树脂基注塑模具快速制造技术研究

摘要

快速模具技术是快速成型技术与传统模具技术共同发展的产物。树脂基快速模具技术作为快速模具技术的一种，具有周期短、成本低的优点，有广阔的应用前景。但国内对该模具技术研究与国际先进水平有很大的差距，因此本文对基于RP的树脂基注塑模具快速制造技术进行了详细的研究。
　　本文从理论分析和实验验证两个方面对树脂基快速模具制作工艺进行了系统优化。首先，通过配方材料力学实验，确定配方的合理性。其次，对制模工艺中一些关键技术进行研究。依据脱模机理，经试验得到最佳脱模角度;实验测出原型件表面抛光处理，可以有效降低摩擦系数，使原型件和环氧树脂更容易脱模;分析脱模剂脱模原理得出更适用于树脂基快速模具制作的脱模剂;通过材料金相对比实验，确定最佳搅拌时间;提出了“双温固化”方法，实现了材料内外部均衡固化;提出了模具“制造一体化”方法，即浇注系统、顶出系统与母膜一起制作一起浇注，节省了模具的后期制作时间，突出快速模具“快”的特点;利用Moldflow软件进行模流分析，设计了一模两腔的浇注系统，根据分析结果得到注塑时间、注塑压力、锁模力等注塑参数，指导制模后注塑实验的顺利进行。最后，根据研究得到的系统制模工艺进行了开关零件的树脂基快速模具制作。
　　本文通过以上研究得到了树脂基快速模具系统的制模工艺。进行了注塑试验，发现注塑产品为130件，该结果对模具生产厂商具有一定的参考价值;通过对模具制品尺寸精度的整体分析，提出了树脂基快速模具制品尺寸精度的闭环控制的方法，从而可以有效地控制制品的尺寸精度。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 国内外树脂基快速模具的发展现状

1．3 本课题的研究意义

1．4 课题来源及研究内容

1．4．1 课题来源

1．4．2 研究内容

第2章 快速成型与快速模具技术

2．1 快速成型技术

2．1．1 快速成型技术的原理

2．1．2 快速成型技术的几种典型工艺

2．2 快速模具技术

2．2．1 快速模具技术概述

2．2．2 直接制模法

2．2．3 间接制模法

2．3 本章小结

第3章 树脂基快速模具材料配方选择

3．1 树脂基快速模具配方

3．2 材料性能测试

3．3 模具试制

3．4 本章小结

第4章 树脂基快速模具工艺细节研究

4．1 树脂基快速模具一般制模工艺流程

4．2 真空注型机的改装

4．3 树膳快速模具脱模难易因素研究

4．3．1 树脂基快速模具脱模机理的分析

4．3．2 最佳脱模角度实验研究

4．3．3 摩擦系数实验研究

4．3．4 快速原型件光整处理

4．4 树脂基快速模具脱模剂实验研究

4．4．1 脱模剂的脱模机理

4．4．2 脱模剂的表面张力

4．4．3 脱模剂实验选择

4．5 树脂基快速模具浇注工艺研究

4．5．1 搅拌时间

4．5．2 固化温度

4．5．3 浇注工艺

4．6 制造一体化

4．6．1 浸蜡可行性分析

4．6．2 浸蜡层厚度的研究

4．7 模具制作中两半模的分离

4．8 本章小结

第5章 树脂基快速模具制作

5．1 树脂基快速模具模架设计

5．2 模型重构

5．2．1 数据采集

5．2．2 数据处理

5．3 快速原型件的制作

5．3．1 主流道和侧浇口的设计

5．3．2 快速原型件的制作

5．4 树脂基快速模具的制作

5．5 Moldflow分析模拟

5．6 树脂基快速模具注塑实验

5．6．1 实验用注射机相关参数

5．6．2 注塑机相关参数的校核

5．6．3 模具注塑

5．7 本章小结

第6章 快速模具制品尺寸精度分析及闭环控制方法

6．1 基于RP原型制造的误差分析

6．1．1 前期数据处理误差

6．1．2 成型加工误差

6．1．3 后期处理误差

6．2 制模工艺过程对制品尺寸精度的影响

6．2．1 浇口设计对制品尺寸精度的影响

6．2．2 制品形状对制品尺寸精度的影响

6．2．3 模具材料固化收缩对制品尺寸精度的影响

6．3 注塑成型工艺参数对制品尺寸精度的影响

6．4 注塑制品尺寸精度的整体分析及闭环控制方法

6．4．1 制品尺寸误差的整体分析

6．4．2 制品尺寸精度的闭环控制方法

6．5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢