[发明专利]间接快速制造模具的方法

说明书

本发明涉及一种间接快速制造模具的方法，包括步骤：采用快速原型技术制造快速原型；以所述快速原型为模型，制造硅橡胶反模；利用硅橡胶反模制造铸型，所述制得的铸型具有待制造模具形状的型腔；于所述铸型的型腔中浇注合金液，所述合金液凝固成型，得到模具，其中所述合金液按重份数计，包括10％～15％的Al，6％～10％的Cu，5％～10％的Mg，0.2％‑0.4％的Zr，0.04％～0.06％的稀土元素，Zn余量。通过本发明方法一般可在8‑15天得到模具，比数控加工节约25％‑40％的成本；模具表面硬度能达到开发轨道交通零部件快速模具所需要的性能。

技术领域

本发明涉及快速制造模具技术领域，特别涉及一种间接快速制造模具的方法。

背景技术

快速原型技术是用离散分层的原理制作产品原型的总称，其原理为:产品三维CAD模型→分层离散→按离散后的平面几何信息逐层加工堆积原材料→生成实体模型。快速制造模具技术是伴随着快速原型与制造(Rapid PrototypingManufacturing,简称RPM)技术发展起来的，RPM可通过建立CAD模型直接驱动设备制备实体模型或模具，而不需要传统的加工设备及模具，大大缩短了产品的开发周期，降低制造成本，成为支持快速响应市场需求的必要工具，现已可做到对复杂的型腔曲面无需数控加工便可制造出相关的模具。目前，快速制造模具技术主要集中在两个大的研究方向：第一是直接快速制造模具(DirectRapidTooling-DRT)，即用选择性激光烧结技术(SLS)、熔融沉积成型技术(FDM)、分层实体制造技术(LOM)等快速成型工艺的方法直接制造出树脂模、陶瓷模和金属模具；第二是间接快速制造模具(Indirect Rapid Tooling-IRT)，即用快速成型件做母模或过渡模具，再通过传统的模具制造方法来制造模具。

直接快速制造模具是通过模型直接驱动快速成型机，通过对分层离散、再堆积原理形成所需要的模具。经过20多年发展，虽然DRT已经能够制造出金属零件，但是由于DRT是基于堆积成型的原理，不可避免的要产生零件侧表面的“楼梯步效应”，另外，在零件烧结过程中金属的热应力不可避免，造成尺寸精度很难控制，致使模具表面质量差、尺寸精度低并且综合力学性能较差等问题，而金属模具对技术参数比如零件的强度、刚度、耐高温性、抗蚀性及精度等均有较高的要求，因此，目前通过快速原型技术直接制造金属模具还很难满足实际生产的需要。

在直接制模技术还不成熟的情况下，通过间接法制造模具技术就成为实际可行的主要制造方法。间接快速制模技术是利用RP技术(Rapid Prototyping，快速原型技术)快速制造产品或零件原型，然后以原型作为原模(亦叫母模或基模)、棋芯或制模工具(研磨模)复制出所需要的模具。IRT技术是快速原型和传统成型加工方法的结合，可以根据模具的应用要求选择不同的加工方法，较好地控制模具的表面质量、力学性能及精度等。目前，轨道交通零部件模具开发中有些厂家开始快速模具用于产品试制，但基本上还不能满足用于加快新产品的制造的快速模具制造对表面硬度的要求。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种模具表面硬度高的间接快速制造模具的方法。

一种间接快速制造模具的方法，其特征在于，包括如下步骤：

采用快速原型技术制造快速原型；

以所述快速原型为模型，制造硅橡胶反模；

利用硅橡胶反模制造铸型，所述铸型具有待制造模具形状的型腔；

于所述铸型的型腔中浇注合金液，所述合金液凝固成型，得到模具，其中所述合金液按重份数计，包括10％～15％的Al，6％～10％的Cu，5％～10％的Mg，0.2％-0.4％的Zr，0.04％～0.06％的稀土元素，Zn余量。