<p>(19)中华人民共和国国家知识产权局</p>
<p>(12)发明专利申请</p>
<p>(10)申请公布号 CN 107598170 A</p>
<p>(43)申请公布日 2018.01.19</p>
<p>(21)申请号 201710936632 .2</p>
<p>(22)申请日 2017 .10 .10</p>
<p>(71)申请人 顺德职业技术学院</p>
<p>地址 528300 广东省佛山市顺德区大良德</p>
<p>胜东路</p>
<p>(72)发明人 许中明 陈学锋</p>
<p>王鸿博</p>
<p>(74)专利代理机构 佛山市科顺专利事务所</p>
<p>代理人 梁红缨</p>
<p>(51)Int .Cl .</p>
<p>B22F 3/22(2006 .01)</p>
<p>B33Y 10/00(2015 .01)</p>
<p>B33Y 30/00(2015 .01)</p>
<p>权利要求书5页</p>
<p>(54)发明名称</p>
<p>金属零件快速模具注射成型方法与设备</p>
<p>CN 107598170 A</p>
<p>(57)摘要</p>
<p>本发明涉及金属零件快速模具注射成型方</p>
<p>特点是包括如下步骤：</p>
<p>步骤一，</p>
<p>制备金属粉末</p>
<p>喂粒；</p>
<p>步骤二，</p>
<p>制作零件原型件、</p>
<p>气道原型件及浇</p>
<p>道原型件；</p>
<p>步骤三，</p>
<p>选用金属外模；</p>
<p>步骤四 ，</p>
<p>下半硅胶内模；</p>
<p>步骤五，</p>
<p>制作上半硅胶内模；</p>
<p>模具清理与装配；</p>
<p>步骤七，</p>
<p>安装模具；</p>
<p>步骤八，</p>
<p>低压注射振动成型；</p>
<p>步骤九，</p>
<p>脱脂；</p>
<p>步骤九，</p>
<p>烧结。</p>
<p>其优点为：</p>
<p>可用于各种金属成型，</p>
<p>尤其适用于具</p>
<p>有复杂型腔的中小型零件的快速制造，</p>
<p>所需设备</p>
<p>简单 ，</p>
<p>生产周期短 ，</p>
<p>成本低，</p>
<p>且零件成型精度较</p>
<p>说明书19页</p>
<p>附图5页</p>
<p>CN 107598170 A</p>
<p>1/5 页</p>
<p>1 .一种金属零件快速模具注射成型方法，</p>
<p>其特征在于包括如下步骤：</p>
<p>步骤一 制备金属粉末喂粒，</p>
<p>将金属粉末和粘结剂按（60~65）</p>
<p>（40~35）的体积比进行混炼和制粒，</p>
<p>得到金属粉末喂</p>
<p>所述金属粉末的颗粒尺寸为0 .5～15μm，</p>
<p>所述粘结剂采用低温低粘度热塑性粘结剂 , 粘</p>
<p>结剂包括65%~75%的石蜡和25%~35%聚乳酸；</p>
<p>步骤二 制作零件原型件、</p>
<p>气道原型件及浇道原型件</p>
<p>用三维软件将所需制造的零件原型件（12）、气道原型件（16）及浇道原型件（17）的三维</p>
<p>实体模型绘制出来并放大，</p>
<p>放大比例是1 .15～1 .33，</p>
<p>1 .15～1 .33是金属粉末喂粒烧结后的</p>
<p>综合收缩率的倒数；</p>
<p>将零件原型件（12）、</p>
<p>气道原型件（16）及浇道原型件（17）的三维CAD模型</p>
<p>数据均转为3D打印机能识别的数据；用3D打印机打印出零件原型件（12）、气道原型件（16）</p>
<p>及浇道原型件（17）；</p>
<p>步骤三 选用金属外模</p>
<p>根据所要制作零件原型件（12）的大小确定金属外模（6）的尺寸，</p>
<p>所述金属外模（6）包括</p>
<p>外模底板（61）、外模侧板组件（62）、</p>
<p>外模顶板（63）、</p>
<p>螺杆紧固组件（64）；</p>
<p>所述外模顶板（63）</p>
<p>及外模底板（61）分别设在外模侧板组件（62）的上下两开口端，</p>
<p>外模底板（61）、外模侧板组</p>
<p>件（62）及外模顶板（63）相互配合形成外模内腔，</p>
<p>所述螺杆紧固组件（64）设在外模顶板（63）</p>
<p>及外模底板（61）上从而将外模侧板组件（62）固定在外模底板（61）与外模顶板（63）之间，</p>
<p>所述外模底板（61）上分别设有底部注胶口（611）及冷却流道组件（20），</p>
<p>所述底部注胶口</p>
<p>（611）与外模内腔连通，</p>
<p>在所述外模顶板（63）上设有顶部注胶口（631）及沉孔（633），</p>
<p>所述顶</p>
<p>部注胶口（631）及沉孔（633）分别与外模内腔连通；</p>
<p>步骤四 制作下半硅胶内模</p>
<p>倒置金属外模（6），</p>
<p>打开外模底板（61），</p>
<p>清理干净金属外模（6）及零件原型件（12）；</p>
<p>析零件原型件（12），</p>
<p>确定零件原型件（12）的分型面位置；</p>
<p>堵塞住顶部注胶口（631），用橡皮</p>
<p>泥（11）将零件原型件（12）固定在外模内腔中，</p>
<p>橡皮泥（11）与零件原型件（12）的相交线为分</p>
<p>型面的部位；</p>
<p>在橡皮泥（11）的上平面挖一个凹坑（111）用于制作防错凹凸配合，</p>
<p>以避免上、</p>
<p>下半硅胶内模合模时装错方向；</p>
<p>用毛刷在金属外模（6）的内壁、</p>
<p>橡皮泥（11）的上表面及零件</p>
<p>原型件（12）的表面刷上一层薄的白凡士林，</p>
<p>然后将外模底板（61）装上，</p>
<p>并拉紧螺杆紧固组</p>
<p>件（64）从而将金属外模（6）紧固成一个整体；</p>
<p>配制及浇注硅胶；</p>
<p>根据外模内腔及零件原型件（12）的尺寸及分型面的位置，</p>
<p>计算出</p>
<p>制作下半硅胶内模（13）所需硅胶重量，</p>
<p>再按比例算出硅胶、</p>
<p>固化剂和导热添加剂的重量：</p>
<p>硅胶、</p>
<p>固化剂与导热添加剂搅拌均匀后，</p>
<p>得到硅胶混合液，</p>
<p>将硅胶混合液放入真空注型机中</p>
<p>抽真空，</p>
<p>并保持真空5～10 min以排出硅胶混合液内部的空气，</p>
<p>将抽真空后的硅胶混合液通</p>
<p>过外模底板（61）的底部注胶口（611）倒入外模内腔中 ，</p>
<p>硅胶混合液的液面高出外模底板</p>
<p>（61）的内表面20～30mm作补缩用；</p>
<p>然后将整个模具放入真空注型机中抽真空，</p>
<p>保持真空5～</p>
<p>10 min排出内部空气，</p>
<p>所述每100份的硅胶需配2～4份的固化剂及8～11份的导热添加剂；</p>
<p>硅胶采用加成型模具硅胶，</p>
<p>该硅胶耐热温度不低于200℃，</p>
<p>瞬时耐热温度达到250℃；</p>
<p>固化剂</p>
<p>按硅胶厂家配套；</p>
<p>导热添加剂由颗粒尺寸在0 .5～15μm的氧化铝、</p>
<p>氧化镁、</p>
<p>氮化硅粉末组成，</p>
<p>氧化铝、</p>
<p>氧化镁、</p>
<p>氮化硅的重量比是5：</p>
<p>CN 107598170 A</p>
<p>2/5 页</p>
<p>硅胶固化处理；</p>
<p>从真空注型机取出金属外模（6），</p>
<p>放入烤箱内，</p>
<p>将烤箱温度设置为40</p>
<p>～60℃，</p>
<p>保持2～4h，</p>
<p>使硅胶充分固化从而制成下半硅胶内模（13）；</p>
<p>步骤五 制作上半硅胶内模</p>
<p>将经过步骤四的金属外模（6）从烤箱中取出，</p>
<p>松开螺杆紧固组件（64）并沿开口槽取</p>
<p>出 ，将金属外模（6）翻转180度正向放置 ，</p>
<p>打开外模顶板（63），去除外模内腔中的橡皮泥</p>
<p>（11），</p>
<p>并重新清洁零件原型件（12），</p>
<p>将气道原型件（16）及浇道原型件（17）安装在零件原型</p>
<p>件（12）上，</p>
<p>用毛刷在金属外模内壁、</p>
<p>零件原型件（12）、</p>
<p>气道原型件（16）及浇道原型件（17）的</p>
<p>表面刷上一层薄的白凡士林；</p>
<p>将外模顶板（63）的顶部注胶口（631）打开，</p>
<p>再将外模顶板（63）</p>
<p>装上，</p>
<p>拉紧螺杆紧固组件（64）将金属外模（6）紧固；</p>
<p>配制及浇注硅胶；</p>
<p>根据外模内腔及零件原型件（12）的尺寸及分型面的位置，</p>
<p>计算出</p>
<p>制作上半硅胶内模（14）所需硅胶重量，</p>
<p>再按比例算出硅胶、</p>
<p>固化剂和导热添加剂的重量：</p>
<p>硅胶、</p>
<p>固化剂与导热添加剂搅拌均匀后得到硅胶混合液，</p>
<p>将硅胶混合液放入真空注型机中</p>
<p>抽真空，</p>
<p>并保持真空5～10 min以排出硅胶混合液内部的空气，</p>
<p>将抽真空后的硅胶混合液通</p>
<p>过外模顶板（63）的顶部注胶口（631）倒入外模内腔中 ，</p>
<p>硅胶混合液的液面高出外模顶板</p>
<p>（63）的内表面20～30mm作补缩用；</p>
<p>然后将整个模具放入真空注型机中抽真空，</p>
<p>保持真空5～</p>
<p>10 min排出内部空气，</p>
<p>所述每100份的硅胶需配2～4份的固化剂及8～11份的导热添加剂；</p>
<p>硅胶采用加成型模具硅胶；</p>
<p>固化剂按硅胶厂家配套；</p>
<p>导热添加剂由颗粒尺寸在0 .5～15μm的</p>
<p>氧化铝、</p>
<p>氧化镁、</p>
<p>氮化硅粉末组成，</p>
<p>氧化铝、</p>
<p>氧化镁、</p>
<p>氮化硅的重量比是5：</p>
<p>硅胶固化处理，</p>
<p>从真空注型机取出金属外模（6），</p>
<p>放入烤箱内，</p>
<p>将烤箱温度设置为40</p>
<p>～60℃，</p>
<p>保持2～4h，</p>
<p>使硅胶充分固化从而制成上半硅胶内模（14）；</p>
<p>步骤六 模具清理与装配</p>
<p>拆开金属外模（6），取出上半硅胶内模（14）及下半硅胶内模（13），移除零件原型件</p>
<p>（12）、气道原型件（16）及浇道原型件（17），</p>
<p>所述上半硅胶内模（14）的底面及下半硅胶内模</p>
<p>（13）的顶面相互配合形成注射腔（15），</p>
<p>在所述上半硅胶内模（14）中设有气道（141）及浇道</p>
<p>（142），</p>
<p>所述气道（141）的两端分别与顶部注胶口（631）及注射腔（15）连通，</p>
<p>所述浇道（142）</p>
<p>的两端分别与沉孔（633）及注射腔（15）连通；用手术刀片将上半硅胶内模（14）及下半硅胶</p>
<p>内模（13）上的浇注口凸出部分切平，</p>
<p>然后用毛刷在注射腔（15）的内壁上刷上一层薄的白凡</p>
<p>士林，</p>
<p>再分别将顶部注胶口（631）及底部注胶口（611）堵上，</p>
<p>此时用于堵住顶部注胶口（631）</p>
<p>的锥塞上具有通气孔（19），</p>
<p>通气孔（19）与气道（141）连通，</p>
<p>将上半硅胶内模（14）及下半硅胶</p>
<p>内模（13）放入外模内腔中，</p>
<p>拉紧螺杆紧固组件（64）将上半硅胶内</p>

<hr>
<p>还有什么补充参数吗？一起完善。</p>