[發明專利]一種光固化模具及其制作精密鑄造用蠟質模樣的方法

有效

• 申請號: 201010296345.8
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN101954446A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 李滌塵;宗學文;孫野;王小麗;王永信
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;西安瑞特快速制造工程研究有限公司
• 主分類號: B22C7/02
• 分類號: B22C7/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 汪人和

技術領域

本發明屬于鑄造技術領域，特別涉及一種光固化模具及其制作精密鑄造用蠟質模樣的方法。

背景技術

熔模鑄造是用蠟料制成蠟質模樣，在蠟質模樣上包覆若干層耐火涂料制成型殼，熔出蠟質模樣后經高溫焙燒即可澆鑄的鑄造方法。經熔模鑄造制得的鑄件不僅精度高而且表面光潔，所以被廣泛用于生產汽輪機、渦輪機的葉片或葉輪，切削刀具以及飛機、汽車和機床上的小型零件。但傳統熔模鑄造技術中蠟質模樣的生產制作周期長，因為傳統的開模方法制作蠟質模樣，所使用的模具材質為鋼材、鐵、鋁、鋁合金、銅合金等。其制作方法是利用銑床或者數控加工中心在鋼材上將所需的模具表面形狀切削出來，不能切削的位置，用電火花、或者線切割等。用傳統方式制作出的模具，其強度高，尺寸精度好，表面粗糙度低，所以它們的使用壽命很長，制作出的蠟質模樣質量也高，所以在大批量生產中仍然被廣泛地使用。但是，對于形狀異常復雜的模具，要使用加工中心在模具材質上切削出對應的模具表面形狀，且需要電火花、線切割等，加工耗時很巨大。

制作蠟質模樣的模具的溫度調節系統，由于機械加工的原因，不能很好的均勻分布于蠟質模樣周圍，將熔融的蠟料壓入模具時，待冷凝過程中可能出現蠟質模樣缺陷，影響質量等的問題。

光固化快速成型(Stereo?lithography，SL)模具，簡稱SL模具的發明，對制作蠟質模樣提供了一個新途徑。相比傳統的方法，模具材質為光固化樹脂，無需制造金屬模具，便省略了材料熱處理、銑、車、磨、電火花、線切割等工藝和機械加工，能有效的縮短制作周期，且模具體積越大、空間形狀越復雜、縮短的倍數越大，SL模具能容易地制造出均勻的溫度調節系統，能有效的減少蠟質模樣的缺陷。綜上表明，SL模具制作精密鑄造用蠟質模樣的方法，很適合蠟質模樣中、小批量快速制造，新產品快速試制等。

發明內容

本發明提供了一種光固化模具及其制作精密鑄造用蠟質模樣的方法，其通過應用光固化成型技術，無需制造金屬模具，便能高效快速的制作精密鑄造用蠟質模樣，且蠟質模樣體積越大、空間形狀越復雜、周期的縮短倍數越大。

為實現上述目的，本發明一種光固化模具采用如下技術方案：

一種光固化模具，包括公模和母模，所述公模和母模內設有冷卻水通道，該冷卻水通道為非直線型冷卻水通道。

所述冷卻水通道為環形或者螺旋形。

所述冷卻水通道的直徑為5～10mm，所述相鄰冷卻水通道間的間距大于5mm，所述冷卻水通道距離模具型腔表面的距離大于10mm。

所述模具最薄處的厚度大于10mm，所述模具的脫模角大于0.5度。

所述光固化模具的材料為光固化樹脂，該光固化樹脂流體在常溫下粘度320-340cps，密度1.16-1.2g/cm，光固化后拉伸屈服強度為47.2-48MPa，拉伸斷裂強度為33.8-40.2MPa，邵氏硬度D大于79。

為實現上述目的，本發明一種光固化模具制作精密鑄造用蠟質模樣的方法采用如下技術方案：

一種光固化模具制作精密鑄造用蠟質模樣的方法，包括以下步驟：將蠟漿注入所述模具中，注入漿料溫度為50～90℃，注入壓力為0.3～0.8MPa；注入完成后進行壓蠟，壓蠟時模具溫度為10～25℃，壓力持續時間為1～20秒；冷卻模具的通道中通入冰水混合液體，冷卻時間為3～5分鐘；冷卻完成后開模取出制作的蠟質模樣。

本發明的有益效果是：本發明一種光固化模具及其制作精密鑄造用蠟質模樣的方法，通過光固化成型技術制的SL模具，制造的模具精度高且冷卻水通道可以根據產品的形狀自由進行設計，保證蠟模成型時能夠得到充分的冷卻，本方法相對于傳統技術無需制造金屬模具，便能高效快速的制作精密鑄造用蠟質模樣，且蠟質模樣體積越大、空間形狀越復雜、周期的縮短倍數越大。

附圖說明

圖1為本發明一種具體模具的結構示意圖；

圖2為本發明另一種具體模具的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合具體實施例對本發明作進一步的說明。

SL模具1結構應有利于蠟漿的流動，即避免蠟漿在充滿模具之前因提前凝固而堵塞通道；模具開模方向應利于蠟質脫模、脫模面有一定的錐度.錐角應大于0.5度為宜；SL模具1表面適當拋光，防止壓蠟時壓力使模具變形；模具最薄處厚度大于10mm。