一种成型上模加工工艺的制作方法

1.本发明涉及模具加工技术领域，尤其涉及一种成型上模加工工艺。


背景技术：

2.成型模，即成型模具。依据实物的形状和结构按比例制成的模具，用压制或浇灌的方法使材料成为一定形状的工具，一般用于塑料加工，可分为：注射成型模、挤出成型模、压制成型模、中空制品吹塑成型模、真空或压缩空气成型模和压铸成型模，每套模具只能生产某一特定形状、尺寸和精度的塑件，因此，在生产中凡是图样有微小差异时，即要变换模具，而无法替代。
3.经检索，中国专利号cn201510955175.2公开了一种密封圈模具加工工艺，虽然模具加工的一些问题，但是其上模的加工较为复杂，从而降低了上模的加工效率，也提高了资源的消耗，且上模的硬度和韧性都较低，使得上模在长期使用后易开裂，不仅缩短了上模的使用寿命，还降低了上模的加工效果，带来了工艺缺陷的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种成型上模加工工艺。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种成型上模加工工艺，该成型上模组分的重量比如下：钴0.16-1.5％、硅0.16-0.2％和镍0.4-1.8％，余量为铜和不可避免的微量杂质，该成型上模的加工工艺包括以下步骤：
7.步骤一：设计工程图纸：利用三维软件设计上模的外上壳图形、外下壳图形、竖直浇道图形和水平浇道图形，再将上述图形转换成stl数据格式，并导入photoshop切片工具进行切片处理，得到上述上模的三维数据模型；
8.步骤二：根据工程图纸打印模型：将步骤一中的三维数据模型导入3d打印设备中打印成型，得到上模外上壳模型、上模外下壳模型、竖直浇道模型和水平浇道模型，并将上模模型进行抛光处理；
9.步骤三：浇注成型：将上模外上壳模型、上模外下壳模型、竖直浇道模型和水平浇道模型分别装在热芯盒射芯机上，并通过热芯盒射芯机射入覆膜砂，固化覆膜砂后取出，制成上模外上壳砂芯、上模外下壳砂芯、竖直浇道砂芯和水平浇道砂芯，组装上述砂芯形成铸模，再将原料熔融并放入铁水包中，再通过铁水包向铸模内灌入原料，制成上模铸件；
10.步骤四：热处理和超深冷处理：将步骤三中所述上模铸件进行清洗，并自然风干，再将上模铸件放入淬火炉中进行第一次加热，再进行第二次加热，最后进行第三次加热，加热完成后将上模铸件放入氮化炉中进行中温气体碳氮共渗，再在空气中冷却至80-90℃，再放入回火炉中回火，回火完成后将上模铸件放入深冷处理箱中进行超深冷处理；
11.步骤五：研磨：将经过步骤四的上模铸件进行研磨，保证模板平面度或平行度在
0.003以内；
12.步骤六：慢丝线割：采用线割机用慢丝线割的方式对上模铸件进行加工，割一修三；
13.步骤七：精铣成型面：以固定梢为基准在铣具上精铣成型面，型面要求0.003以内。
14.进一步地，步骤一中所述设计产品包括六个部分，分别为：设计依据、设计程序、分型面的确定、浇注系统的设计、排气系统的设计和冷却系统的设计。
15.进一步地，步骤二中所述3d打印设备所采用的打印材料为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和聚酰胺纤维，步骤三中所述热芯盒射芯机射入覆膜砂的温度为200-220℃，保温时间为2-3min。
16.进一步地，步骤三中所述原料熔融的具体操作为：
17.s1、将铜放入熔炼炉中，直至铜完全融化；
18.s2、在步骤s1中的铜水内加入硅和镍，扒渣后加入覆盖剂进行搅拌，便于硅和镍融入铜水；
19.s3、完成步骤s2后再将钴加入，进行搅拌，完成原料熔融。
20.进一步地，步骤四中所述第一次加热温度为400-500℃，保温时间为20-30min，所述第二次加热温度为600-1000℃，保温时间为25-35min，所述第三次加热温度为1100-1800℃，保温时间为20-30min，所述回火温度为500-600℃，保温时间为2-2.5h。
21.进一步地，步骤四中所述中温气体碳氮共渗的温度为500-550℃，时间为10-12h，所述中温气体碳氮共渗可获得氰化层，且氰化层的厚度为1mm。
22.进一步地，步骤四中所述超深冷处理包括精确编制的降温、超低温保温和升温三个步骤，所述超低温保温的温度为-200-190℃，保温时间为1d，三个步骤合计需36-48h。
23.相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
24.1、本发明通过制造铸模加工上模铸件，同时铸模可重复利用，从而达到简便上模加工的目的，不仅提高了上模加工的效率，还降低了资源的消耗。
25.2、本发明的上模铸件在淬火炉中进行第一次加热，再进行第二次加热，最后进行第三次加热，加热完成后将上模铸件放入氮化炉中进行中温气体碳氮共渗，形成氰化层，再在空气中冷却至80-90℃，再放入回火炉中回火，回火完成后将上模铸件放入深冷处理箱中进行超深冷处理，使得上模铸件的强度和韧性得以显著提高，避免了上模在长期使用后开裂，不仅延长了上模的使用寿命，还提高了上模的加工效果。
附图说明
26.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
27.图1为本发明提出的一种成型上模加工工艺的流程示意图。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
30.实施例1：
31.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种成型上模加工工艺，该成型上模组分的重量比如下：钴0.16-1.5％、硅0.16-0.2％和镍0.4-1.8％，余量为铜和不可避免的微量杂质，该成型上模的加工工艺包括以下步骤：
32.步骤一：设计工程图纸：利用三维软件设计上模的外上壳图形、外下壳图形、竖直浇道图形和水平浇道图形，再将上述图形转换成stl数据格式，并导入photoshop切片工具进行切片处理，得到上述上模的三维数据模型，所述设计产品包括六个部分，分别为：设计依据、设计程序、分型面的确定、浇注系统的设计、排气系统的设计和冷却系统的设计；
33.步骤二：根据工程图纸打印模型：将步骤一中的三维数据模型导入3d打印设备中打印成型，得到上模外上壳模型、上模外下壳模型、竖直浇道模型和水平浇道模型，并将上模模型进行抛光处理，所述3d打印设备所采用的打印材料为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和聚酰胺纤维，步骤三中所述热芯盒射芯机射入覆膜砂的温度为200-220℃，保温时间为2-3min；
34.步骤三：浇注成型：将上模外上壳模型、上模外下壳模型、竖直浇道模型和水平浇道模型分别装在热芯盒射芯机上，并通过热芯盒射芯机射入覆膜砂，固化覆膜砂后取出，制成上模外上壳砂芯、上模外下壳砂芯、竖直浇道砂芯和水平浇道砂芯，组装上述砂芯形成铸模，再将原料熔融并放入铁水包中，再通过铁水包向铸模内灌入原料，制成上模铸件，所述原料熔融的具体操作为：
35.s1、将铜放入熔炼炉中，直至铜完全融化；
36.s2、在步骤s1中的铜水内加入硅和镍，扒渣后加入覆盖剂进行搅拌，便于硅和镍融入铜水；
37.s3、完成步骤s2后再将钴加入，进行搅拌，完成原料熔融；
38.步骤四：热处理和超深冷处理：将步骤三中所述上模铸件进行清洗，并自然风干，再将上模铸件放入淬火炉中进行第一次加热，再进行第二次加热，最后进行第三次加热，加热完成后将上模铸件放入氮化炉中进行中温气体碳氮共渗，再在空气中冷却至80-90℃，再放入回火炉中回火，回火完成后将上模铸件放入深冷处理箱中进行超深冷处理，所述第一次加热温度为400-500℃，保温时间为20-30min，所述第二次加热温度为600-1000℃，保温时间为25-35min，所述第三次加热温度为1100-1800℃，保温时间为20-30min，所述回火温度为500-600℃，保温时间为2-2.5h；
39.步骤五：研磨：将经过步骤四的上模铸件进行研磨，保证模板平面度或平行度在0.003以内；
40.步骤六：慢丝线割：采用线割机用慢丝线割的方式对上模铸件进行加工，割一修三；
41.步骤七：精铣成型面：以固定梢为基准在铣具上精铣成型面，型面要求0.003以内。
42.具体的，在生成上模铸件的过程中，三维软件设计上模的外上壳图形、外下壳图形、竖直浇道图形和水平浇道图形，并建立上述上模的三维数据模型，再利用3d打印设备将
三维数据模型打印成型，得到上模外上壳模型、上模外下壳模型、竖直浇道模型和水平浇道模型，并将上模模型分别装在热芯盒射芯机上，通过热芯盒射芯机射入覆膜砂，固化覆膜砂后取出，制成上模外上壳砂芯、上模外下壳砂芯、竖直浇道砂芯和水平浇道砂芯，组装上述砂芯形成铸模，再将原料熔融并放入铁水包中，再通过铁水包向铸模内灌入原料，制成上模铸件，同时铸模可重复利用，从而达到简便上模加工的目的，不仅提高了上模加工的效率，还降低了资源的消耗。
43.实施例2：
44.请参阅图1，一种成型上模加工工艺，除与上述实施例相同结构外，本实施例将具体介绍中温气体碳氮共渗和超深冷处理操作；
45.具体为，步骤四中所述中温气体碳氮共渗的温度为500-550℃，时间为10-12h，所述中温气体碳氮共渗可获得氰化层，且氰化层的厚度为1mm，步骤四中所述超深冷处理包括精确编制的降温、超低温保温和升温三个步骤，所述超低温保温的温度为-200-190℃，保温时间为1d，三个步骤合计需36-48h。
46.具体的，在加工上模铸件的过程中，将上模铸件进行清洗，并自然风干，之后将上模铸件放入淬火炉中进行第一次加热，再进行第二次加热，最后进行第三次加热，加热完成后将上模铸件放入氮化炉中进行中温气体碳氮共渗，再在空气中冷却至80-90℃，再放入回火炉中回火，回火完成后将上模铸件放入深冷处理箱中进行超深冷处理，使得上模铸件的强度和韧性得以显著提高，避免了上模在长期使用后开裂，不仅延长了上模的使用寿命，还提高了上模的加工效果。
47.本发明的工作原理及使用流程：加工时，利用三维软件设计上模的外上壳图形、外下壳图形、竖直浇道图形和水平浇道图形，并建立上述上模的三维数据模型，再利用3d打印设备将三维数据模型打印成型，得到上模外上壳模型、上模外下壳模型、竖直浇道模型和水平浇道模型，并将上模模型分别装在热芯盒射芯机上，通过热芯盒射芯机射入覆膜砂，固化覆膜砂后取出，制成上模外上壳砂芯、上模外下壳砂芯、竖直浇道砂芯和水平浇道砂芯，组装上述砂芯形成铸模，再将原料熔融并放入铁水包中，再通过铁水包向铸模内灌入原料，制成上模铸件，同时铸模可重复利用，从而达到简便上模加工的目的，不仅提高了上模加工的效率，还降低了资源的消耗，再将上模铸件进行清洗，并自然风干，之后将上模铸件放入淬火炉中进行第一次加热，再进行第二次加热，最后进行第三次加热，加热完成后将上模铸件放入氮化炉中进行中温气体碳氮共渗，再在空气中冷却至80-90℃，再放入回火炉中回火，回火完成后将上模铸件放入深冷处理箱中进行超深冷处理，使得上模铸件的强度和韧性得以显著提高，避免了上模在长期使用后开裂，不仅延长了上模的使用寿命，还提高了上模的加工效果，完成操作。
48.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。