邊與毛刺，最后將修整好的活芯塊重新組裝合模，即可開始壓蠟生產(chǎn)。
[0012]通過該方法能夠制造各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模具，且制造的模具整體造型精致美觀，型腔光滑自然。
[0013]除以上對本發(fā)明的技術(shù)方案的描述外， 申請人:還發(fā)現(xiàn)對于目前一些復(fù)雜的模具制造不出來所存在的工藝隱情問題，總結(jié)如下:
一、模具制造出現(xiàn)了工藝斷代的問題，已經(jīng)長達(dá)2500多年，斷的是一種型腔模具結(jié)構(gòu)的工藝設(shè)計和制造方法，該問題由美國普林斯頓大學(xué)出版社出版的《侯馬陶范藝術(shù)》一書中第8頁中闡述，原文標(biāo)題“陶范紋飾設(shè)計制作”，書中說到:一件銅器在成型前，需經(jīng)過構(gòu)思、設(shè)計、制范、翻范、合范、澆鑄等一系列勞動過程，對這些操作過程的各個環(huán)節(jié)，我們也知之甚微。在這一段話里，說明中國專家學(xué)者們沒有看明白的問題，就讓美國專家學(xué)者們也沒有看明白該問題與現(xiàn)在工藝技術(shù)操作方法差在了哪個環(huán)節(jié)的認(rèn)識上，經(jīng) 申請人:多年對模具的研究，發(fā)現(xiàn)其實(shí)問題就發(fā)生在操作過程這個環(huán)節(jié)上。在2500年前后，共產(chǎn)生兩種工藝技術(shù)操作過程的兩種模具結(jié)構(gòu)制作方法，一種是近似型腔模具工藝，一種是木模仿工藝。前者產(chǎn)生工藝設(shè)計思路是用泥料制作實(shí)樣母模，原文稱制范，然后再用泥料是不用尺寸和角度，自然填料仿泥實(shí)樣母模型的工藝技術(shù)操作過程方法，實(shí)際制造出來是泥質(zhì)近似型腔模具結(jié)構(gòu)，原文稱翻范，這就是現(xiàn)在要尋找的型腔模具結(jié)構(gòu)，而原文中所說的合范，其實(shí)就是近似型腔模具結(jié)構(gòu)的再次合模，這對于當(dāng)時來講只能使用一次，該工藝技術(shù)操作過程隨著當(dāng)時社會發(fā)展，需要逐步轉(zhuǎn)變到后者產(chǎn)生新工藝設(shè)計思路是用木料，是用尺寸和角度去料強(qiáng)行制作和強(qiáng)行配作的工藝技術(shù)操作過程方法，現(xiàn)在稱木模型工藝，實(shí)際制造出來是木質(zhì)實(shí)樣模具結(jié)構(gòu)，然后再去翻砂造型，造出的砂空腔模坯結(jié)構(gòu)再次合坯，木質(zhì)實(shí)樣模具可以多次使用，這種制造工藝技術(shù)方法流傳至今。
[0014]二、模具結(jié)構(gòu)制造問題，因?yàn)槭艿焦に嚁啻挠绊?，型腔模具結(jié)構(gòu)究竟有多么復(fù)雜，工藝設(shè)計結(jié)構(gòu)的難易程度，結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)和精密程度，以及產(chǎn)生的工藝操作原理，就成了有無該工藝技術(shù)之謎。該問題在機(jī)械工業(yè)出版社出版的《簡明模具工實(shí)用技術(shù)手冊》第一版第743頁，第二版第811頁中的一段原文:“模具科研工作，除日本有一家模具研究所外，目前，其他國家尚無獨(dú)立的研究機(jī)構(gòu)，只在大公司大工廠設(shè)有研究部門，有的與大專院校協(xié)助搞模具研究。”這就說明現(xiàn)有技術(shù)存在問題，而模具科研工作是向世界模具制造領(lǐng)域里呼吁著看誰能夠找到這模具結(jié)構(gòu)的制造工藝技術(shù)方法，所發(fā)出的求助信號，借此機(jī)會本發(fā)明正好向世界模具制造領(lǐng)域里和模具科研工作證明，確實(shí)有一種“型腔模具制造工藝技術(shù)方法”可以實(shí)現(xiàn)這種模具結(jié)構(gòu)制造。本發(fā)明將2500多年前的工藝技術(shù)方法，重新浮出水面，并且還原了整個過程，同時按照現(xiàn)在對型腔模具結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)和精度，以及可重復(fù)使用等技術(shù)性要求，規(guī)范了填料連續(xù)仿實(shí)樣的操作過程，從而來保證模具結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)和精度的制造工藝技術(shù)方法，這就是本發(fā)明為世界模具制造領(lǐng)域里和模具科研工作填補(bǔ)了沒有“型腔模具制造工藝技術(shù)方法”的空白。
[0015]三、這種模具結(jié)構(gòu)不能切銷加工的問題，本發(fā)明是填料連續(xù)仿形所產(chǎn)生的自然結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)和精度的問題，所有去料切銷加工都無法制造，即使現(xiàn)在有3D打印填料技術(shù)和激光燒結(jié)技術(shù)，因?yàn)闆]有本發(fā)明工藝?yán)碚摰闹С?，也同樣無法做到。
【權(quán)利要求】
1.一種型腔模具的制造方法，其特征是它包括以下步驟: 備料，根據(jù)精密鑄造產(chǎn)品所使用注射蠟材料的型腔模具，材料選工業(yè)石蠟、菱苦土、水泥，備用; 制作蠟實(shí)樣母模，商購并秤取工業(yè)石蠟作原料，置于專用的熔化器內(nèi)，加熱融化，用鍍鋅鐵皮制成所需大小的容器，將融化后的石蠟倒入鍍鋅鐵皮容器內(nèi)，自然冷凝，形成石蠟毛坯料備用；在室溫為20°c ±5°C的環(huán)境下，根據(jù)鑄件產(chǎn)品圖紙技術(shù)要求和選用材料的縮尺比例，用備好的石蠟坯料制作以圖紙要求尺寸的鑄件產(chǎn)品的蠟實(shí)樣母模，通過過修整使蠟實(shí)樣母模達(dá)到產(chǎn)品的技術(shù)要求并確認(rèn)合格； 制作活芯塊，在室溫為20°C ±5°C的環(huán)境下，將備好的菱苦土與氯化鎂溶液按比例攪拌成糊狀或泥狀合成物，在步驟(2)做好的蠟實(shí)樣母模上涂抹脫模劑，在蠟實(shí)樣母模上先確定要制作的第1個活芯塊的位置，將攪拌好的合成物通過仿形填料的方法填充到蠟實(shí)樣母模確定好要出的第1個活芯塊的位置，待其凝固達(dá)到硬度后得到第1個活芯塊，在制得的活芯塊上涂抹脫模劑，以同樣的方法在第1個活芯塊相鄰的上、下或左、右位置仿制第2個活芯塊，使相鄰兩個活芯塊的接觸面嚴(yán)密貼合，以次類推仿制第3?N個活芯塊，所仿制的活芯塊遵循先內(nèi)后外、內(nèi)小外大的規(guī)律進(jìn)行，直至整個型腔模具所需的活芯塊全部制作完成； 制作上、下半模，根據(jù)做好的蠟實(shí)樣母模及仿制好的活芯塊設(shè)計并制作截面積相同的鐵皮分體箱體，在實(shí)樣母模與仿制好的活芯塊整體上選取合適的分型面并制作一個分型假胎，在實(shí)樣母模上選取合適位置設(shè)計壓蠟口，將仿制好的活芯塊和蠟實(shí)樣母模表面以及分型假胎涂抹脫模劑后，把上半箱放置于分型假胎上，用水泥將箱體內(nèi)的空隙填實(shí)，待其凝固后得到上半模；將上半模上的分型假胎取掉，把裸露在上半模外的的活芯塊和蠟實(shí)樣母模以及上半模水泥分型面一同涂抹脫模劑后，在上半模上放置下半箱體，用水泥將上半箱體內(nèi)的空隙填實(shí)待其凝固即得到下半模； (5)開模，打開上、下半模，將仿制的活芯塊按反向仿制順序一一取出，即最先仿制的活芯塊最后一個出，然后將各個活芯塊修整毛邊與毛刺，最后將修整好的活芯塊重新組裝合模，即可開始壓蠟生產(chǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的型腔模具的制造方法，其特征是所述菱苦土、水泥可用石膏粉、環(huán)氧樹脂、硅橡膠中的一種或幾種代替。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的型腔模具的制造方法，其特征是步驟(2)中的蠟實(shí)樣母模不能采用木模型工藝制造。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的型腔模具的制造方法，其特征是所述蠟實(shí)樣母模上可加裝防止變形的工藝筋。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的型腔模具的制造方法，其特征是所述蠟實(shí)樣母模上可加設(shè)一套澆注系統(tǒng)和澆口杯。
【文檔編號】B22C9/04GK104226906SQ201410501334
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】紀(jì)漢偉 申請人:紀(jì)漢偉