一种铸造模具的制造方法与流程

本发明属于机械铸造模具制造领域。

背景技术：

当前普通铸造模具主要有木模和金属模两种，木模虽然有材料成本低的优点但木模需要专门的技术工人手工制造，不仅制造效率低而且难以制造形状复杂模具，金属模需要复杂的数控加工制造，因成本高不适合小批量产品的生产。

技术实现要素：

针对上述问题本发明采用新近出现的3d打印技术来制造铸造模具，用本发明制造铸造模具可以显著简化了制造工艺，可以轻松制造外形相对复杂的铸造模具，所制造的铸造模具不仅具有木模的低成本也具有部分金属模的耐用性，综上所述本发明可以为铸造模具的制造提供一种全新的选择。

本发明的铸造模具制造方法包括以下步骤。

步骤1，使用三维机械设计软件进行铸造模具的设计，其中包括铸造斜度、铸造收缩量、加工余量、分型面等参数的确定。

步骤2，铸造模具的设计完成后进行3d打印评估，首先评估铸造模具的最大尺寸，如果铸造模具的最大尺寸小于3d打印机的最大打印尺寸，可以省略步骤3进行模具整体打印，如果铸造模具的最大尺寸大于3d打印机的最大打印尺寸就要进行模具分割打印，如果铸造模具是板形等特定形状可以采用模具基板打印。

步骤3，所述铸造模具的最大尺寸大于3d打印机最大打印尺寸时就需要对铸造模具进行分割打印，分割打印是使用三维机械设计软件把铸造模具分割成多个尺寸符合打印条件的分块，使打印机可以分别打印各个分块。

步骤4，所述铸造模具是板形可以采用模具基板打印，参照图2所示模具基板采用木板材、工程塑料板材或金属板材的任一种做基板，将板上各种凸起部分分割下来作为打印分割块，使打印机可以分别打印各个分割块。

步骤5，铸造模具设计或分割完成后生成3d打印切片软件可以接受的stl格式模型文件。

步骤6，使用3d打印切片软件对铸造模具的模型文件进行切片处理，其中包括打印温度、外层厚度、内部填充率等参数，处理完成后生成3d打印机可以接受的gcode格式通用打印文件。

步骤7，将通用打印文件导入3d打印机进行铸造模具打印。

步骤8，对打印的各分块进行组装，将各分块的连接台阶扣接，用螺丝将各分块固定为一个整体。

步骤9，铸造模具的表面处理，首先去除打印中造成的表面凸起缺陷，用喷漆腻子充填不平整的表面、接缝和螺丝孔，腻子干后用打磨机和砂纸将铸造模具打磨光滑即完成铸造模具的制造。

进一步的，步骤3中所述分割打印的主要特征在于各分块连接部位，参照图1所示本发明采用台阶螺丝连接的方式，效果在于保证了铸造模具组装时各分块准确、牢固的连接。

进一步的，步骤4中所述基板与分割块的主要特征在于它们的连接采用螺丝连接。

进一步的，步骤7中所述铸造模具打印的特征在于采用了petg打印耗材，3d打印中常用的耗材是pla和abs，由于pla机械韧性差很容易破碎而且pla不耐高温，当温度大于摄氏温度70º就出现软化变形，abs的打印收缩率很高容易出现打印变形，上述两种耗材无法保证铸造模具的打印和使用，petg打印耗材的综合机械性能优良有足够的硬度和韧性，打印收缩率低，效果在于可以克服上述耗材的缺点保证了铸造模具尺寸精度和实际使用要求。

进一步的，步骤8中所述螺丝固定的主要特征在于采用了内置设计，效果在于螺丝和螺母不高于铸造模具的外表面，保证模具的表面平整。

进一步的，步骤8中所述各分块的连接台阶扣接的主要特征在于，在台阶缝隙中要填充环氧树脂粘合剂，粘合剂中环氧树脂和固化剂的配比是3:1，采用粘合剂的效果在于保证了铸造模具整体性。

本发明的有益效果是：与现有的木模制造技术相比本发明的制造成本基本相同，但本发明制造尺寸更准确，制造难度更低，对于复杂外形的铸造模具优点更加明显，用本发明制造铸造模具不需要经验丰富的技术工人实施更容易，本发明所使用petg材料的表面硬度高于木模因此模具的使用寿命也高于木模。本发明与现有的金属模制造技术相比不需要复杂的机械加工，制造成本优势明显。

附图说明

图1为本发明的模具分割打印分块连接示意图。

图2为本发明的模具基板打印连接示意图。

图中，1、分割块；2、基板。

具体实施方式

【实施例1】所述铸造模具的最大尺寸小于3d打印机的最大打印尺寸时按以下步骤实施模具整体打印。

步骤1，使用三维机械设计软件进行铸造模具的设计，其中包括铸造斜度、铸造收缩量、加工余量、分型面等参数的确定，设计完成后生成3d打印切片软件可以接受的stl格式模型文件。

步骤2，使用3d打印切片软件对铸造模具的模型文件进行切片处理，其中包括打印温度、外层厚度、内部填充率等参数，处理完成后生成3d打印机可以接受的gcode格式通用打印文件。

步骤3，将通用打印文件导入3d打印机进行铸造模具打印。

步骤4，铸造模具的表面处理，首先去除一些打印中造成的表面凸起缺陷，用喷漆腻子填充不平整的表面，腻子干后用打磨机和砂纸将铸造模具打磨光滑即完成铸造模具的制造。

【实施例2】所述铸造模具的最大尺寸大于3d打印机最大打印尺寸时按以下步骤实施模具分割打印。

步骤1，使用三维机械设计软件进行铸造模具的设计，其中包括铸造斜度、铸造收缩量、加工余量、分型面等参数的确定。

步骤2，对铸造模具进行分割设计，将铸造模具分割成符合打印尺寸并且带连接螺丝孔和台阶的分块，分割完毕生成3d打印切片软件可以接受的stl格式模型文件。

步骤3，使用3d打印切片软件对分块的模型文件进行切片处理，其中包括打印温度、外层厚度、内部填充率等参数，处理完成后生成3d打印机可以接受的gcode格式通用打印文件。

步骤4，将通用打印文件导入3d打印机进行各分块打印。

步骤5，对打印的各分块进行组装，将各分块的连接台阶扣接，在台阶缝隙中填充环氧树脂粘接剂，用螺丝将各分块固定为一个整体。

步骤6，铸造模具的表面处理，首先去除一些打印中造成的表面凸起缺陷，用喷漆腻子填充不平整的表面、接缝和螺丝孔，腻子干后用打磨机和砂纸将铸造模具打磨光滑即完成铸造模具的制造。

【实施例3】所述铸造模具属于板形等特定简单形状条件下按以下步骤实施模具基板打印。

步骤1，使用三维机械设计软件进行铸造模具的设计，其中包括铸造斜度、铸造收缩量、加工余量、分型面等参数的确定。

步骤2，对铸造模具进行分割设计，此分割是将板形件各方向凸起形状部分分割下来，使铸造模具变为凸起分割块部分和基板部分，在分割块和基板上设计它们的连接螺丝孔，分割完毕将分割块部分生成3d打印切片软件可以接受的stl格式模型文件。

步骤3，使用3d打印切片软件对分割块的模型文件进行切片处理，其中包括打印温度、外层厚度、内部填充率等参数，处理完成后生成3d打印机可以接受的gcode格式通用打印文件。

步骤4，将通用打印文件导入3d打印机进行各分割块打印。

步骤5，使用与基板厚度相同的木板材、塑料板材、铝板材中的任意一种材料制造基板，其中包括加工成所需的外形和加工好与分割块的固定螺丝孔。

步骤6，在基板上对各分割块进行组装，在各分割块连接缝隙中填充环氧树脂粘接剂，用螺丝将分割块与基板固定为一个整体。

步骤7，铸造模具的表面处理，首先去除一些打印中造成的表面凸起缺陷，用喷漆腻子填充不平整的表面、接缝和螺丝孔，腻子干后用打磨机和砂纸将铸造模具打磨光滑即完成铸造模具的制造。