CN101961774B

CN101961774B - 模具的制造方法

Info

Publication number: CN101961774B
Application number: CN 200910157676
Authority: CN
Inventors: 孙尚传; 周彦昭
Original assignee: Anhui Dafu Electromechanical Technology Co Ltd; Shenzhen Tatfook Technology Co Ltd
Current assignee: Anhui Dafu Electromechanical Technology Co ltd; Anhui Tatfook Technology Co Ltd
Priority date: 2009-07-23
Filing date: 2009-07-23
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2029-07-23
Also published as: CN101961774A

Abstract

本发明涉及机械加工领域，尤其涉及模具及其制造方法。一种模具，制造所述模具的材料包括氧化铝、苏州土、二氧化硅、有机分散剂、增塑剂、表面活性剂，且所述氧化铝所占的比例在93.5％至97％之间，所述氧化铝用于形成所述模具的主晶相，所述苏州土和二氧化硅用于降低所述模具的烧结温度，同时有助于形成所述模具的玻璃相，所述有机分散剂、增塑剂、表面活性剂用于使制造所述模具的各种材料充分混合，使制造模具的各种材料更好的结合在一起，便于所述模具的成型。

Description

模具的制造方法

技术领域

本专利涉及机械加工领域，尤其涉及模具及其制造方法。

背景技术

目前，许多的电子产品、汽车等的零件都是通过模具生产出来的，模具作为机械加工领域的重要元素，由于其在生产加工成本方面的优势，已经日益成为产品、零件加工生产的首选。

模具，简单地说，就是用来成型产品或零件的工具。根据成型产品的不同，将模具分为金属模具和非金属模具，金属模具成型的产品的典型代表就是铝合金、镁合金产品，非金属模具成型的产品的典型代表就是陶瓷。而根据制造所述模具使用的材料不同，将所述模具分为砂型模具、金属模具、石蜡模具等等。

制造金属模具的金属材料通常为合金，如镍镍铬合金钢。利用合金模具成型合金产品，如镁合金或铝合金产品，由于合金模具长期工作在高温熔体镁合金或铝合金环境中，使合金模具中的成分流往所述成型产品中，即所述合金模具被成型产品或零件所腐蚀，进而使所述合金模具的使用寿命缩短，往往在所述合金模具成型几千件产品或零件后即需要修摸，甚至报废。众所周知，生产所述合金模具的周期通常较长，且成本很高。但如上所述，合金模具的使用寿命如此之短，因此，在需要大批量成型产品或零件时，所述合金模具需要经常修模、或重新开模，造成生产所述产品或零件的生产成本增加，不利于提高产品或零件的市场竞争力。

专利内容

有鉴于此，本专利提供一种耐腐蚀性和抗氧化性强、强度高、重量轻、生产周期短、成本低的模具。

此外，还有必要提供一种耐腐蚀性和抗氧化性强、强度高、重量轻、生产周期短、成本低的模具的制造方法。

一种模具，制造所述模具的材料包括氧化铝、苏州土、二氧化硅、有机分散剂、增塑剂、表面活性剂，且所述氧化铝所占的比例在93.5％至97％之间，所述氧化铝用于形成所述模具的主晶相，所述苏州土和二氧化硅用于降低所述模具的烧结温度，同时有助于形成所述模具的玻璃相，所述有机分散剂、增塑剂、表面活性剂用于使制造所述模具的各种材料充分混合，使制造模具的各种材料更好的结合在一起，便于所述模具的成型。

上述模具中，所述增塑剂为脂肪族二元酸脂，所述表面活性剂为羧甲基纤维素。

一种模具的制造方法，制造所述模具的材料包括氧化铝、苏州土、二氧化硅、有机分散剂、增塑剂、表面活性剂，且所述氧化铝所占的比例在93.5％至97％之间，所述模具的制造方法包括下列步骤：将制造所述模具的材料粉碎并充分混合；将上述充分混合后的材料成型为具有规则形状的毛坯；对上述毛坯进行预烧；根据所述需要制造的模具的确切尺寸对预烧完成的毛坯进行车坯；对上述车坯后的初级模具进行高温烧结；根据所述需要制造的模具的确切尺寸，对所述烧结完成的模具进行打磨；检查上述打磨完成的模具的尺寸与所述需要制造的模具之间的尺寸是否吻合，如果吻合，则所述模具的制造完成。

上述模具制造方法中，所以材料通过球磨方式进行粉碎。

上述模具制造方法中，所述预烧的温度在900至1000摄氏度之间。

上述模具制造方法中，所述高温烧结的温度在1650摄氏度以上。

上述模具和模具的制造方法中，由于采用了以氧化铝为主要材料来制造所述模具，而所述氧化铝的成本较传统的合金成本低很多，使所述模具的生产成本低于传统采用合金的模具。与传统采用合金材料制成的模具相比，本发明提供的采用以氧化铝为主要原料生产的模具具有耐高温、强度和刚度强；由于所述模具在成型金属产品的过程中，所述模具的氧化铝成分不与所述金属产品的金属成分发生结合或反应，使所述模具的寿命比传统采用金属材料制成的模具的寿命长。此外，由所述氧化铝为主要原料生产的模具的重量较传统采用的金属材料制成的模具的重量轻。本发明所提供的模具的收缩率与金属的收缩率有明显差异，便于使用所述模具的产品在成型后脱模。

附图说明

图1为一较佳实施方式的模具的制造方法的流程图。

具体实施方式

本专利提供的一种模具，其主要应用于制造合金或金属材料的成型产品和零件。所述模具采用氧化铝为主要原料制造而成，所述氧化铝在所述模具的成型过程中主要用于形成所述模具的主晶相，使成型后的所述模具的强度和刚性仅次于金刚石，而所述氧化铝的成本较低，可降低所述模具生产成本。

在制造所述模具的材料中，还包括苏州土、二氧化硅、有机分散剂、增塑剂、表面活性剂等。所述苏州土的主要成分为氧化铝和二氧化硅，所述苏州土和二氧化硅在模具的成型过程中，主要用于降低所述模具的烧结温度，同时有助于所述模具生成玻璃相。所述有机分散剂、增塑剂、表面活性剂用于使制造所述模具的各种材料充分混合，使制造模具的各种材料更好的结合在一起，便于所述模具的成型。在本实施方式中，所述增塑剂为脂肪族二元酸脂，所述表面活性剂为羧甲基纤维素。

在上述制造所述模具的各种材料中，所述氧化铝的成分在整个模具中的比重在93.5％至97％之间，所述苏州土、二氧化硅、有机分散剂、增塑剂、表面活性剂在整个模具中的比重在6.5％至3％之间。

请参阅图1，其为采用上述材料制造所述模具的方法流程示意图。所述模具的制造需要经过以下步骤：

S101：将制造所述模具的各种材料粉碎并充分混合。所述各种材料包括氧化铝、苏州土、二氧化硅、有机分散剂、增塑剂、表面活性剂等，其中所述氧化铝所占的比例在93.5％至97％之间，其它材料所占的比例在6.5％至3％之间。所述材料准备好后，经过球磨粉碎，然后充分混合，以备用。

S103：将上述充分混合后的材料成型为具有规则形状的毛坯。所述混合后的材料通过等静压成型法，成型为具有规则形状的毛坯。

S105：对上述毛坯进行预烧。所述毛坯在温度位于900至1000摄氏度的环境中预烧，使所述毛坯具有一定的硬度和刚度，以便于加工，同时也不至于使所述模具破散。

S107：根据所述需要制造的模具的确切尺寸对预烧完成的毛坯进行车坯。考虑到所述毛坯的收缩率，在对所述毛坯进行车坯的过程中，需要使车坯后的初级模具的尺寸较需要制造的模具的尺寸略大，以给后续修模留下余地。

S109：对上述车坯后的初级模具进行高温烧结。所述初级模具在温度位于1650摄氏度以上的环境中烧结，以使上述初级模具的强度和刚度达到需要制造的模具的要求。

S111：根据所述需要制造的模具的确切尺寸，对所述高温烧结完成的模具进行打磨。由于在步骤S107中，所述初级模具没有经过高温烧结，其某些方面的性能和参数尚未最终确定，所以在步骤S107中对所述初级模具的尺寸留有余地。而经过高温烧结后的模具，其各方面的性能和参数均已稳定，所以需要根据所述需要制造的模具的确切尺寸对所述高温烧结完成的模具进行打磨加工，使所述高温烧结后的模具达到需要制造的模具的要求。

S113：检查上述打磨完成的模具的尺寸与所述需要制造的模具之间的尺寸是否吻合。如果吻合，则所述模具的制造完成，反之，则需要继续执行步骤S111，直到所述模具达到要求为止。

Claims

1.一种模具的制造方法，制造所述模具的材料包括氧化铝、苏州土、二氧化硅、有机分散剂、增塑剂、表面活性剂，且所述氧化铝所占的比例在93.5%至97%之间，所述模具的制造方法包括下列步骤：

将制造所述模具的材料粉碎并充分混合；

将上述充分混合后的材料成型为具有规则形状的毛坯；

对上述毛坯进行预烧，所述预烧的温度在900至1000摄氏度之间；

根据所述需要制造的模具的确切尺寸对预烧完成的毛坯进行车坯，使车坯后的初级模具的尺寸较需要制造的模具的尺寸大；

对上述车坯后的初级模具进行高温烧结，所述高温烧结的温度在1700摄氏度以上；

根据所述需要制造的模具的确切尺寸，对所述烧结完成的模具进行打磨；检查上述打磨完成的模具的尺寸与所述需要制造的模具之间的尺寸是否吻合，如果吻合，则所述模具的制造完成。

2.如权利要求1所述的模具制造方法，其特征在于：所以材料通过球磨方式进行粉碎。