[發(fā)明專利]隨型冷卻水道模具結(jié)構(gòu)及加工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510815659.7
• 申請日: 2015-11-20
• 公開（公告）號: CN105252728A
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何云鋒;周明;黃登懿
• 申請（專利權(quán)）人: 四川長虹模塑科技有限公司
• 主分類號: B29C45/73
• 分類號: B29C45/73;B29C33/38
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 楊長青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及模具制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種隨型冷卻水道模具結(jié)構(gòu)及加工方法。

背景技術(shù)

3D打印技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于注塑模具的隨型冷卻水道模具加工中，隨型冷卻水道主要設(shè)置在產(chǎn)品成型的型芯和型腔中，用于縮短冷卻周期，使注塑產(chǎn)品的溫場均勻，降低了由于冷熱不均造成的產(chǎn)品零件翹曲、縮痕，保證產(chǎn)品零件的質(zhì)量，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

但是，目前采用3D打印技術(shù)加工隨型冷卻水道的注塑模具成本相當高，通過縮短冷卻時間而降低的注塑零件的單件加工成本有限，一般需要生產(chǎn)數(shù)十萬件以上才能收回3D打印的加工成本，加工成本高昂限制了3D打印技術(shù)在模具中的應(yīng)用。其次，模具鑲件受到產(chǎn)品外型、外觀的要求需進行整體打印，3D打印設(shè)備不能滿足大尺寸鑲件的打印要求。

現(xiàn)有的3D打印加工隨型冷卻水道模具的成本高，打印尺寸受到限制，不能完全滿足塑料產(chǎn)品的外觀要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種隨型冷卻水道模具結(jié)構(gòu)，可通過機械加工制作，解決通過3D打印技術(shù)加工隨型冷卻水道模具成本高，且3D打印不能滿足大尺寸鑲件打印要求的問題。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：隨型冷卻水道模具結(jié)構(gòu)，包括基體和鑲塊，所述基體的成型面上設(shè)置凹槽，基體內(nèi)至少設(shè)置兩條與所述凹槽連通的水道，基體的凹槽內(nèi)安裝鑲塊，鑲塊與基體的接觸面的兩側(cè)或鑲塊內(nèi)設(shè)置隨型水道，隨型水道兩端分別與設(shè)置于基體內(nèi)的水道連通形成通道；鑲塊與基體的拼接縫處設(shè)置熔覆層，熔覆層的外表面為成型面。

進一步的是，所述鑲塊由至少兩塊子鑲塊拼合而成，鑲塊內(nèi)設(shè)置一條或多條隨型水道，子鑲塊的拼合面將隨型水道分隔開。具體地，所述拼合面經(jīng)過隨型水道的中心軸線。

由于隨型水道是由子鑲塊拼合而成，可以分別在子鑲塊的拼合面采用機械加工方式加工出隨型水道半圓，子鑲塊拼合后形成完整的隨型水道，再鑲拼于模具型芯或型腔的凹槽中，并且隨型水道與基體中預設(shè)的水道連通。

進一步的是，所述鑲塊內(nèi)的隨型水道的中心線上任一點到鑲塊外側(cè)的成型面的距離相等，熔覆層厚度為3～5mm，隨型水道中心線距模具成型面的距離為(5+R/2)～(10+R/2)mm，其中R為隨型水道的直徑。

進一步的是，所述鑲塊相對于凹槽槽底的一面全部設(shè)置熔覆層，熔覆層的外表面為成型面。

進一步的是，所述基體的凹槽槽口設(shè)置有坡口面，坡口面的角度≥60°，熔覆層邊緣位于坡口面上。

本發(fā)明還提供一種隨型冷卻水道模具的加工方法，解決通過3D打印技術(shù)加工隨型冷卻水道模具成本高的問題，隨型冷卻水道模具的加工方法包括以下步驟：

A、加工模具型芯或型腔的基體，包括在基體的成型面上加工出凹槽以及在基體內(nèi)至少加工兩條與所述凹槽連通的水道；

B、采用機械加工方式或者選擇性激光熔化3D打印方式加工出一塊鑲塊，鑲塊的尺寸與基體的凹槽的尺寸一致，鑲塊與基體的拼接面上設(shè)有隨型水道；

或者，采用機械加工方式或者選擇性激光熔化3D打印方式加工出至少兩塊子鑲塊，子鑲塊之間的拼合面上或者鑲塊與基體的拼接面上設(shè)有隨型水道，子鑲塊拼合在一起可形成完整的含隨型水道的鑲塊，且鑲塊與基體的凹槽的尺寸一致；

C、將子鑲塊拼合形成的鑲塊或直接加工得到的鑲塊固定安裝于凹槽內(nèi)，鑲塊的隨型水道和基體內(nèi)的水道孔連通；

D、在鑲塊和基體的拼接縫處或者整個鑲塊的上表面進行激光熔覆處理形成熔覆層，熔覆層的表面為成型面。

具體地，所述A步驟中，凹槽的槽口邊緣加工坡口面，坡口面的角度≥60°，凹槽的邊緣距型芯或型腔邊緣的垂直距離≥5mm，凹槽的槽底任一點到成型面的最小距離≥(5+R)mm，其中R為隨型水道的直徑。

具體地，所述A步驟中，基體中的水道為直通水道。

具體地，所述D步驟中，激光熔覆所用的熔覆粉末材料成分與基體成分相同。

本發(fā)明的有益效果是：通過對模具型芯或型腔的拆解加工，既能使用常規(guī)機械加工方式又能使用選擇性激光熔化3D打印方式完成隨型水道的加工，再利用激光熔覆技術(shù)成形模具鑲件表面，使鑲件基體、隨型水道與熔覆表層形成整體，保證了水道內(nèi)的液、氣體密封，也避免了鑲件成型面因隨型水道加工產(chǎn)生的拼接線，可達到通過3D打印加工隨型冷卻水道模具的質(zhì)量，但是顯著降低了加工制造成本，利于隨型冷卻水道的推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明隨型冷卻水道模具結(jié)構(gòu)的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中A-A剖面示意圖；