专利名称：可变型腔曲面的模具制造方法
技术领域：
本发明涉及金属模具的制造工艺，具体地说，它涉及汽车复盖件用大型模具的制造工艺。
汽车制造业中压制车身复盖件用的大型模具，一般用合金铸铁毛坯在大型仿形铣床上加工而成，设备投资大、技术要求严格、制造成本高、加工周期长。亦有厂家采用环氧树脂基复合材料制造汽车复盖件冲模，有成本低、制造周期短的特点，但使用寿命短，只适于小批量生产。采用局部或全部镶嵌钢口的方法(全钢口环氧塑料模制造工艺及应用，发明专利CN86101869A)，可在一定程度上提高环氧树脂基复合材料模具的使用寿命，但不能满足大批量生产的要求。随着市场竞争的日益激烈，汽车生产厂家需要不断推出造型美观的新车型，这就不断需要更换新的模具，因而耗费大量投资。
本发明的目的在于提供一种新的汽车复盖件模具制造方法，使得一种旧车型被淘汰后，利用旧模具，花费极少的资金和时间，即可压制新车型的车身复盖件，以适应市场竞争的需要。
实现本发明的原理是通过更换金属型面镶块来变更模具型腔曲面形状。首先把工艺主模型曲面按一定的规律分隔成若干子块，在每个子块上浇铸玻纤/石膏复合材料浆料，该浆料的配方为熟石膏粉100%、500#水泥0～15%、短玻璃纤维0～25%、水80%，待浆料凝固后，以凝固石膏模为模型，采用铸造工艺手段浇铸出金属型面镶块并进行磨光、修正清洗等工作;再把所制得的金属型面镶块按顺序固定在涂有脱模剂的工艺主模型(或支承好的样件)上，使其与型面吻合，然后在凸模模座面板和各金属型面镶块上配钻、攻丝，在金属型面镶块和模座面板之间浇铸石英石/环氧树脂复合材料浆料并用双头螺栓连结模座面板和金属型镶块，螺栓和模座面板上涂有热熔胶，其石英石/环氧树脂复合材料浆料的配方为E-51环氧树脂40%、E-44环氧树脂60%、邻苯二甲酸二丁酯10～15%、二乙烯三胺10～12%、180～200目石英粉30～60%、16～20目石英砂40～80%、2～5目石英石60～95%，所用的热熔胶为EVA热熔胶，待树脂固化后从工艺主模型(或支承好的样件)上脱模并修正、打光则所需凸模制成。同样过程可制成凹模。
若需更换新车型模具时，则将旧的型面镶块模具加热或在配方为二氯甲烷80%、甲酸15%、苯酚5%、混合甲苯酚15%的溶液中浸泡1～2小时，然后即可拆卸下不用的金属镶块，再按前述办法就可制成所需的新的模具。
凸、凹模的模座及压料圈是用钢板焊接而成的。
与现有工艺相比，本发明具有下述优点1、制模周期大幅度缩短，制造成本大幅度降低。
2、利用可拆螺栓和热熔胶夹层复合工艺，使得拆卸旧型面镶块，更换新车型型面镶块方便可行，能满足大批量生产的要求。
下面结合附图和实施例对本发明内容详细描述如下
图1是可变型腔曲面冲模结构示意2是待更换的新车型镶块示意图举一个汽车复盖件拉延模的制作例子，凸模制造过程如下
1、在汽车复盖件工艺主模型(或支承好的样件)上，固定可把型面有序地分隔或若干子块的边框，依次在每个子块上浇铸玻纤/石膏复合材料浆料(配方熟石膏粉100%，500#水泥0～15%，短玻璃纤维0～25%，水80%)。待石膏凝结后，拆除边框和分隔板，脱模，得到型面镶块石膏模。
2、由石膏模为模型翻沙或采用精密铸造、消失模铸造等工艺，铸出镍铬合金铸铁型面镶块4，见图1，将型面镶块4，打磨光，修正，并用丙酮清洗。镍铬铸铁成分如下碳3.0～3.3%，硅1.0～1.5%，锰0.5～1.0%，铬0.4～0.8%，镍1.25～1.75%(寿命要求不高时，可采用球铁或灰铸铁)。
3、把型面镶块4按序固定于涂有脱模剂的工艺主模型(或支承好的样件)上，使与型面吻合。脱模剂配方如下石蜡8～10%，汽油100%。
4、凸模模座面板1和各镶块4配钻、攻丝、上光双头螺栓。凸模模座面板1及螺栓杆7涂EVA热熔胶6(配方EVA20～60%，石蜡0～20%，松香树脂20～40%，BHT0.1～1.0%，滑石粉10～50%)。
5、在镶块4和凸模模座面板1之间浇铸石英石/环氧树脂复合材料浆料5，该浆料配方如下E-51环氧树脂40%，E-44环氧树脂60%，邻苯二甲酸二丁酯10～15%，二乙烯三胺10%，180目石英粉60%，16目石英砂75%，4目石英砂料95%。
6、24小时后脱模、修正打光，凸模制造完毕。
凹模制造过程如下1、在凸模型面上铺铅皮(厚度比复盖件少0.1mm)，表面喷清漆，涂肥皂水。
2、在铺有铅皮的凸模上加分隔板，浇铸玻纤/石膏复合材料浆料，得到凹模型面镶块模型。
3、由石膏模型铸造出镍铬合金铸铁型面镶块，修正、打磨光滑。
4、铅皮表面涂石蜡脱模剂，把凹模型面镶块4按序固定于铅皮上，使吻合。凹模底板2和镶块4配钻、攻丝、上光双头螺栓。螺栓7、凹模底板2和侧板上涂EVA热熔胶6。
5、浇铸石英石/环氧树脂复合材料浆料于镶块4和底板2之间，室温固化24小时。脱模、修正、打磨光，凹模制造完毕。
凸、凹模的模座均采用钢板焊接制成，可缩短模具制造周期。
同时采用钢板焊接方式制造压边圈3。
当需要更换新车型时，可采用物理或化学方法进行拆卸旧模具镶块，即把模具加热到140℃，保温1小时，使热熔胶6脱开，即可顺利拆下旧镶块4;或把镶块部位在配方为二氯甲烷80%、甲酸15%、苯酚5%、混合甲苯酚15%的溶液中浸1～2小时，也可方便地拆卸下旧镶块4。然后重复前述凸、凹模具制作工艺，就可换上新车型模具镶块8(见图2)。以此类推，日后需要时，可在原模具模座面板上变更出第三代、第四代……新车型的模具型腔来。
由本发明所制得的汽车车身复盖件模具，其使用寿命和由大型仿形铣床加工而成的金属模具的使用寿命相近，但其制造成本大大降低，制造周期大大缩短，提高了厂家的市场竞争能力。
权利要求
1.一种可变曲面形状的模具制造方法，它包括下列步骤(1)把工艺主模型分隔成若干子块，并在每个子块上浇铸玻纤/石膏复合材料浆料；(2)以凝固后石膏模为模型，采用铸造工艺手段铸出金属型面镶块并清洗干净、修正磨光；(3)把金属型面镶块按序固定于涂有脱模剂的工艺主模型(或支承好的样件)上，使其与型面吻合；(4)在凸、凹模模座面板和各金属型面镶块上配钻、攻丝，在金属型面镶块和模座面板之间浇铸石英石/环氧树脂复合材料浆料并上双头螺栓连结模座面板和金属型镶块，螺栓和模座面板上涂有热熔胶；(5)树脂固化后从工艺主模型(或支承好的样件)上脱模、修正、打光，凸模制成；然后以凸模为基准，采用同样过程制成凹模；(6)将需要更换的模具加热，使热熔胶脱开，或在配方为二氯甲烷80%、甲酸15%、苯酚5%、混合甲苯酚15%的溶液中浸泡1～2小时，拆卸下金属镶块，更换新的金属镶块，改变型腔曲面形状。
2.按照权利要求1所述的模具制造方法，其特征在于玻纤/石膏复合材料浆料的配方为熟石膏粉100%、500#水泥0～15%、短玻璃纤维0～25%、水80%。
3.按照权利要求1所述的模具制造方法，其特征在于石英石/环氧树脂复合材料浆料的配方为E-51环氧树脂40%，E-44环氧树脂60%，邻苯二甲酸二丁酯10～15%，二乙烯三胺10～12%，180～200目石英粉30～60%，16～20目石英砂40～80%，2～5目石英石60～95%。
4.按照权利要求1所述的模具制造方法，其特征在于金属型面镶块，凸、凹模模座面板、连结螺栓上均涂有EVA热熔胶。
5.按照权利要求1所述的模具制造方法，其特征在于凸、凹模的模座及压料圈是用钢板焊接而成。
全文摘要
本发明提供一种借更换金属型面镶块实现改变模具型腔曲面的汽车覆盖件冲模制造方法。先用玻纤/石膏复合材料快速制做型面镶块模型，然后铸造合金铸铁型面镶块，再利用可拆螺栓和热熔胶夹层复合工艺，使模具退役后，可以很方便地拆下旧镶块、更换新的型面镶块，压制新车型的覆盖件。较好地解决了汽车制造业中模具制造成本高、周期长，不易大批量组织生产的缺点，为汽车行业提高市场竞争能力提供了一种新的途径。
文档编号B62D25/06GK1111175SQ9410521
公开日1995年11月8日 申请日期1994年5月5日 优先权日1994年5月5日
发明者张恒 申请人:洛阳工学院