一種具有隨形水路的模具零件的制作方法與流程
1.本發(fā)明屬于模具加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種具有隨形水路的模具零件的制作方法。
背景技術(shù)：
2.模具一般由幾組零件部分構(gòu)成，幾個(gè)零件組合形成有成型模腔，同時(shí)通常需要在成型模腔的周圍設(shè)置水路用于對(duì)模具進(jìn)行冷卻。傳統(tǒng)的模具中，水路的加工均是通過鉆孔打通形成的，因此形成的水路一般都是直通式或直線交叉式的。而模具模腔的形狀是隨需加工的工件的形狀決定的，即模具上形成模腔的輪廓面大多都不是一個(gè)平面，而是一個(gè)曲面，而水路都處于同一平面上，因此水路的中心到模腔的輪廓面各部分之間的距離是不均的，從而導(dǎo)致冷卻效果也是不均的，從而回影響注塑的工件的品質(zhì)。
3.為了解決上述問題，人們研發(fā)了一種內(nèi)部具有隨形水路的模具，所謂的隨形水路即指該水路呈與型腔形狀一致的軌跡分布于型腔外圍，能夠保證該水路各處到模腔輪廓面的間距均保持一致，冷卻效果均勻。
4.現(xiàn)有的內(nèi)部具有隨形水路的模具均采用以下方法制成：如中國專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)枺?01510051427.9)公開了一種內(nèi)部具有隨形水路的模具及其制作方法，該方法包括：先將模仁從水路處拆分為上、下模仁和水路三個(gè)部分，先制作水路模型和下模仁輔助成型治具；再用金屬粉末壓制技術(shù)，用下模仁輔助成型治具壓制出下模仁模型，再將水路模型放置在下模仁模型上，再繼續(xù)填充金屬粉末并壓制，最終在成型槽內(nèi)形成內(nèi)部嵌有水路模型的模仁模型，對(duì)該模仁模型進(jìn)行燒結(jié)脫脂，去除樹脂制作的水路模型并且上、下模仁模型一體成型，則制作出內(nèi)部具有隨形水路的模仁，該隨形水路呈與型腔形狀一致的軌跡分布于型腔外圍，能夠?qū)π颓贿M(jìn)行均勻的冷卻。
5.采用上述的方法制作的模具，其為了能夠在模具中形成隨形水路，模具整體是采用金屬成型粉末通過脫脂爐燒結(jié)而成的，而燒結(jié)形成的模具會(huì)導(dǎo)致原型結(jié)構(gòu)疏松，多孔、且具有內(nèi)應(yīng)力，制作易變性，模腔輪廓面粗糙多孔并受粉末顆粒大小及激光光斑的限制，后處理較難，相比于采用模具鋼機(jī)加工制作形成的模具，其整體的模具品質(zhì)和壽命都較差。
6.為了保證模具的品質(zhì)，現(xiàn)有的常規(guī)做法是：先運(yùn)用軟件成型具有隨形水路的模具零件三維造型，然后根據(jù)設(shè)計(jì)完成的三維造型將模具零件進(jìn)行分層處理分割成一層一層的板塊，然后采用模具鋼分別進(jìn)行實(shí)體制造出上述一層一層的板塊，并在各層板塊上加工出對(duì)應(yīng)的隨形水路流道段，然后再對(duì)加工完成后的板塊進(jìn)行擴(kuò)散焊連接成為一塊整體使得各板塊上對(duì)應(yīng)的流道段拼接形成完整的隨形水路，從而形成具有隨形水路的模具零件。由于模具鋼具有足夠的表面硬度、良好的芯部強(qiáng)韌性、較好的耐疲勞性、耐熱性和耐腐蝕性、較小的熱處理變形性能。因此，上述方法制作的模具零件能夠一定程度的保證模具的品質(zhì)和壽命，但采用該方法制作得到的隨形水路是拼接后焊接形成的，具有焊接痕且容易產(chǎn)生泄漏，影響模具的使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
7.本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種具有隨形水路的模具零件的制作方法，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：如何實(shí)現(xiàn)冷卻均勻的同時(shí)保證模具品質(zhì)和壽命。
8.本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種具有隨形水路的模具零件的制作方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
9.選取模具鋼作為零件基材進(jìn)行加工形成具有模腔輪廓面的零件模胚；
10.在零件模胚背離模腔輪廓面的一側(cè)進(jìn)行加工挖空形成具有腔體的基體部，并保證腔體底壁與模腔輪廓面之間形成大致均勻的壁厚，選取熔點(diǎn)低于上述模具鋼的管材并加工形成隨形水路管件模型，將隨形水路管件模型置于腔體內(nèi)緊貼腔體的底壁并固定；
11.選取熔點(diǎn)高于上述管材的金屬材料，往腔體內(nèi)澆注熔融后的金屬材料液體形成鑄造部，對(duì)冷卻后連為一體的鑄造部和基體部進(jìn)行保溫處理，使得上述隨形水路管件模型熔融并使熔融產(chǎn)生的液體從鑄造部中流出形成隨形水路，冷卻后完成制作形成具有隨形水路的模具零件。
12.模具一般由多個(gè)具有模腔輪廓面的零件構(gòu)成，多個(gè)零件能夠相互合模形成模腔，本技術(shù)中的模具零件是指模具中具有模腔輪廓面的零部件，如注塑模具中的動(dòng)模和定模。本方法顛覆了常規(guī)模具的制作技術(shù)，采用的是模具鋼機(jī)加工和金屬鑄造相結(jié)合的方式來實(shí)現(xiàn)模具零件的制作。即先采用模具鋼進(jìn)行加工形成具有模腔輪廓面的零件模胚，再將零件模胚的背面挖空形成具有腔體的基體部，保證腔體的底壁形狀與模腔輪廓面保持一致，從而使得腔體底壁與模腔輪廓面之間能夠形成大致均勻的壁厚。然后再加工形成呈與模腔輪廓面形狀一致的軌跡分布的隨形水路管件模型，并將該隨形水路管件模型緊貼固定在腔體的底壁上，此時(shí)，隨形水路管件模型的截面中心到模腔輪廓面的距離一致，再往腔體內(nèi)澆注鑄造金屬液將腔體填補(bǔ)(金屬液澆注后立馬就會(huì)冷卻凝固不會(huì)使隨形水路管件模型造成熔融)形成鑄造部，冷卻凝固后鑄造部與基體部連為一體共同形成模具零件，然后進(jìn)行保溫處理使得隨形水路管件模型熔融從模具零件中流出，從而在模具零件中形成隨形水路。
13.采用本方法制作的模具零件由模具鋼和鑄造金屬一體成型，即模具零件整體以及模腔輪廓面是采用專用模具鋼制成的，相比于燒結(jié)成型的模具零件具有足夠的表面硬度、良好的芯部強(qiáng)韌性、較好的耐疲勞性、耐熱性和耐腐蝕性、較小的熱處理變形性能，保證了模具的品質(zhì)和壽命。形成的隨形水路成型于鑄造金屬中，為一條整體完整的水路，無焊縫，避免了泄漏。同時(shí)形成的隨形水路更加貼近模腔輪廓面，不受模具零件的結(jié)構(gòu)和形狀限制，能夠保證該隨形水路的截面中心到模腔輪廓面的間距均保持一致，最大化的實(shí)現(xiàn)了冷卻水路系統(tǒng)的合理化設(shè)計(jì)和布局，縮短了熱成型循環(huán)周期中的冷卻時(shí)間，使得塑件產(chǎn)品得到均勻的冷卻，冷卻效率更高。
14.在上述的具有隨形水路的模具零件的制作方法中，先通過3d繪圖軟件設(shè)計(jì)形成具有隨形水路的模具零件三維造型設(shè)計(jì)圖，再參照三維造型設(shè)計(jì)圖選取模具鋼作為零件基材進(jìn)行加工形成具有模腔輪廓面的零件模胚。先進(jìn)行三維造型，能夠在制作之前將結(jié)構(gòu)完善，將誤差降到最低。
15.作為優(yōu)選，在上述的具有隨形水路的模具零件的制作方法中，保證腔體底壁與模腔輪廓面之間形成的壁厚為3-15mm。通過保留壁厚在上述的范圍內(nèi)，能夠保證足夠的模腔
成型面的強(qiáng)度要求，避免模腔輪廓面發(fā)生變形，保證了模具的品質(zhì)和壽命，同時(shí)該壁厚間距又能夠保證良好的冷卻間距，保證較好的冷卻效果。
16.在上述的具有隨形水路的模具零件的制作方法中，在所述的步驟b中，隨形水路管件模型固定后保持進(jìn)水端和出水端均伸出腔體外。保持隨形水路管件模型的進(jìn)水端和出水端均伸出腔體外，避免后續(xù)往腔體內(nèi)澆注熔融金屬液時(shí)造成堵塞，從而保證后續(xù)保溫處理過程中隨形水路管件模型熔融后產(chǎn)生的液體能夠順暢的從模具零件中流出，能夠在模具零件中形成一條完整的隨形水路。作為優(yōu)選，隨形水路管件模型的進(jìn)水端和出水端的伸出長度≥10cm。
17.在上述的具有隨形水路的模具零件的制作方法中，選用的管材為鋁管或鎂管，管徑為3-10mm。鎂管和鋁管較易加工成型形成隨形水路管件模型，而且鎂和鋁相對(duì)于模具鋼和鑄造金屬熔點(diǎn)更低，后續(xù)也較易熔融從模具零件中流出，從而能夠在模具零件中形成隨形水路。
18.在上述的具有隨形水路的模具零件的制作方法中，選取的金屬材料為以鐵或銅為主材料的合金。上述合金澆注后與模具鋼的結(jié)合性較好，而且熔點(diǎn)也遠(yuǎn)高于鋁和鎂，在后續(xù)保溫處理過程中不會(huì)變形。
19.在上述的具有隨形水路的模具零件的制作方法中，保溫處理在真空環(huán)境下進(jìn)行，保溫溫度為大于所述管材熔點(diǎn)100～300℃。保溫處理在真空環(huán)境下進(jìn)行，使得隨形水路管件模型更易熔融從模具零件中流出，而保溫的溫度保持在超過管材熔點(diǎn)100～300℃，能夠保證隨形水路管件模型能夠充分熔融，避免殘留，保證形成的隨形水路的質(zhì)量。
20.在上述的具有隨形水路的模具零件的制作方法中，保溫處理的時(shí)間為20～90min。將保溫時(shí)間控制在上述的范圍內(nèi)，即能夠保證隨形水路管件模型能夠充分熔融，避免殘留，同時(shí)也能避免保溫時(shí)間過長造成模具零件本身的熱變形。
21.在上述的具有隨形水路的模具零件的制作方法中，在進(jìn)行保溫處理之前，先在鑄造部和/或基體部上開設(shè)若干工藝孔。通過在模具上開設(shè)工藝孔，能夠更好的保證在保溫過程中，隨形水路管件模型熔融后能夠更好的從模具零件中流出，避免殘留，保證形成的隨形水路的質(zhì)量。
22.在上述的具有隨形水路的模具零件的制作方法中，制作完成后還對(duì)模具零件進(jìn)行精加工處理。在模具零件內(nèi)形成隨形水路后，通過對(duì)模具零件進(jìn)行精加工處理，使其尺寸及公差達(dá)到三維造型設(shè)計(jì)圖的技術(shù)要求，精加工一般包括拋光、打磨等。
23.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本具有隨形水路的模具零件的制作方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：
24.1、制作的模具零件由模具鋼和鑄造金屬一體成型，即模具零件整體以及模腔輪廓面是采用專用模具鋼制成的，具有足夠的表面硬度、良好的芯部強(qiáng)韌性、較好的耐疲勞性、耐熱性和耐腐蝕性、較小的熱處理變形性能，保證了模具的品質(zhì)和壽命。
25.2、形成的隨形水路成型于鑄造金屬中，為一條整體完整的水路，無焊縫，避免了泄漏。
26.3、隨形水路更加貼近模腔輪廓面，不受模具零件的結(jié)構(gòu)和形狀限制，最大化的實(shí)現(xiàn)了冷卻水路系統(tǒng)的合理化設(shè)計(jì)和布局，縮短了熱成型循環(huán)周期中的冷卻時(shí)間，使得塑件產(chǎn)品得到均勻的冷卻，冷卻效率更高。
附圖說明
27.圖1是采用本方法制作具有隨形水路的模具零件的過程示意圖。
28.圖中：1、基體部；11、模腔輪廓面；12、腔體；2、鑄造部；3、隨形水路管件模型；4、隨形水路。
具體實(shí)施方式
29.以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
30.實(shí)施例一
31.如圖1所示，本具有隨形水路的模具零件包括采用模具鋼制成的基體部11和采用金屬材料鑄造形成的鑄造部12，其采用以下方法制作形成，該方法包括以下步驟：
32.先通過3d繪圖軟件設(shè)計(jì)形成具有隨形水路4的模具零件三維造型設(shè)計(jì)圖，選取模具鋼作為零件基材，模具鋼的熔點(diǎn)在1300～1400℃之間，參照三維造型設(shè)計(jì)圖，對(duì)零件基材進(jìn)行粗加工，形成具有模腔輪廓面11的零件模胚(如圖1中步驟a所示)。
33.在零件模胚背離模腔輪廓面11的一側(cè)(即模具零件用于與模板配合的一側(cè))通過數(shù)控等機(jī)械加工方法進(jìn)行加工挖空形成具有腔體12的基體部1，保證腔體12的底壁形狀與模腔輪廓面11保持一致，從而使得腔體12底壁與模腔輪廓面11之間能夠形成大致均勻的壁厚(如圖1中步驟b1所示)，具體為保證腔體12底壁與模腔輪廓面11之間形成的壁厚為3mm。
34.選取熔點(diǎn)低于上述模具鋼的管材，具體為鎂管，鎂管的熔點(diǎn)為651℃，管徑為3mm。對(duì)管材進(jìn)行加工使其形成呈與模腔輪廓面11形狀一致的軌跡分布的隨形水路管件模型3，形成的隨形水路管件模型3中，相鄰的管段之間的間距保持為6mm。將隨形水路管件模型3置于腔體12內(nèi)并緊貼固定在腔體12的底壁上(具體固定方式可以通過焊接)，保證隨形水路管件模型3的截面中心到模腔輪廓面11的距離一致。同時(shí)保持隨形水路管件模型3的進(jìn)水端和出水端均伸出腔體12外，具體的伸出長度為10cm(如圖1中步驟b2所示)。
35.選取熔點(diǎn)高于上述管材的金屬材料，具體可以為以銅為主材料的合金，熔點(diǎn)為1000℃左右。往腔體12內(nèi)澆注熔融后的金屬材料液體使其填充滿整個(gè)腔體形成鑄造部2，冷卻凝固成型后基體部1和鑄造部2連為一體(如圖1中步驟c1所示)。
36.將冷卻凝固后連為一體的基體部1和鑄造部2置于真空環(huán)境中進(jìn)行保溫處理，保溫溫度控制在大于上述管材熔點(diǎn)100℃，即控制保溫溫度為851℃，保溫時(shí)間控制為90min，使得上述隨形水路管件模型3熔融并使熔融產(chǎn)生的液體從鑄造部2中流出，在鑄造部2中形成隨形水路4，冷卻后完成制作形成具有隨形水路4的模具零件(如圖1中步驟c2所示)。然后再對(duì)模具零件進(jìn)行精加工處理，使其尺寸及公差達(dá)到三維造型設(shè)計(jì)圖的技術(shù)要求，完成制作。
37.采用本方法制作的模具零件由模具鋼和鑄造金屬一體成型，相比于燒結(jié)成型的模具零件具有足夠的表面硬度、良好的芯部強(qiáng)韌性、較好的耐疲勞性、耐熱性和耐腐蝕性、較小的熱處理變形性能，保證了模具的品質(zhì)和壽命。而且形成的隨形水路4成型于鑄造金屬中，為一條整體完整的水路，無焊縫，避免了泄漏。同時(shí)形成的隨形水路更加貼近模腔輪廓面，不受模具零件的結(jié)構(gòu)和形狀限制，能夠保證該隨形水路的截面中心到模腔輪廓面的間距均保持一致，最大化的實(shí)現(xiàn)了冷卻水路系統(tǒng)的合理化設(shè)計(jì)和布局，縮短了熱成型循環(huán)周期中的冷卻時(shí)間，使得塑件產(chǎn)品得到均勻的冷卻，冷卻效率更高。
38.實(shí)施例二
39.本具有隨形水路的模具零件包括采用模具鋼制成的基體部11和采用金屬材料鑄造形成的鑄造部12，其采用以下方法制作形成，該方法包括以下步驟：
40.先通過3d繪圖軟件設(shè)計(jì)形成具有隨形水路4的模具零件三維造型設(shè)計(jì)圖，選取模具鋼作為零件基材，參照三維造型設(shè)計(jì)圖，對(duì)零件基材進(jìn)行粗加工，形成具有模腔輪廓面11的零件模胚；模具鋼的熔點(diǎn)在1300～1400℃之間。
41.在零件模胚背離模腔輪廓面11的一側(cè)(即模具零件用于與模板配合的一側(cè))通過數(shù)控等機(jī)械加工方法進(jìn)行加工挖空形成具有腔體12的基體部1，保證腔體12的底壁形狀與模腔輪廓面11保持一致，從而使得腔體12底壁與模腔輪廓面11之間能夠形成大致均勻的壁厚，具體為保證腔體12底壁與模腔輪廓面11之間形成的壁厚為9mm。
42.選取熔點(diǎn)低于上述模具鋼的管材，具體為鋁管，鋁管的熔點(diǎn)為660℃，管徑為6mm。對(duì)管材進(jìn)行加工使其形成呈與模腔輪廓面11形狀一致的軌跡分布的隨形水路管件模型3，形成的隨形水路管件模型3中，相鄰的管段之間的間距保持為18mm。將隨形水路管件模型3置于腔體12內(nèi)并緊貼固定在腔體12的底壁上(具體固定方式可以通過焊接)，保證隨形水路管件模型3的截面中心到模腔輪廓面11的距離一致。同時(shí)保持隨形水路管件模型3的進(jìn)水端和出水端均伸出腔體12外，具體的伸出長度為12cm。
43.c、選取熔點(diǎn)高于上述管材的金屬材料，具體可以為以鐵為主材料的合金，熔點(diǎn)在1300℃左右。往腔體12內(nèi)澆注熔融后的金屬材料液體使其填充滿整個(gè)腔體12形成鑄造部2，冷卻凝固成型后基體部1和鑄造部2連為一體，然后在基體部1和/或鑄造部2上開設(shè)若干工藝孔。
44.將連為一體的基體部1和鑄造部2置于真空環(huán)境中進(jìn)行保溫處理，保溫溫度控制在大于上述管材熔點(diǎn)200℃，即控制保溫溫度為860℃，保溫時(shí)間控制為55min，使得上述隨形水路管件模型3熔融并使熔融產(chǎn)生的液體從鑄造部2中流出，在鑄造部2中形成隨形水路4，冷卻后完成制作形成具有隨形水路4的模具零件。然后再對(duì)模具零件進(jìn)行精加工處理，使其尺寸及公差達(dá)到三維造型設(shè)計(jì)圖的技術(shù)要求，完成制作。
45.采用本方法制作的模具零件由模具鋼和鑄造金屬一體成型，相比于燒結(jié)成型的模具零件具有足夠的表面硬度、良好的芯部強(qiáng)韌性、較好的耐疲勞性、耐熱性和耐腐蝕性、較小的熱處理變形性能，保證了模具的品質(zhì)和壽命。而且形成的隨形水路4成型于鑄造金屬中，為一條整體完整的水路，無焊縫，避免了泄漏。同時(shí)形成的隨形水路更加貼近模腔輪廓面，不受模具零件的結(jié)構(gòu)和形狀限制，能夠保證該隨形水路的截面中心到模腔輪廓面的間距均保持一致，最大化的實(shí)現(xiàn)了冷卻水路系統(tǒng)的合理化設(shè)計(jì)和布局，縮短了熱成型循環(huán)周期中的冷卻時(shí)間，使得塑件產(chǎn)品得到均勻的冷卻，冷卻效率更高。
46.實(shí)施例三
47.本具有隨形水路的模具零件包括采用模具鋼制成的基體部11和采用金屬材料鑄造形成的鑄造部12，其采用以下方法制作形成，該方法包括以下步驟：
48.先通過3d繪圖軟件設(shè)計(jì)形成具有隨形水路4的模具零件三維造型設(shè)計(jì)圖，選取模具鋼作為零件基材，參照三維造型設(shè)計(jì)圖，對(duì)零件基材進(jìn)行粗加工，形成具有模腔輪廓面11的零件模胚；模具鋼的熔點(diǎn)在1300～1400℃之間。
49.在零件模胚背離模腔輪廓面11的一側(cè)(即模具零件用于與模板配合的一側(cè))通過
數(shù)控等機(jī)械加工方法進(jìn)行加工挖空形成具有腔體12的基體部1，保證腔體12的底壁形狀與模腔輪廓面11保持一致，從而使得腔體12底壁與模腔輪廓面11之間能夠形成大致均勻的壁厚，具體為保證腔體12底壁與模腔輪廓面11之間形成的壁厚為15mm。
50.選取熔點(diǎn)低于上述模具鋼的管材，具體為鋁管，鋁管的熔點(diǎn)為660℃，管徑為10mm。對(duì)管材進(jìn)行加工使其形成呈與模腔輪廓面11形狀一致的軌跡分布的隨形水路管件模型3，形成的隨形水路管件模型3中，相鄰的管段之間的間距保持為30mm。將隨形水路管件模型3置于腔體12內(nèi)并緊貼固定在腔體12的底壁上(具體固定方式可以通過焊接)，保證隨形水路管件模型3的截面中心到模腔輪廓面11的距離一致。同時(shí)保持隨形水路管件模型3的進(jìn)水端和出水端均伸出腔體12外，具體的伸出長度為15cm。
51.選取熔點(diǎn)高于上述管材的金屬材料，具體可以為以鐵為主材料的合金熔點(diǎn)在1300℃左右。往腔體12內(nèi)澆注熔融后的金屬材料液體使其填充滿整個(gè)腔體12形成鑄造部2，冷卻凝固成型后鑄造部2和基體部1連為一體。然后在基體部1和/或鑄造部2上開設(shè)若干工藝孔。
52.將連為一體的鑄造部2和基體部1置于真空環(huán)境中進(jìn)行保溫處理，保溫溫度控制在大于上述管材熔點(diǎn)300℃，即控制保溫溫度為960℃。保溫時(shí)間控制為20min，使得上述隨形水路管件模型3熔融并使熔融產(chǎn)生的液體從鑄造部中流出，在鑄造部2中形成隨形水路4，冷卻后完成制作形成具有隨形水路4的模具零件。然后再對(duì)模具零件進(jìn)行精加工處理，使其尺寸及公差達(dá)到三維造型設(shè)計(jì)圖的技術(shù)要求，完成制作。
53.采用本方法制作的模具零件由模具鋼和鑄造金屬一體成型，相比于燒結(jié)成型的模具零件具有足夠的表面硬度、良好的芯部強(qiáng)韌性、較好的耐疲勞性、耐熱性和耐腐蝕性、較小的熱處理變形性能，保證了模具的品質(zhì)和壽命。而且形成的隨形水路成型于鑄造金屬中，為一條整體完整的水路，無焊縫，避免了泄漏。同時(shí)形成的隨形水路更加貼近模腔輪廓面，不受模具零件的結(jié)構(gòu)和形狀限制，能夠保證該隨形水路的截面中心到模腔輪廓面的間距均保持一致，最大化的實(shí)現(xiàn)了冷卻水路系統(tǒng)的合理化設(shè)計(jì)和布局，縮短了熱成型循環(huán)周期中的冷卻時(shí)間，使得塑件產(chǎn)品得到均勻的冷卻，冷卻效率更高。
54.實(shí)施例四
55.本具有隨形水路的模具零件包括采用模具鋼制成的基體部11和采用金屬材料鑄造形成的鑄造部12，其采用以下方法制作形成，該方法包括以下步驟：
56.先通過3d繪圖軟件設(shè)計(jì)形成具有隨形水路4的模具零件三維造型設(shè)計(jì)圖，選取模具鋼作為零件基材，參照三維造型設(shè)計(jì)圖，對(duì)零件基材進(jìn)行粗加工，形成具有模腔輪廓面11的零件模胚；模具鋼的熔點(diǎn)在1300～1400℃之間。
57.在零件模胚背離模腔輪廓面11的一側(cè)(即模具零件用于與模板配合的一側(cè))通過數(shù)控等機(jī)械加工方法進(jìn)行加工挖空形成具有腔體12的基體部1，保證腔體12的底壁形狀與模腔輪廓面11保持一致，從而使得腔體12底壁與模腔輪廓面11之間能夠形成大致均勻的壁厚，具體為保證腔體12底壁與模腔輪廓面11之間形成的壁厚為7mm。
58.選取熔點(diǎn)低于上述模具鋼的管材，具體為鋁管，鋁管的熔點(diǎn)為660℃，管徑為5mm。對(duì)管材進(jìn)行加工使其形成呈與模腔輪廓面11形狀一致的軌跡分布的隨形水路管件模型3，形成的隨形水路管件模型3中，相鄰的管段之間的間距保持為10mm。將隨形水路管件模型3置于腔體12內(nèi)并緊貼固定在腔體12的底壁上(具體固定方式可以通過焊接)，保證隨形水路管件模型3的截面中心到模腔輪廓面11的距離一致。同時(shí)保持隨形水路管件模型3的進(jìn)水端
和出水端均伸出腔體外，具體的伸出長度為13cm。
59.c、選取熔點(diǎn)高于上述管材的金屬材料，具體可以為以銅為主材料的合金，熔點(diǎn)為1000℃左右。往腔體12內(nèi)澆注熔融后的金屬材料液體使其填充滿整個(gè)腔體12形成鑄造部2，冷卻凝固成型后鑄造部2和基體部1連為一體。
60.將連為一體的鑄造部2和基體部1置于真空環(huán)境中進(jìn)行保溫處理，保溫溫度控制在大于上述管材熔點(diǎn)220℃，即控制保溫溫度為880℃，保溫時(shí)間控制為45min，使得上述隨形水路管件模型3熔融并使熔融產(chǎn)生的液體從鑄造部2中流出，在鑄造部2中形成隨形水路4，冷卻后完成制作形成具有隨形水路4的模具零件。然后再對(duì)模具零件進(jìn)行精加工處理，使其尺寸及公差達(dá)到三維造型設(shè)計(jì)圖的技術(shù)要求，完成制作。
61.采用本方法制作的模具零件由模具鋼和鑄造金屬一體成型，相比于燒結(jié)成型的模具零件具有足夠的表面硬度、良好的芯部強(qiáng)韌性、較好的耐疲勞性、耐熱性和耐腐蝕性、較小的熱處理變形性能，保證了模具的品質(zhì)和壽命。而且形成的隨形水路4成型于鑄造金屬中，為一條整體完整的水路，無焊縫，避免了泄漏。同時(shí)形成的隨形水路更加貼近模腔輪廓面，不受模具零件的結(jié)構(gòu)和形狀限制，能夠保證該隨形水路的截面中心到模腔輪廓面的間距均保持一致，最大化的實(shí)現(xiàn)了冷卻水路系統(tǒng)的合理化設(shè)計(jì)和布局，縮短了熱成型循環(huán)周期中的冷卻時(shí)間，使得塑件產(chǎn)品得到均勻的冷卻，冷卻效率更高。
62.本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
技術(shù)特征：
1.一種具有隨形水路的模具零件的制作方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：選取模具鋼作為零件基材進(jìn)行加工形成具有模腔輪廓面(11)的零件模胚；在零件模胚背離模腔輪廓面(11)的一側(cè)進(jìn)行加工挖空形成具有腔體(12)的基體部(1)，并保證腔體(12)底壁與模腔輪廓面(11)之間形成大致均勻的壁厚，選取熔點(diǎn)低于上述模具鋼的管材并加工形成隨形水路管件模型(3)，將隨形水路管件模型(3)置于腔體(12)內(nèi)緊貼腔體(12)的底壁并固定；選取熔點(diǎn)高于上述管材的金屬材料，往腔體(12)內(nèi)澆注熔融后的金屬材料液體形成鑄造部(2)，對(duì)冷卻后連為一體的鑄造部(2)和基體部(1)進(jìn)行保溫處理使得上述隨形水路管件模型(3)熔融并使熔融產(chǎn)生的液體從鑄造部(2)中流出形成隨形水路(4)，冷卻后完成制作形成具有隨形水路(4)的模具零件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有隨形水路的模具零件的制作方法，其特征在于，保證腔體(12)底壁與模腔輪廓面(11)之間形成的壁厚為3-15mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有隨形水路的模具零件的制作方法，其特征在于，隨形水路管件模型(3)固定后保持進(jìn)水端和出水端均伸出腔體(12)外。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有隨形水路的模具零件的制作方法，其特征在于，隨形水路管件模型(3)的進(jìn)水端和出水端的伸出長度≥10cm。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有隨形水路的模具零件的制作方法，其特征在于，保溫處理在真空環(huán)境下進(jìn)行，保溫溫度為大于所述管材熔點(diǎn)100～300℃。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有隨形水路的模具零件的制作方法，其特征在于，保溫處理的時(shí)間為20～90min。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有隨形水路的模具零件的制作方法，其特征在于，在進(jìn)行保溫處理之前，先在鑄造部(2)和/或基體部(1)上開設(shè)若干工藝孔。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有隨形水路的模具零件的制作方法，其特征在于，先通過3d繪圖軟件設(shè)計(jì)形成具有隨形水路(4)的模具零件三維造型設(shè)計(jì)圖，再參照三維造型設(shè)計(jì)圖選取模具鋼作為零件基材進(jìn)行加工形成具有模腔輪廓面(11)的零件模胚。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有隨形水路的模具零件的制作方法，其特征在于，制作完成后還對(duì)模具零件進(jìn)行精加工處理。10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有隨形水路的模具零件的制作方法，其特征在于，選用的管材為鋁管或鎂管，管徑為3-10mm,選取的金屬材料為以鐵或銅為主材料的合金。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種具有隨形水路的模具零件的制作方法，屬于模具加工技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的方法制作的模具零件品質(zhì)和壽命都較差的問題。本制作方法包括以下步驟：加工形成具有模腔輪廓面的零件模胚；在零件模胚背離模腔輪廓面的一側(cè)進(jìn)行加工挖空形成具有腔體的基體部，加工形成隨形水路管件模型并置于腔體內(nèi)緊貼腔體的底壁并固定；往腔體內(nèi)澆注熔融后的金屬材料液體形成鑄造部，進(jìn)行保溫處理使得隨形水路管件模型熔融并使熔融產(chǎn)生的液體從鑄造部中流出形成隨形水路，冷卻后完成制作形成具有隨形水路的模具零件。制作的模具零件由模具鋼和鑄造金屬一體成型，保證了模具的品質(zhì)和壽命，形成的隨形水路為一條整體完整的水路，無焊縫，避免了泄漏。避免了泄漏。避免了泄漏。
