[發明專利]一種注塑模具隨形冷卻結構的3D精密成型方法

在審

• 申請號: 201510675385.6
• 申請日: 2015-10-19
• 公開（公告）號: CN105128227A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 李鵬飛;王莉敏;邵長斌;徐華輝;孫福
• 申請（專利權）人: 西安智拓精密焊接科技有限公司
• 主分類號: B29C33/38
• 分類號: B29C33/38;B29C45/73;B29C45/26;B33Y30/00
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 李文義

1.一種注塑模具隨形冷卻結構的3D精密成型方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）首先針對注塑模具型腔面輪廓，基于傳熱計算，建立高效熱交換的隨形冷卻流道三維模型；

2）基于易于加工的基本原則，對隨形冷卻流道的三維模型進行層結構劃分，采用機械加工、激光或化學刻蝕的方法加工出相應的各層結構，將各層結構按照對應的次序疊放、定位；

3）隨后采用添加中間層的擴散焊方法，在一定的焊接工藝參數下對層結構進行焊接，選取Cu、Au、Mn、Sn或Zn其中某一純金屬作為中間層，實現隨形冷卻流道的3D精密成型；

所述的焊接工藝參數，焊接真空度不低于10^-2Pa,溫度高于中間層金屬熔點或者Fe-中間層金屬二元相圖共晶點30～100℃，壓力為0.1～1MPa，保溫時間為0.5～1.5h；以下為以金屬Cu、Au、Mn、Sn或Zn其中某一純金屬作為中間層的焊接工藝：

a、采用金屬Cu作為中間層，焊接真空度不低于10^-2Pa，隨后將焊接溫度升高至1113～1183℃，加壓0.1～1MPa，保溫時長0.5～1.5h；

b、采用金屬Au作為中間層，焊接真空度不低于10^-2Pa，隨后將焊接溫度升高至1094～1164℃，加壓0.1～1MPa，保溫時長0.5～1.5h；

c、采用金屬Mn作為中間層，焊接真空度不低于10^-2Pa，在抽真空結束后向真空擴散焊爐體內通入1000Pa氬氣，防止Mn的揮發損失，隨后升高焊接溫度至1276～1346℃，加壓0.1～1MPa，保溫0.5～1.5h；

d、采用金屬Sn作為中間層，焊接真空度不低于10^-2Pa，隨后升高焊接溫度至1160～1230℃，加壓0.1～1MPa，保溫0.5～1.5h；

e、采用金屬Zn作為中間層，焊接真空度不低于10^-2Pa，在抽真空結束后向真空擴散焊爐體內通入1000Pa氬氣，防止Zn的揮發損失，隨后升高焊接溫度至812～882℃，加壓0.1～1MPa，保溫0.5～1.5h；

4）最后采用機械加工方法在擴散焊實體表面加工模具型腔，完成注塑模具隨形冷卻結構的3D精密成型。

2.根據權利要求1所述的一種注塑模具隨形冷卻結構的3D精密成型方法，其特征在于，所述的中間層厚度為1～10mm，采用箔材、金屬粉末、表面鍍膜制備。

3.根據權利要求1所述的一種注塑模具隨形冷卻結構的3D精密成型方法，其特征在于，所述的隨形冷卻流道的形狀參數，如距注塑件型腔表面的距離、直徑、中心距，可以基于傳熱計算，根據實際不同冷卻需求進行自由設計。

4.根據權利要求1所述的一種注塑模具隨形冷卻結構的3D精密成型方法，其特征在于，層結構待焊面表面粗糙度為0.01～1mm之間。