[發(fā)明專利]一種蜂窩加植釘界面結構的銅/鋼復合注塑模具制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010620873.8
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111716084B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設計）人: 楊宗輝;成家林;張旭;李曉泉
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: B23P15/24
• 分類號: B23P15/24;B23K9/167;B23K9/32;B23K10/00;B22F3/11;B22D19/00;B22D19/02;B22D19/16;B33Y10/00;B33Y80/00;B23K101/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種蜂窩加植釘界面結構的銅/鋼復合注塑模具制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：以鋼質板材(4)為原始成形材料制備漸進成形件；

步驟2：在漸進成形件的一個表面上3D打印蜂窩結構(8)；

步驟3：在蜂窩結構(8)的蜂窩孔(12)中種植焊釘(9)；

步驟4：制備銅/鋼復合注塑模具(1)的銅基體鑄件，其中，漸進成形件打印有蜂窩結構(8)并種植了焊釘(9)的表面面向鑄造型腔，澆注后，打印有蜂窩結構并種植了焊釘?shù)臐u進成形件表面和銅基體通過鑄焊結合；

步驟5：在銅基體鑄件中加工冷卻通道(21)；

步驟6：在銅基體鑄件的鋼覆層上3D打印銅/鋼復合注塑模具(1)的鋼強化層(7)，形成銅/鋼復合注塑模具毛坯件；

步驟7：對銅/鋼復合注塑模具毛坯件進行機械加工。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種蜂窩加植釘界面結構的銅/鋼復合注塑模具制造方法，其特征在于，所述的漸進成形件以2～6mm的鋼質板材(4)為原始成形材料制備，漸進成形件凹面或凸面的曲面形狀為銅/鋼復合注塑模具(1)的凹模(2)或凸模(3)的型腔曲面(10)及分型面(11)減去鋼強化層(7)后對應的曲面形狀。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種蜂窩加植釘界面結構的銅/鋼復合注塑模具制造方法，其特征在于，所述蜂窩結構(8)的蜂窩孔(12)內切圓直徑為8～50mm，蜂窩孔(12)高5～20mm，蜂窩孔(12)壁厚2～8mm，制造銅/鋼復合注塑模具(1)的凹模(2)時，蜂窩結構(8)打印在漸進成形件的凸面，制造銅/鋼復合注塑模具(1)的凸模(3)時，蜂窩結構(8)打印在漸進成形件的凹面。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種蜂窩加植釘界面結構的銅/鋼復合注塑模具制造方法，其特征在于，所述的焊釘(9)通過螺柱焊焊接在各蜂窩孔(12)中心部位對應的漸進成形件表面。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種蜂窩加植釘界面結構的銅/鋼復合注塑模具制造方法，其特征在于，所述銅/鋼復合注塑模具(1)的銅基體鑄件的制備方法為：

1)對打印有蜂窩結構(8)并種植了焊釘(9)的漸進成形件進行清洗；

2)在清洗后的漸進成形件表面涂刷適應銅/鋼硬釬焊的硬釬劑；

3)準備鑄造型腔：銅基體鑄件的鑄造型腔由漸進成形件、砂箱(15)及壓板(16)三者圍成；

4)澆注，銅熔體澆注、凝固后獲得銅基體鑄件，同時漸進成形件與銅基體(6)通過鑄焊結合，并成為銅基體鑄件的鋼覆層。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種蜂窩加植釘界面結構的銅/鋼復合注塑模具制造方法，其特征在于，所述的鋼強化層(7)以銅基體鑄件的鋼覆層曲面為3D打印起始面，以銅/鋼復合注塑模具(1)的凹模(2)或凸模(3)的型腔曲面(10)及分型面(11)為3D打印結束面。

7.根據(jù)權利要求1或6所述的一種蜂窩加植釘界面結構的銅/鋼復合注塑模具制造方法，其特征在于，所述的鋼強化層(7)以銅基體鑄件的鋼覆層為基板，采用電弧3D打印方法制備而成。

8.根據(jù)權利要求7所述的一種蜂窩加植釘界面結構的銅/鋼復合注塑模具制造方法，其特征在于，所述電弧3D打印第一層的焊道熔深不超過漸進成形件厚度的三分之二。

9.根據(jù)權利要求8所述的一種蜂窩加植釘界面結構的銅/鋼復合注塑模具制造方法，其特征在于，所述電弧3D打印的焊接方法采用冷金屬過渡MIG焊或填絲TIG焊或填絲等離子弧焊，電弧3D打印過程中在銅基體鑄件的冷卻通道(21)中通冷卻水。