一種可循環利用的樹脂衝壓模具的製造方法
2023-10-28 20:32:52 1
一種可循環利用的樹脂衝壓模具的製造方法
【專利摘要】一種可循環利用的樹脂衝壓模具的製造方法，主要針對現有的衝壓模具在使用上具有的一次性、製作成本高、有損毀無法對其進行修補的問題。通過對母模進行選定，對比同類新零件確定修正區域，在母模上進行修正，然後進行樹脂材料的製備及填充，最後進行新模具的加工，在母模的基礎上得到新模具。本發明在不變動樹脂衝壓模具整體結構的前提下，達到局部改動、整體更新的目的，實現模具的循環再生利用。
【專利說明】一種可循環利用的樹脂衝壓模具的製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種可循環利用的樹脂衝壓模具的製造方法，屬於模具製造領域。
【背景技術】
[0002]模具是用來成型物品的工具，這種工具有各種零件構成，不同的模具由不同的零件構成。它主要通過所成型材料物理狀態的改變來實現物品外形的加工。在衝裁、成形衝壓、模鍛、冷鐓、擠壓、粉末冶金件壓制、壓力鑄造，以及工程塑料、橡膠、陶瓷等製品的壓塑或注塑的成形加工中，用以在外力作用下使坯料成為有特定形狀和尺寸的製件的工具。
[0003]目前，我國模具行業主要依靠鋼材、鑄鐵、鋁材和合金等金屬材料形式來實現模具的完成。
[0004]樹脂衝壓模具具有製造周期短、成本低的特點，適合小批量(300件以內)零件的製造；主要應用在製造汽車研發領域的快速製件和飛機零件的的製造等領域。
[0005]現有的金屬衝壓模具在使用上具有「一次性」的特點，只能作為同一尺寸的實物進行衝壓製件，對尺寸不一致的無法進行衝壓製件，成本較高；製件過程中若有損壞無法進行修補；同時，對於傳統的金屬模具，若想改動尺寸，需滿足高溫環境進行澆注，對環境要求較高。現在的快速製件樹脂衝壓模具在使用上也具有「一次性」的特點，根本原因是大多數模具製造廠家使用的樹脂材料大量填充了矽砂等增硬材料，不具備機械再加工能力，單一零件衝壓完成後，只能廢棄。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於解決上述問題，提供了一種可循環利用的樹脂衝壓模具的製造方法及設備，本發明在不變動樹脂衝壓模具整體結構的前提下，達到局部改動、整體更新的目的，實現模具的循環再生利用。
[0007]為實現上述目的，本發明採用如下技術方案:
[0008]一種可循環利用的樹脂衝壓模具的製造方法，其具體實現步驟如下:
[0009](I)母模的選定:首先對零件按用途進行分類，選擇同類零件的最大尺寸進行模具的設計，按此尺寸製造的模具作為母模；所述母模為快速製件樹脂衝壓模具；
[0010](2)確定修正區域:按照同類新零件與母模的衝壓曲面形狀不同之處確定母模的修正區域；
[0011](3)將母模的凸模中的突起部分利用切削工具機將多餘的樹脂材料移除至凸模表面平整；
[0012](4)樹脂材料的製備及填充:首先通過雙行星攪拌機製取所需的樹脂材料，然後通過塗覆機將樹脂材料均勻地塗覆在母模的凹模中的凹陷部分至凹模表面平整；母模的凸模首先利用護板在其表面圍成樹脂材料填充區域，然後用塗覆機將樹脂材料均勻地塗覆在樹脂材料填充區域內，從而形成新的凹模及凸模樹脂胚料；
[0013](5)新模具的加工:待步驟(4)中填充的樹脂材料固化，固化條件為常溫下固化，固化時間為24小時，樹脂材料固化後採用數控工具機加工中心加工達到新模具的尺寸精度要求即可。
[0014]所述快速製件樹脂衝壓模具，包括凸模、凹模和輔助機構，所述輔助機構包括背板、護板、墊板、壓邊圈及簡易導向裝置。
[0015]步驟(4)所述的樹脂材料填充區域為不規則多邊形。
[0016]所述樹脂材料的選擇需滿足以下條件:
[0017](I)可在常溫下澆注；
[0018](2)硬度達到85D以上；
[0019](3)易數控工具機加工，不起灰，不損傷工具機主體；
[0020](4)無揮發性氣體、氣味的產生，符合 GB9683-88、GB/T5009.119、GB/T5009.60 標
準的相關要求。
[0021]所述雙行星攪拌器，包括運動機構，物料攪拌器，投料孔，料桶，攪拌槳，行星架，封蓋，真空口，真空泵，主動軸，支撐軸，機架，控制面板，液壓站，出料口 ；所述行星架與運動機構中的電機連接，行星架置於物料攪拌器內，行星架與攪拌槳連接，投料孔置於物料攪拌器上，出料口置於料桶下端，物料攪拌器與料桶通過封蓋進行密封，機架內的真空泵與物料攪拌器上的真空口連接，運動機構與機架通過主動軸及支撐軸連接，控制面板與液壓站設於機架上；
[0022]上述運動機構中的電機帶動攪拌槳轉動，從而對料桶中的物料進行攪拌，捏合；液壓站通過控制主動軸和支撐軸的升降來控制運動機構與物料攪拌器、攪拌槳的升降，實現物料攪拌器連同攪拌槳與料桶分離或者結合，物料攪拌器通過封蓋來實現與料桶的密封，利用真空泵對裝置的真空度進行調節，物料攪拌器內呈真空狀態，不斷的排除水分和其他揮發物；
[0023]所述塗覆機，包括機架，所述機架上設有控制面板，料桶A，料桶B，壓盤A，壓盤B，計量泵A，計量泵B，齒輪泵A，齒輪泵B，攪拌器，出料口 ；所述料桶A與料桶B平行置於機架的底部，計量泵A下端連接壓盤A，計量泵A通過2根氣缸作升降，計量泵A內接齒輪泵A ；計量泵B下端設有壓盤B，計量泵B通過2根氣缸作升降，計量泵B內接齒輪泵B ;計量泵A與計量泵B的上端連接攪拌器，攪拌器上設有出料口。
[0024]上述料桶A與料桶B中放置物料，通過控制面板設置計量泵A與計量泵B的升降以及轉速，計量泵A與計量泵B的升降分別控制壓盤A與壓盤B的升降，齒輪泵A與齒輪泵B的轉速增減確定料桶A與料桶B中物料的混合比，計量泵A與計量泵B的物料輸入攪拌器進行攪拌，攪拌均勻後於出料口進行使用。
[0025]本發明的有益效果是:
[0026]( I)本發明的可循環利用的樹脂衝壓模具在不變動模具整體結構的前提下，通過進行局部改動以達到整體更新的目的，這樣的技術實施可以節省大量製造成本；較現在的快速製件樹脂衝壓模具而言，可以節省70%的製造成本，從而盤活大量資產。據統計，全國的汽車廠每年可生產500個左右的車型，其中每個車型中用到快速製件樹脂衝壓模具的市場價值達3000-3600萬元，共計約150億元以上；全國每個飛機製造廠每年生產飛機機型用到快速製件樹脂衝壓模具的製造數額為1-3億元左右，全國有幾十家飛機製造廠，每年用量大約100億元；[0027](2)本發明的可循環利用的樹脂衝壓模具在生產上大幅提高了工作效率；現在的快速製件樹脂衝壓模具一般製造周期需花費3周左右的時間，而本發明的可循環利用的樹脂衝壓模具僅需3-7天時間即可完成原始模具整體更新的製造；
[0028](3)針對環境影響這一長遠因素而言，可循環利用的樹脂衝壓模具促進了樹脂模具的普及；改變了傳統金屬模具的製造方式，傳統模具以鑄造為原料來源；利用本發明，取締了鑄造環節，減少大量環境汙染源；
[0029](4)可循環利用的樹脂衝壓模具從經濟角度上來說，其循環再生的技術特點使得該模具行業實現了循環經濟，本著資源的高效利用和循環利用為目標，以「輕量化、再利用、資源化」為原則，按照自然生態系統物質循環和能量流動規律重構經濟系統，使經濟系統和諧的納入到自然生態系統的物質循環的過程中，建立起一種新形態的經濟；
[0030](5)因為飛機製造行業積壓了大量的成形模具設備，利用該技術可以使其獲得重生，據統計，在航空領域，應用該技術可以盤活幾百億以上的固定資產。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]圖1是本發明的技術路線圖；
[0032]圖2是快速製件樹脂衝壓模具結構示意圖；
[0033]圖3是實施例中具體實現步驟(2)的示意圖；
[0034]圖4是實施例中具體實現步驟(3)的示意圖；
[0035]圖5是實施例中具體實現步驟(4)的示意圖；
[0036]圖6是實施例中具體實現步驟(5)中樹脂材料固化後的模具示意圖；
[0037]圖7是實施例中具體實現步驟(5)中採用數控工具機中心加工後的新模具的示意圖；
[0038]圖8是雙行星攪拌機的結構示意圖；
[0039]圖9是塗覆機的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0040]如圖1所示，一種可循環利用的樹脂衝壓模具的製造方法，其具體實現步驟如下:
[0041](I)母模的選定:首先對零件按用途進行分類，選擇同類零件的最大尺寸進行模具的設計，按此尺寸製造的模具作為母模；所述母模為快速製件樹脂衝壓模具，母模進行使用；
[0042](2)參照圖3，確定修正區域:母模進行使用後，與同類新零件對比後，按照同類新零件與母模的衝壓曲面形狀不同之處確定母模的修正區域；
[0043](3)參照圖4，凸模的修正:將母模的凸模中的突起部分利用切削工具機將多餘的樹脂材料移除至凸模表面平整；
[0044](4)樹脂材料的製備及填充:首先通過雙行星攪拌機製取所需的樹脂材料，然後通過塗覆機將樹脂材料均勻地塗覆在母模的凹模中的凹陷部分至凹模表面平整；母模的凸模首先利用護板在其表面圍成樹脂材料填充區域，然後用塗覆機將樹脂材料均勻地塗覆在樹脂材料填充區域內，從而形成新的凹模及凸模樹脂胚料，如圖5所示；
[0045](5)新模具的加工:待步驟(4)中填充的樹脂材料固化，固化條件為常溫(23°C左右)下固化，固化時間為24小時，固化後的模具如圖6所示，然後採用數控工具機加工中心加工達到新模具的尺寸精度要求即可，新模具即可接著使用，使模具得到了重複利用，新模具如圖7所示。
[0046]如圖2所示，所述快速製件樹脂衝壓模具包括凸模21、凹模22和輔助機構，所述輔助機構包括背板23、護板24、墊板25、壓邊圈26及簡易導向裝置27。
[0047]步驟(4)所述的樹脂材料填充區域為不規則多邊形。
[0048]所述數控工具機加工中心採用的是適合模具製造的三軸或五軸加工中心。
[0049]所述樹脂材料的選擇需滿足以下條件:
[0050](I)可在常溫下(20°C左右)澆注；
[0051](2)硬度達到85D以上；
[0052](3)易數控工具機加工，不起灰，不損傷工具機主體；
[0053](4)無揮發性氣體、氣味的產生，符合 GB9683-88、GB/T5009.119、GB/T5009.60 標
準的相關要求。
[0054]所述樹脂材料購自瀋陽中航邁瑞特工業有限公司，型號為SAM YMC50。
[0055]參照圖8，所述雙行星攪拌器，包括運動機構1，物料攪拌器2，投料孔3，料桶4，攪拌槳5，行星架6，封蓋7，真空口 8，真空泵9，主動軸10，支撐軸11，機架12，控制面板13，液壓站14，出料口 15 ;所述行星架6與運動機構I中的電機連接，行星架6置於物料攪拌器2內，行星架6與攪拌槳5連接，投料孔3置於物料攪拌器2上，出料口 15置於料桶4下端，物料攪拌器2與料桶4通過封蓋7進行密封，機架12內的真空泵9與物料攪拌器2上的真空口 8連接，運動機構I與機架12通過主動軸10及支撐軸11連接，控制面板13與液壓站14設於機架12上；
[0056]上述運動機構I中的電機帶動攪拌槳5轉動，從而對料桶4中的物料進行攪拌，捏合；液壓站14通過控制主動軸10和支撐軸11的升降來控制運動機構I與物料攪拌器2連同攪拌槳5的升降，實現物料攪拌器2連同攪拌槳5與料桶4分離或者結合，物料攪拌器2通過封蓋7來實現與料桶4的密封，利用真空泵9對裝置的真空度進行調節，物料攪拌器2內呈真空狀態，不斷的排除水分和其他揮發物。
[0057]參照圖9，所述塗覆機，包括機架31，所述機架31上設有控制面板32，料桶A33，料桶B34，壓盤A35，壓盤B36，計量泵A37，計量泵B38，齒輪泵A39，齒輪泵B40，出料口 41，攪拌器42 ;所述料桶A33與料桶B34平行置於機架31的底部，計量泵A37下端連接壓盤A35，計量泵A37通過2根氣缸作升降，計量泵A37內接齒輪泵A39 ;計量泵B38下端設有壓盤B36，計量泵B38通過2根氣缸作升降，計量泵B38內接齒輪泵B40 ;計量泵A37與計量泵B38的上端連接攪拌器42，攪拌器上設有出料口 41。
[0058]上述料桶A33與料桶B34中放置物料，通過控制面板2設置計量泵A7與計量泵B38的升降以及轉速，計量泵A37與計量泵B38的升降分別控制壓盤A35與壓盤B36的升降，齒輪泵A39與齒輪泵B40的轉速增減確定料桶A33與料桶B34中物料的混合比，計量泵A37與計量泵B38的物料輸入攪拌器42進行攪拌，攪拌均勻後於出料口 41進行使用。
【權利要求】
1.一種可循環利用的樹脂衝壓模具的製造方法，其製造方法包括如下步驟: (1)母模的選定: 首先對零件按用途進行分類，選擇同類零件的最大尺寸進行模具的設計，按此尺寸製造的模具作為母模；所述母模為快速製件樹脂衝壓模具； (2)確定修正區域:按照同類新零件與母模的衝壓曲面形狀不同之處確定母模的修正區域； (3)將母模的凸模中的突起部分利用切削工具機將多餘的樹脂材料移除至凸模表面平整； (4)樹脂材料的製備及填充:首先通過雙行星攪拌機製取所需的樹脂材料，然後通過塗覆機將樹脂材料均勻地塗覆在母模的凹模中的凹陷部分至凹模表面平整；母模的凸模首先利用護板在其表面圍成樹脂材料填充區域，然後用塗覆機將樹脂材料均勻地塗覆在樹脂材料填充區域內，從而形成新的凹模及凸模樹脂胚料； (5)新模具的加工:待步驟(4)中填充的樹脂材料固化，固化條件為常溫下固化，固化時間為24小時，樹脂材料固化後採用數控工具機加工中心加工達到新模具的尺寸精度要求即可。
2.如權利要求1所述的一種可循環利用的樹脂衝壓模具的製造方法，其特徵在於:快速製件樹脂衝壓模具，包括凸模、凹模和輔助機構，所述輔助機構包括背板、護板、墊板、壓邊圈及簡易導向裝置。
3.如權利要求1所述的一種可循環利用的樹脂衝壓模具的製造方法，其特徵在於:步驟(4)所述的樹脂材料填充區域為不規則多邊形。
4.如權利要求1所述的一種可循環利用的樹脂衝壓模具的製造方法，其特徵在於，樹脂材料的選擇需滿足以下條件: (1)可在常溫下澆注； (2)硬度達到85D以上； (3)易數控工具機加工，不起灰，不損傷工具機主體； (4)無揮發性氣體、氣味的產生，符合GB9683-88、GB/T5009.119、GB/T5009.60標準的相關要求。
5.如權利要求1所述的一種可循環利用的樹脂衝壓模具的製造方法，步驟(4)所述的雙行星攪拌器包括運動機構，物料攪拌器，投料孔，料桶，攪拌槳，行星架，封蓋，真空口，真空泵，主動軸，支撐軸，機架，控制面板，液壓站，出料口 ；所述行星架與運動機構中的電機連接，行星架置於物料攪拌器內，行星架與攪拌槳連接，投料孔置於物料攪拌器上，出料口置於料桶下端，物料攪拌器與料桶通過封蓋進行密封，機架內的真空泵與物料攪拌器上的真空口連接，運動機構與機架通過主動軸及支撐軸連接，控制面板與液壓站設於機架上。
6.如權利要求5所述的雙行星攪拌器，其特徵在於:運動機構中的電機帶動攪拌槳轉動，從而對料桶中的物料進行攪拌，捏合；液壓站通過控制主動軸和支撐軸的升降來控制運動機構與物料攪拌器、攪拌槳的升降，實現物料攪拌器連同攪拌槳與料桶分離或者結合，物料攪拌器通過封蓋來實現與料桶的密封，利用真空泵對裝置的真空度進行調節，物料攪拌器內呈真空狀態，不斷的排除水分和其他揮發物。
7.如權利要求1所述的一種可循環利用的樹脂衝壓模具的製造方法，步驟(4)所述的塗覆機包括機架，所述機架上設有控制面板，料桶A，料桶B，壓盤A，壓盤B，計量泵A，計量泵B，齒輪泵A，齒輪泵B，攪拌器，出料口 ；其特徵在於:所述料桶A與料桶B平行置於機架的底部，計量泵A下端連接壓盤A，計量泵A通過2根氣缸作升降，計量泵A內接齒輪泵A ；計量泵B下端設有壓盤B，計量泵B通過2根氣缸作升降，計量泵B內接齒輪泵B ;計量泵A與計量泵B的上端連接攪拌器，攪拌器上設有出料口。
8.如權利要求7所述的塗覆機，其特徵在於:料桶A與料桶B中放置物料，通過控制面板設置計量泵A與計量泵B的升降以及轉速，計量泵A與計量泵B的升降分別控制壓盤A與壓盤B的升降，齒輪泵A與齒輪泵B的轉速增減確定料桶A與料桶B中物料的混合比，計量泵A與計量泵B的物料 輸入攪拌器進行攪拌，攪拌均勻後於出料口進行使用。
【文檔編號】B23P15/24GK103921087SQ201410136602
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月4日 優先權日:2014年4月4日
【發明者】萬立新, 王義華 申請人:瀋陽中航邁瑞特工業有限公司