一种工业产品的产品样机模型制作方法及工艺技术

本发明专利技术公开了一种工业产品的产品样机模型制作方法及工艺，涉及工业产品设计技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种工业产品的产品样机模型制作方法及工艺


[0001]本专利技术属于工业产品设计
，特别是涉及一种工业产品的产品样机模型制作方法及工艺
。

技术介绍

[0002]产品模型是根据实物
、
设计图样或构思，按比例
、
生态或其他特征制成的与实物相似的一种物体
。
模型制作是在平面表达的基础上，运用三维形态真实的反映三维空间中物体的尺度
、
比例细节
、
材料
、
技术
、
表面处理等的合理性，以明确是否符合所需的环境；是否符合人的生理
、
心理的需要；是否符合实际的生产工艺；是否真正的符合市场需求等等
。
[0003]注浆成型是一种工业产品的样机模型制造方法，在制作过程中，通常以石膏作为成型的模具
。
注浆成型主要是利用石膏模具吸收水分的特性，使泥浆吸附在模具壁上而形成均匀的泥层，在一定时间内达到所需的厚度，再倾倒出多余的泥浆，在模具中的其余泥层水分继续受石膏模具吸收而逐渐硬化，经干燥并产生体积收缩与模具脱离，即获得完好的粗坯
。
[0004]成型过程中，需要保证泥浆充盈于模具内部，这就需要确保注入模具内的泥浆量充足且具备良好的流动性
。
在实际操作过程中，为了确保制备流动性好的浆料，需要调节水的加入量
。
水量较少，浆料流动性差，尤其对于大型复杂的模型制作，泥浆容易向模具下部下沉，导致上部缺料，造成成型模型的壁厚差异较大
。
水量较大，导致了注浆成型过程中由于石膏模吸水导致的体积收缩较大且收缩速率和方向不一致，坯体容易因收缩应力不均匀而发生开裂，影响模型成型及使用
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种工业产品的产品样机模型制作方法，通过将成型的石膏模具合模固定在可转动的操作台上，模具内注入泥浆后，在空间内缓慢转动石膏模具，使泥浆与石膏模具的内壁充分接触，保证吸附均匀，即保证了模型坯体各处的壁厚均匀，解决了现有坯体壁厚差异较大的问题
。
本专利技术的目的还提供一种工业产品的产品样机模型的制作工艺，通过优化石膏模具制作工序的固液混合步骤和比例
、
泥浆制作工序的固液混合比例以及注浆成型工序的加工工艺，进一步保证了模型坯体成型的均匀性，且不易开裂，解决了现有技术坯体容易因收缩应力不均匀而发生开裂
。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]本专利技术提供了一种工业产品的产品样机模型制作方法，包括如下步骤：
S1
：制作石膏模具：将石膏粉与水
、
添加剂混合搅拌，调制成石膏浆，并除去石膏浆内的硬块和杂质；经浇铸成型
、
干燥后即制得石膏模具
。S2
：制作泥浆：将瓷泥与水搅拌混合，加入腐植酸钠或水玻璃，搅拌化浆，并除去泥浆中的泥块和杂质
。S3
：注浆成型：将成型的石膏模具合模固定在可转动的操作台上，注入泥浆，随后将注浆口封堵，在空间内缓慢转动石膏模具，使泥浆与石膏模具的内壁充分接触，保证吸附均匀；泥浆在石膏模具内吸附到一定厚度时，将多余泥
浆从模具内倒出；静置一定时间后，按照逆合模顺序开模，取出模型坯体；对模型坯体进行精修
、
干燥，即制得样机模型
。
[0008]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述
S3
注浆成型步骤中，使用变位机对注浆后的石膏模具进行转动
。
所述变位机包括机架
、
翻转机构
、
旋转机构和操作台，所述翻转机构安装在机架上，所述旋转机构安装在翻转机构上，所述操作台安装在旋转机构上，以实现对操作台进行旋转和翻转
。
[0009]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述操作台上均匀开有若干固定孔，配合绳索将石膏模具固定在操作台的表面
。
[0010]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述翻转机构的转速和旋转机构的转速均不大于
1r/min。
[0011]本专利技术还提供了一种工业产品的产品样机模型的制作工艺，包括如下工序：
T1
：制作石膏模具：
T1.1
：取适量保水剂加入水中混合均匀，制成保水剂溶液
。T1.2
：取适量纤维增强剂加入石膏粉中混合均匀，制得石膏混合粉
。T1.3
：将石膏混合粉与保水剂溶液按照
1.2
～
1.8:1
的重量比混合搅拌，调制成石膏浆
。T1.4
：使用
100
～
150
目的滤网，过滤除去石膏浆内的硬块和杂质
。T1.5
：浇铸成型
、
干燥后即制得石膏模具
。
[0012]T2
：制作泥浆：
T2.1
：烘干瓷泥
。T2.2
：将瓷泥与水按照
4:6
的重量比混合，静置一段时间
。T2.3
：向瓷泥与水形成的溶液中加入
0.3
％的腐植酸钠或水玻璃，搅拌化浆
。T2.4
：使用
120
～
150
目滤网，过滤除去泥浆中的泥块和杂质
。
[0013]T3
：注浆成型：
T3.1
：将干燥成型的石膏模具合模固定在变位机上，注浆口朝上，缓缓注入泥浆
。T3.2
：检查石膏模具合缝处是否跑浆，跑浆及时使用泥团封堵
。T3.3
：观察石膏模具内的泥浆液位，下沉过多时及时添浆
。T3.4
：将注浆口封堵，启动变位机缓慢转动石膏模具，使泥浆与石膏模具的内壁充分接触，保证吸附均匀
。T3.5
：检查泥浆在石膏模具内的吸附厚度，达到设定的厚度时，控制变位机将石膏模具倾斜，注浆口朝下，随后暂停变位机，打开注浆口，将多余泥浆从石膏模具内缓慢倒出
。T3.6
：保持注浆口朝下静置空浆，观察石膏模具注浆口与模型坯体分离程度，达到分离标准时，按照逆合模顺序开模，取出模型坯体
。T3.7
：对模型坯体进行精修
、
干燥，即制得样机模型
。
[0014]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述
T1
制作石膏模具的步骤中，石膏粉包括
α
‑
石膏和
β
‑
石膏，
α
‑
石膏和
β
‑
石膏的质量比为
2:3。
所述纤维增强剂采用聚丙烯纤维，所述保水剂采用聚乙二醇；所述保水剂与水的混合重量比为
1:1000
～
1300
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种工业产品的产品样机模型制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1
：制作石膏模具：将石膏粉与水
、
添加剂混合搅拌，调制成石膏浆，并除去石膏浆内的硬块和杂质；经浇铸成型
、
干燥后即制得石膏模具；
S2
：制作泥浆：将瓷泥与水搅拌混合，加入腐植酸钠或水玻璃，搅拌化浆，并除去泥浆中的泥块和杂质；
S3
：注浆成型：将成型的石膏模具合模固定在可转动的操作台上，注入泥浆，随后将注浆口封堵，在空间内缓慢转动石膏模具，使泥浆与石膏模具的内壁充分接触，保证吸附均匀；泥浆在石膏模具内吸附到一定厚度时，将多余泥浆从模具内倒出；静置一定时间后，按照逆合模顺序开模，取出模型坯体；对模型坯体进行精修
、
干燥，即制得样机模型
。2.
根据权利要求1所述的一种工业产品的产品样机模型制作方法，其特征在于，所述
S3
注浆成型步骤中，使用变位机对注浆后的石膏模具进行转动；所述变位机包括机架
(1)、
翻转机构
(2)、
旋转机构
(3)
和操作台
(4)
，所述翻转机构
(2)
安装在机架
(1)
上，所述旋转机构
(3)
安装在翻转机构
(2)
上，所述操作台
(4)
安装在旋转机构
(3)
上，以实现对操作台
(4)
进行旋转和翻转
。3.
根据权利要求2所述的一种工业产品的产品样机模型制作方法，其特征在于，所述操作台
(4)
上均匀开有若干固定孔
(401)
，配合绳索将石膏模具固定在操作台
(4)
的表面
。4.
根据权利要求3所述的一种工业产品的产品样机模型制作方法，其特征在于，所述翻转机构
(2)
的转速和旋转机构
(3)
的转速均不大于
1r/min。5.
一种工业产品的产品样机模型的制作工艺，其特征在于，包括如下工序：
T1
：制作石膏模具：
T1.1
：取适量保水剂加入水中混合均匀，制成保水剂溶液；
T1.2
：取适量纤维增强剂加入石膏粉中混合均匀，制得石膏混合粉；
T1.3
：将石膏混合粉与保水剂溶液按照
1.2
～
1.8:1
的重量比混合搅拌，调制成石膏浆；
T1.4
：使用
100
～
150
目的滤网，过滤除去石膏浆内的硬块和杂质；
T1.5
：浇铸成型
、
干燥后即制得石膏模具；
T2
：制作泥浆：
T2.1
：烘干瓷泥；
T2.2
：将瓷...

【专利技术属性】
技术研发人员：王嘉诺，朱宁，蒋满群，
申请(专利权)人：无锡太湖学院，
类型：发明
国别省市：