[發明專利]一種基于磁力的復雜模具設計及脫模方法

有效

• 申請號: 202010111874.X
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111284016B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 呂琳;孫玉璐;劉培慶
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B29C64/386
• 分類號: B29C64/386;B29C64/379;B33Y50/00;B33Y40/20
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

本發明提供了一種基于磁力的復雜模具設計及脫模方法，包括以下步驟：輸入待制造模型，差集運算后得到初始模型；創建待制造模型的內部模型；初始模型與內部模型進行差集運算后獲得外部模型；將內部模型進行分割處理，形成能夠取出的模具模塊；每個模具模塊的拼接面處均設置凹槽，凹槽內用于放置磁鐵；將外部模型進行分割處理，同時挖孔得到材料澆灌口；設置模具實體，在凹槽位置放入磁鐵進行組裝，組裝后通過澆灌口進行澆灌，待冷卻凝固后進行脫模處理；采用分割后拼接的方式，便于拆卸和組裝，設計靈活多變。

技術領域

本發明涉及模型模具設計及脫模領域，尤其涉及一種復雜模型或中空模型的模具分割及脫模方法。

背景技術

模具，是用來制作成型物品的工具，這種工具由各種零件構成，不同的模具由不同的零件構成。它主要通過所成型材料物理狀態的改變來實現物品外形的加工。由于模具具有生產效率高、質量好、成本低、節省能源和原材料等優點，所以已經是工業生產中的基礎工藝裝備，是一種高附加值的高精密集型產品，也是高新技術產業化的重要領域，其技術水平的高低已經成為衡量一個國家制造業水平的重要標志。

3D打印，又稱增材制造，常見的3D打印是指在計算機的控制下層疊原材料，制作三維物體的過程。隨著3D打印技術的迅速發展，打印精度與打印速度逐漸提高，3D打印設備與打印材料的價格逐漸降低，3D打印也被廣泛的應用于各個領域。

傳統模具生產主要分為注塑模具、硅膠模具、烘焙模具、沖壓模具、塑料模具等，近年來，3D打印以其個性化定制生產、使用材料綠色環保、資源零浪費、可循環利用等優點廣泛應用于模具的制造中，即通過對模型的模具進行建模、分割，3D打印出經過分割的模具模型，再將模具進行組裝，通過澆灌一些特殊的具有一定流動性的材料填充模具空隙，然后將翻模拆除模具，取出模型。

然而，生成模型開模及翻模過程的現有技術還存在以下缺陷：

(1)經過分割的多塊模具難以拼接。

(2)較復雜模型或具有中空部分的模型需要多塊模具，并且由于內部的模具難以取出導致無法加工。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明提供了一種基于磁力的復雜模具設計及脫模方法，該方法通過用戶輸入的模型，對模型進行布爾運算獲得模具模型，分析模具難以取出部位或中空部位進行打孔，孔洞處用于放置磁鐵，然后將打孔后的模型作為單一材料3D打印機的輸入模型，最終可打印得到實體模具，再通過組裝，將磁鐵加入到模具中，使分割后的模型能夠成功組合在一起，然后進行澆灌，待靜置凝固后翻模取出模型。

該發明的主要目的是解決復雜模型或中空部分模型模具難以取出的問題以及模具分割部分的連接問題，滿足了復雜模型使用開模的方法進行制造的設計需求。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

1、一種基于磁力的復雜模具設計及脫模方法，其特征在于，包括以下步驟：

輸入待制造模型，差集運算后得到初始模型；創建待制造模型的內部模型；初始模型與內部模型進行差集運算后獲得外部模型；

將內部模型進行分割處理，形成能夠取出的模具模塊；每個模具模塊的拼接面處均設置凹槽，凹槽內用于放置磁鐵；

將外部模型進行分割處理，同時挖孔得到材料澆灌口；

設置模具實體，在凹槽位置放入磁鐵進行組裝，組裝后通過澆灌口進行澆灌，待冷卻凝固后進行脫模處理。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

1、本發明的該方法采用分割后拼接的方式，便于拆卸和組裝，設計靈活多變，可根據實際情況進行設計處理，解決了較復雜模型或具有中空部分的模型內部模具難以取出的問題。