一种迷宫型流道灌水器快速模具及其加工方法技术

本发明专利技术一种迷宫型流道灌水器快速模具的加工方法，步骤1，通过聚合物喷射技术采用数字abs树脂材料打印迷宫型流道灌水器快速模具基体；步骤2，在快速模具基体的模具型腔和型芯以及快速模具基体的分型面表面采用蒸发镀膜技术镀上金属铬形成铬镀层。一种迷宫型流道灌水器快速模具，上模包括型腔、浇口、上模分流道、浇口套安装孔和铬镀层；下模包括型芯、冷料井和顶杆孔；型芯包括迷宫流道和栅格；下模和上模合模形成迷宫型流道灌水器模具型腔；模具内部以主流道为中心对称设置两个迷宫型流道灌水器模具型腔；型芯整体采用镶件结构；型腔和型芯的接触面以及模具的分型面上均设置铬镀层。能够快捷、方便地制作模具，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种迷宫型流道灌水器快速模具及其加工方法
本专利技术涉及增材制造及物理镀膜技术，具体为一种迷宫型流道灌水器快速模具及其加工方法。
技术介绍
在灌水器的开发过程中，缩短模拟实验到实际实验的时间十分重要。在传统开发过程中需要用到模具。模具，是指在一定工艺条件下，把金属或非金属加工成所需形状和尺寸的各类模型的总称。模具的制造技术在现代大多数产品的制造过程中扮演着非常重要的角色，在现代化工业生产中，60％～90％的工业产品需模具加工，被称为工业之母。在生产实际中，模具具有重要的意义，最大的优点便是提高了生产速率，对产品的快速更新极为有利，同时还具有降低能耗和成本、节约原材料、保持产品高一致性等特点。但模具制造也有一定的局限性。模具开发的技术难度大，模具制造的难度取决于零件的外观，因此结构越复杂的零件，对成型质量要求越高的零件，模具的制造越难实现。另外，为了降低生产成本，在市场竞争中获得较大的利润，赢得市场竞争，模具的加工必须保证一定量的生产。对于传统钢制模具来说，其设计周期较长，模具钢价格较贵，从模具材料的运输到模具的加工需要耗费大量的时间和金钱，同时，如果零件过于复杂，又会更进一步增加开模的成本，因此不太适宜对中小批量、个性化的产品设计制造。而当今社会对新产品的研发包括个性化产品的设计变得越来越重要，所以模具行业竞争日益激烈，这就要求我们能够快速的、低成本的把模具制造出来，从而满足社会的需求。快速模具(RapidTooling)技术是在快速成型技术与传统制模技术基础上衍生出的一种新的模具制造方法，为新模具开发、试制与小批量生产提供了一种快速、低成本的新途径，提高了生产效率并缩短了开发周期。中国专利CN201821981097.9公开了一种注射成型专用的快速模具装置，这种装置结构复杂，不利于低成本批量生产。中国专利CN201710961771.0公开了一种金属电弧喷涂模具工艺，但是这种工艺只适用于金属模具，对快速模具不适用。中国专利CN201710936632.2公开了一种金属零件快速模具注射成型方法，但是这种适用于金属粉末增材制造，且加工流程很复杂，不利于缩短模具加工周期。中国专利CN201610398390.1公开了一种硬质快速模具的制造方法，这种方法得到的模具精度不高，还需要将硬质快速模具安装到渐进成形设备或数控加工设备，根据零件最终尺寸要求进行外形的精确数控加工，得到最终尺寸零件。这种加工方法耗时耗力，不利于快速生产。中国专利CN201510456490.0公开了一种熔模铸造快速成型方法，但是蜡模只适用于金属铸造成型，不能应用于注塑模具。传统模具应用于迷宫流道灌水器小批量生产中存在加工周期长和加工成本高等缺点。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种迷宫流道灌水器快速模具及其加工方法，能够快捷、方便地制作模具，缩短模具制造的周期，降低生产成本，实现了低成本短周期的小批量生产。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种迷宫型流道灌水器快速模具的加工方法，包括以下步骤，步骤1，通过聚合物喷射技术采用数字abs树脂材料打印迷宫型流道灌水器快速模具基体；步骤2，在快速模具基体的模具型腔和型芯以及快速模具基体的分型面表面采用蒸发镀膜技术镀上金属铬形成铬镀层。优选的，步骤1中，在打印快速模具基体内部型腔和型芯过程中，采用紫外光对型腔和型芯进行表面粗糙度处理。优选的，步骤1中，采用聚合物喷射技术通过打印装置的微喷头在模具打印成型区中注入数字abs树脂材料形成树脂层，同时采用紫外线将树脂层固化，沉积后通过调整树脂层厚度，反复添加和固化数字abs树脂层形成迷宫型流道灌水器快速模具基体。一种迷宫型流道灌水器快速模具，所述模具分为上模和下模；所述上模包括型腔、浇口、上模分流道、浇口套安装孔和铬镀层；所述下模包括型芯、冷料井和顶杆孔；所述型芯包括迷宫流道和栅格；所述上模中心设置主流道，主流道入口处设置浇口套安装孔，主流道出口处连通上模分流道，上模分流道的末端设置浇口与型腔连通；所述下模对应上模主流道位置设置有冷料井，对应上模分流道位置设置下模分流道，冷料井连通下模分流道，对应上模型腔位置下模设置型芯，所述迷宫流道设置在下模分型面表面，迷宫流道上设置栅格，所述顶杆孔设置在迷宫流道底部贯穿整个下模；所述下模和上模合模形成迷宫型流道灌水器模具型腔；模具内部以主流道为中心对称设置两个迷宫型流道灌水器模具型腔；所述型芯整体采用镶件结构；所述型腔和型芯的接触面以及模具的分型面上均设置铬镀层。优选的，所述上模分流道和下模分流道的水平截面形状为圆弧形，下模和上模合模后，形成的分流道竖直截面形状为圆形。进一步的，所述浇口呈长方体结构，浇口的高度与上模分流道的半径相等，浇口的上平面和模具分型面平齐。优选的，所述铬镀层的厚度为10-20μm。优选的，所述顶杆孔分为一号顶杆孔和二号顶杆孔，所述一号顶杆孔以主流道为中心对称设置在两个迷宫型流道灌水器模具型腔的端部，二号顶杆孔以主流道为中心对称设置在迷宫流道的底部；所述一号顶杆孔半径大于二号顶杆孔半径。优选的，所述上模分型面的四个顶角处均设置凹坑，下模分型面的四个顶角处均设置凸台，凹坑与凸台插接配合。进一步的，凹坑和凸台上设置有5°-15°的拔模角。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术提供一种迷宫流道灌水器快速模具加工方法，通过聚合物喷射技术采用数字abs树脂材料打印模具，能够提高产品的开发速度和生产的柔性化程度，快捷、方便地制作模具，缩短模具制造的周期，降低生产成本，具有良好的经济效益，避免了传统模具制造方法加工成本高，加工时间长的缺点，在成型后的模具表面镀上铬镀层增加模具分型面的强度，解决树脂模具不耐磨的缺点，延长了快速模具的使用寿命，且铬镀层还增强了模具的散热，弥补了数字abs树脂材料本身存在的不耐温、利用次数低的不足，提高了数字abs材料模具的重复利用性，减少了生产成本。进一步的，步骤1中，在打印模具内部型腔和型芯过程中，同时采用紫外光对型腔和型芯进行表面粗糙度处理。降低了模具表面粗糙度，使模具表面更易于和铬镀层紧密结合。本专利技术一种迷宫流道灌水器快速模具，通过设置一模两腔结构，保证注塑过程中的平衡，同时保证迷宫流道灌水器易于成型。通过型芯采用镶件结构，降低模具加工的难度，便于加工过程的成型和脱模，同时形成模块化结构，利于易损部分的跟换，提高使用寿命；镶件周边存在的空隙有利于迷宫流道灌水器成型时气体的排出，也能够避免迷宫流道灌水器发生粘模现象导致不易脱模。同时还能够增加模具强度、节省材料和降低成本。将镶件用于小批量生产中，可以减少模具制造所需的打印量，并增加注塑过程中抵抗热和机械负荷的稳定性。进一步的，顶杆孔分为一号顶杆孔和二号顶杆孔，一号顶杆孔以主流道为中心对称设置在两个迷宫型流道灌水器模具型腔的端部，二号顶杆孔以主流道为中心对称设置在迷宫流道的底部；一号顶杆孔半径本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种迷宫型流道灌水器快速模具的加工方法，其特征在于，包括以下步骤，/n步骤1，通过聚合物喷射技术采用数字abs树脂材料打印迷宫型流道灌水器快速模具基体；/n步骤2，在快速模具基体的模具型腔和型芯以及快速模具基体的分型面(5)表面采用蒸发镀膜技术镀上金属铬形成铬镀层。/n

【技术特征摘要】
1.一种迷宫型流道灌水器快速模具的加工方法，其特征在于，包括以下步骤，
步骤1，通过聚合物喷射技术采用数字abs树脂材料打印迷宫型流道灌水器快速模具基体；
步骤2，在快速模具基体的模具型腔和型芯以及快速模具基体的分型面(5)表面采用蒸发镀膜技术镀上金属铬形成铬镀层。


2.根据权利要求1所述的一种迷宫型流道灌水器快速模具的加工方法，其特征在于，步骤1中，在打印快速模具基体内部型腔和型芯过程中，采用紫外光对型腔和型芯进行表面粗糙度处理。


3.根据权利要求1所述的一种迷宫型流道灌水器快速模具的加工方法，其特征在于，步骤1中，采用聚合物喷射技术通过打印装置的微喷头在模具打印成型区中注入数字abs树脂材料形成树脂层，同时采用紫外线将树脂层固化，沉积后通过调整树脂层厚度，反复添加和固化数字abs树脂层形成迷宫型流道灌水器快速模具基体。


4.一种迷宫型流道灌水器快速模具，其特征在于，所述模具分为上模和下模；
所述上模包括型腔(1)、浇口(2)、上模分流道(31)、浇口套安装孔(4)和铬镀层；
所述下模包括型芯、冷料井(8)和顶杆孔；所述型芯包括迷宫流道(7)和栅格(9)；
所述上模中心设置主流道，主流道入口处设置浇口套安装孔(4)，主流道出口处连通上模分流道(31)，上模分流道(31)的末端设置浇口(2)与型腔(1)连通；
所述下模对应上模主流道位置设置有冷料井(8)，对应上模分流道(31)位置设置下模分流道(32)，冷料井(8)连通下模分流道(32)，对应上模型腔(1)位置下模设置型芯，所述迷宫流道(7)设置在下模分型面(5)表面，迷宫流道(7)上设置栅格(9)，所述顶杆孔设置在迷宫...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏正英，陈卓，陈雪丽，贾维兵，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61