发明公布-201710936632.2-金属零件快速模具注射成型方法与设备

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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 107598170 A
(43)申请公布日 2018.01.19
(21)申请号 201710936632 .2
(22)申请日 2017 .10 .10
(71)申请人顺德职业技术学院
地址 528300 广东省佛山市顺德区大良德
胜东路
(72)发明人许中明陈学锋
王鸿博
(74)专利代理机构佛山市科顺专利事务所
代理人梁红缨
(51)Int .Cl .
B22F 3/22(2006 .01)
B33Y 10/00(2015 .01)
B33Y 30/00(2015 .01)
权利要求书5页
(54)发明名称
金属零件快速模具注射成型方法与设备
CN 107598170 A
(57)摘要
本发明涉及金属零件快速模具注射成型方
特点是包括如下步骤：
步骤一，
制备金属粉末
喂粒；
步骤二，
制作零件原型件、
气道原型件及浇
道原型件；
步骤三，
选用金属外模；
步骤四，
下半硅胶内模；
步骤五，
制作上半硅胶内模；
模具清理与装配；
步骤七，
安装模具；
步骤八，
低压注射振动成型；
步骤九，
脱脂；
步骤九，
烧结。
其优点为：
可用于各种金属成型，
尤其适用于具
有复杂型腔的中小型零件的快速制造，
所需设备
简单，
生产周期短，
成本低，
且零件成型精度较
说明书19页
附图5页
CN 107598170 A
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1 .一种金属零件快速模具注射成型方法，
其特征在于包括如下步骤：
步骤一制备金属粉末喂粒，
将金属粉末和粘结剂按（60~65）
（40~35）的体积比进行混炼和制粒，
得到金属粉末喂
所述金属粉末的颗粒尺寸为0 .5～15μm，
所述粘结剂采用低温低粘度热塑性粘结剂 , 粘
结剂包括65%~75%的石蜡和25%~35%聚乳酸；
步骤二制作零件原型件、
气道原型件及浇道原型件
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
实体模型绘制出来并放大，
放大比例是1 .15～1 .33，
1 .15～1 .33是金属粉末喂粒烧结后的
综合收缩率的倒数；
将零件原型件（12）、
气道原型件（16）及浇道原型件（17）的三维CAD模型
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）
及浇道原型件（17）；
步骤三选用金属外模
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，
所述金属外模（6）包括
外模底板（61）、外模侧板组件（62）、
外模顶板（63）、
螺杆紧固组件（64）；
所述外模顶板（63）
及外模底板（61）分别设在外模侧板组件（62）的上下两开口端，
外模底板（61）、外模侧板组
件（62）及外模顶板（63）相互配合形成外模内腔，
所述螺杆紧固组件（64）设在外模顶板（63）
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，
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），
所述底部注胶口
（611）与外模内腔连通，
在所述外模顶板（63）上设有顶部注胶口（631）及沉孔（633），
所述顶
部注胶口（631）及沉孔（633）分别与外模内腔连通；
步骤四制作下半硅胶内模
倒置金属外模（6），
打开外模底板（61），
清理干净金属外模（6）及零件原型件（12）；
析零件原型件（12），
确定零件原型件（12）的分型面位置；
堵塞住顶部注胶口（631），用橡皮
泥（11）将零件原型件（12）固定在外模内腔中，
橡皮泥（11）与零件原型件（12）的相交线为分
型面的部位；
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，
以避免上、
下半硅胶内模合模时装错方向；
用毛刷在金属外模（6）的内壁、
橡皮泥（11）的上表面及零件
原型件（12）的表面刷上一层薄的白凡士林，
然后将外模底板（61）装上，
并拉紧螺杆紧固组
件（64）从而将金属外模（6）紧固成一个整体；
配制及浇注硅胶；
根据外模内腔及零件原型件（12）的尺寸及分型面的位置，
计算出
制作下半硅胶内模（13）所需硅胶重量，
再按比例算出硅胶、
固化剂和导热添加剂的重量：
硅胶、
固化剂与导热添加剂搅拌均匀后，
得到硅胶混合液，
将硅胶混合液放入真空注型机中
抽真空，
并保持真空5～10 min以排出硅胶混合液内部的空气，
将抽真空后的硅胶混合液通
过外模底板（61）的底部注胶口（611）倒入外模内腔中，
硅胶混合液的液面高出外模底板
（61）的内表面20～30mm作补缩用；
然后将整个模具放入真空注型机中抽真空，
保持真空5～
10 min排出内部空气，
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；
硅胶采用加成型模具硅胶，
该硅胶耐热温度不低于200℃，
瞬时耐热温度达到250℃；
固化剂
按硅胶厂家配套；
导热添加剂由颗粒尺寸在0 .5～15μm的氧化铝、
氧化镁、
氮化硅粉末组成，
氧化铝、
氧化镁、
氮化硅的重量比是5：
CN 107598170 A
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硅胶固化处理；
从真空注型机取出金属外模（6），
放入烤箱内，
将烤箱温度设置为40
～60℃，
保持2～4h，
使硅胶充分固化从而制成下半硅胶内模（13）；
步骤五制作上半硅胶内模
将经过步骤四的金属外模（6）从烤箱中取出，
松开螺杆紧固组件（64）并沿开口槽取
出，将金属外模（6）翻转180度正向放置，
打开外模顶板（63），去除外模内腔中的橡皮泥
（11），
并重新清洁零件原型件（12），
将气道原型件（16）及浇道原型件（17）安装在零件原型
件（12）上，
用毛刷在金属外模内壁、
零件原型件（12）、
气道原型件（16）及浇道原型件（17）的
表面刷上一层薄的白凡士林；
将外模顶板（63）的顶部注胶口（631）打开，
再将外模顶板（63）
装上，
拉紧螺杆紧固组件（64）将金属外模（6）紧固；
配制及浇注硅胶；
根据外模内腔及零件原型件（12）的尺寸及分型面的位置，
计算出
制作上半硅胶内模（14）所需硅胶重量，
再按比例算出硅胶、
固化剂和导热添加剂的重量：
硅胶、
固化剂与导热添加剂搅拌均匀后得到硅胶混合液，
将硅胶混合液放入真空注型机中
抽真空，
并保持真空5～10 min以排出硅胶混合液内部的空气，
将抽真空后的硅胶混合液通
过外模顶板（63）的顶部注胶口（631）倒入外模内腔中，
硅胶混合液的液面高出外模顶板
（63）的内表面20～30mm作补缩用；
然后将整个模具放入真空注型机中抽真空，
保持真空5～
10 min排出内部空气，
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；
硅胶采用加成型模具硅胶；
固化剂按硅胶厂家配套；
导热添加剂由颗粒尺寸在0 .5～15μm的
氧化铝、
氧化镁、
氮化硅粉末组成，
氧化铝、
氧化镁、
氮化硅的重量比是5：
硅胶固化处理，
从真空注型机取出金属外模（6），
放入烤箱内，
将烤箱温度设置为40
～60℃，
保持2～4h，
使硅胶充分固化从而制成上半硅胶内模（14）；
步骤六模具清理与装配
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
（12）、气道原型件（16）及浇道原型件（17），
所述上半硅胶内模（14）的底面及下半硅胶内模
（13）的顶面相互配合形成注射腔（15），
在所述上半硅胶内模（14）中设有气道（141）及浇道
（142），
所述气道（141）的两端分别与顶部注胶口（631）及注射腔（15）连通，
所述浇道（142）
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
内模（13）上的浇注口凸出部分切平，
然后用毛刷在注射腔（15）的内壁上刷上一层薄的白凡
士林，
再分别将顶部注胶口（631）及底部注胶口（611）堵上，
此时用于堵住顶部注胶口（631）
的锥塞上具有通气孔（19），
通气孔（19）与气道（141）连通，
将上半硅胶内模（14）及下半硅胶
内模（13）放入外模内腔中，
拉紧螺杆紧固组件（64）将上半硅胶内

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还有什么补充参数吗？一起完善。