一种汽车配光镜注塑模具以及3D打印方法技术

本发明专利技术属于模具的技术领域，特指一种汽车配光镜注塑模具以及3D打印方法。其中一种汽车配光镜注塑模具，包括上模和下膜，所述上模和下膜均开设有空间样条曲线的冷却水管路。其中空间样条曲线的冷却水管路能使冷却水无限接近配光镜产品，从而使冷却水管路距离型腔、型芯内部每个表面的距离相等，进而使配光镜产品均匀且快速冷却。同时一种3D打印汽车配光镜注塑模具的方法，包括以下步骤：准备原料、电子束预热熔化、模具零件激光融合烧结、模具零件分层冷却聚合、模具零件激光切割，从而可以方便加工，而且效率高，且尽可能地减少模具金属断面晶粒与晶界处偏析产生。

An injection mold and 3D printing method for automobile light distribution mirror

【技术实现步骤摘要】
一种汽车配光镜注塑模具以及3D打印方法
本专利技术属于模具的
，特指一种汽车配光镜注塑模具以及3D打印方法。
技术介绍
国外车灯生产厂家组织设计时，经常利用内外配光镜的曲面形状差异性来改变明暗截至线光束光型的变化，从而达到防止对面行人和非机动车使用者炫目的人体熟悉感的功能。同时配光镜是一种根据对方车辆灯光亮度自动改变近远光自动配比控制调光装置部件之一，其中配光镜曲面是关键因素，而曲面的曲率的变化是灯型光束变化的重要因素，因而曲面曲率值的稳定性跟注塑工艺参数和模具温度值息息相关，同时模具温度跟模具结构的冷却系统又有密切的关联性。而且如何保持配光镜产品的注塑温度的稳定性，其中冷却系统的冷却水路是关键点。因而采用怎样冷却水路，同时如何方便制备，具有能保持配光镜产品的注塑温度的稳定性的冷却水路的模具，成为现阶段需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种汽车配光镜注塑模具以及3D打印方法，通过3D打印的方式，从而打印出具有空间样条曲线的冷却水管路的模具，进而解决保持汽车配光镜的注塑温度的稳定性的问题，并且加工方便。本专利技术的目的是这样实现的：一种汽车配光镜注塑模具，包括上模和下膜，所述上模和下膜均开设有空间样条曲线的冷却水管路。在上述方案的基础上，进一步改进或优选的方案还包括：优选地，所述冷却水管路包括若干个拐弯处，且每个拐弯处的顶端不在同一水平面；所述上模开设有型腔，所述冷却水管路距离型腔内部每个表面的距离相等；所述下模设置有型芯，冷却水管路距离型芯内部每个表面的距离相等。一种3D打印汽车配光镜注塑模具的方法，制备上述任一项的汽车配光镜注塑模具，包括以下步骤：(1)准备原料：将模具钢颗粒倒入3D打印机料斗；(2)电子束预热熔化：采用电热丝加热模具钢颗粒，使其颗粒液态化；(3)模具零件激光融合烧结：把液态化的模具钢颗粒通过喷头喷射到3D打印机底板上方形成半固态模具；(4)模具零件分层冷却聚合：对半固态模具进行分层冷却聚合，并保持时间5-15分钟，再进行急遽冷却聚合；(5)模具零件激光切割：等到模具零件自然冷却到室内常温时，对模具零件进行激光切割，并打磨切割平面。优选地，步骤(4)中，急遽冷却聚合采用的是均匀化扩散退回火，且冷却聚合温度为530℃～550℃，并保持模具金属晶粒的成份稳定性：C(碳)：0.03％，Si(硅)：≤0.1％，Mn(锰)：≤0.15％，S(硫)：≤0.01％，P(磷)：≤0.01％，Cr(铬)：≤0.25％，Mo(钼)：4.5％～5.2％，Ni(镍)；17.0％～19.0％，Ti(钛):0.8％～1.2％，Co(钴):8.5％～10.0％，其它为铁元素。优选地，步骤(3)中，激光融合烧结温度为990℃～1030℃，且保温温度为990℃～1030℃；步骤(4)中，通过3D金属激光打印机底部热能传导和空气风冷却，从而使合金原子的扩散速度小于结晶速度。优选地，步骤(5)中，缓慢下降到常温30℃，从而控制冷却速度，进而减少区域偏析。优选地，还包括以下步骤：(6)镜面抛光处理：采用活性纯净水进行间断性冷却，使至模具零件表面进行镜面抛光和二次表面硬度热处理。优选地，步骤(1)中,模具钢颗粒为Maragingsreel模具钢颗粒，并且为粉未状；且步骤(2)中，模具钢颗粒液态内部温度为1430℃～1450℃。优选地，步骤(3)中，用高强度的CO2激光器在刚铺的新层扫描出模具零部件截面，进而使模具钢颗粒在高强度的激光照射下被烧结在一起，从而得到模具零件的截面，并与下面已成型的部分粘接，从而层层叠加，且激光镭射温度为1990℃～1930℃,激光束功率密度保持范围在104W/CM2～106W/CM2。本专利技术相比现有技术突出且有益的技术效果是：本专利技术是通过3D打印的方式，从而打印出具有空间样条曲线的冷却水管路的模具，其中空间样条曲线的冷却水管路能使冷却水无限接近配光镜产品，从而使冷却水管路距离型腔、型芯内部每个表面的距离相等，进而使配光镜产品均匀且快速冷却。同时通过3D打印的方式，可以方便加工，而且效率高。并且模具零件激光融合烧结和模具零件分层冷却聚合可尽可能地减少模具金属断面晶粒与晶界处偏析产生。附图说明图1是本专利技术的工艺流程图；图2是冷却水管路的结构简图。图中：7-冷却水管路；8-拐弯处。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。如图2所示，一种汽车配光镜注塑模具，包括上模和下膜，其中上模和下膜开设有空间样条曲线并无限贴进配光镜产品的冷却水管路7。其中冷却水管路7的边界距离型芯和型腔的表面为2mm～3mm。相比较原先的，常规的制备模具其冷却水管路7的边界距离型芯和型腔的表面需要保持在≥10左右的距离，而本专利技术远小于这个距离，从而无限贴进配光镜产品，进而提高冷却的效率和减少冷却的时间。同时冷却水管路7包括若干个拐弯处8，且每个拐弯处8的顶端不在同一水平面，同时冷却水管路7距离型腔、型芯内部的每个表面的距离相等。在实际使用过程中，本专利技术采用的空间样条曲线的冷却水管路7使其冷却水无限接近配光镜产品，从而使冷却水管路7距离型腔、型芯内部的每个表面的距离相等，进而使配光镜产品均匀且快速冷却。简单来说，就是在冷却的时候，等距离冷却能保证冷却的均匀性和全面性。同时模温保持在54℃～56℃，而且注塑温度，即模具内部塑料粒子温度为230℃～260℃。因而当注塑冷却后，即配光镜产品通过均匀且快速冷却后，并且由于冷却中，由于均匀的冷却能保证稳定的模具温度值，从而可通过稳定的模具温度值保证曲面曲率值的稳定性，进而配光镜产品的透光率达到或超过92％以上，且折射率保持在1.5(常温下)左右。具体看图1，可知如何通过3D打印，从而一层一层堆砌出空间样条曲线状态的冷却水管路。具体步骤如下：(1)准备原料：将模具钢颗粒倒入3D打印机料斗。在步骤(1)中，本专利技术采用的模具钢颗粒为Maragingsreel模具钢颗粒，并且为粉未状。其中Maragingsreel模具钢颗粒中文名为马氏体时效钢，且马氏体时效钢是以无碳(或微碳)马氏体为基体的，并且时效时能产生金属间化合物沉淀硬化的超高强度钢。与传统高强度钢不同，它不用碳而靠金属间化合物的弥散析出来强化。这使其具有一些独特的性能：高强韧性，低硬化指数以及良好成形性，同事具有的简单的热处理工艺，并且时效时几乎不变形，以及很好的焊接性能。具体性能如表1：表1不同钢号的马氏体时效钢的性能钢号固溶温度/℃时效温度/℃硬度HRC抗拉强度/MPa18Ni(250)81548250～52185018Ni(300)81648253<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车配光镜注塑模具，其特征在于：包括上模和下膜，所述上模和下膜均开设有空间样条曲线的冷却水管路(7)。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽车配光镜注塑模具，其特征在于：包括上模和下膜，所述上模和下膜均开设有空间样条曲线的冷却水管路(7)。


2.根据权利要求1所述的一种汽车配光镜注塑模具，其特征在于：所述冷却水管路(7)包括若干个拐弯处(8)，且每个拐弯处(8)的顶端不在同一水平面；
所述上模开设有型腔，所述冷却水管路(7)距离型腔内部每个表面的距离相等；
所述下模设置有型芯，冷却水管路(7)距离型芯内部每个表面的距离相等。


3.一种3D打印汽车配光镜注塑模具的方法，其特征在于：制备上述权利要求书1-2的任一项的汽车配光镜注塑模具，包括以下步骤：
(1)准备原料：将模具钢颗粒倒入3D打印机料斗；
(2)电子束预热熔化：采用电热丝加热模具钢颗粒，使其颗粒液态化；
(3)模具零件激光融合烧结：把液态化的模具钢颗粒通过喷头喷射到3D打印机底板上方形成半固态模具；
(4)模具零件分层冷却聚合：对半固态模具进行分层冷却聚合，并保持时间5-15分钟，再进行急遽冷却聚合；
(5)模具零件激光切割：等到模具零件自然冷却到室内常温时，对模具零件进行激光切割，并打磨切割平面。


4.根据权利要求3所述的一种3D打印汽车配光镜注塑模具的方法，其特征在于：步骤(4)中，急遽冷却聚合采用的是均匀化扩散退回火，且冷却聚合温度为530℃～550℃，并保持模具金属晶粒的成份稳定性：C(碳)：0.03％，Si(硅)：≤0.1％，Mn(锰)：≤0.15％，S(硫)：≤0.01％，P(磷)：≤0.01％，Cr(铬)：≤0.25％，Mo(钼)：4.5％～5.2...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘勇，
申请(专利权)人：浙江万豪模塑股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33