CN108274729B - 一种高分子材料制作拉伸模具及其制造方法 - Google Patents

一种高分子材料制作拉伸模具及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于拉伸模具领域,特别涉及一种高分子材料制作拉伸模具及其制造方法,所述高分子材料制作拉伸模具包括围框,所述围框内依次填充有胶衣层、过渡层、混凝背材和加工层,所述胶衣层包含环氧树脂和脂肪族固化剂,所述环氧树脂和脂肪族固化剂的质量比为100:(8‑13),所述过渡层包括环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉,所述混凝背材包括环氧树脂、脂肪族固化剂和砂。本发明提供一种使用高分子材料代替金属制造拉伸模具,从而达到在极短的时间内完成精度高、寿命长、制造时间短的拉伸模具生产,形成小批量拉伸件的生产能力的高分子材料制作拉伸模具及其制造方法。

Description

一种高分子材料制作拉伸模具及其制造方法
技术领域
本发明属于拉伸模具领域,特别涉及一种高分子材料制作拉伸模具及其制造方法。
背景技术
我国现在在产品开发能力和转化能力落后世界发到国家,快速制造的材料和使用的先进方法受制于发达国家,为赶超世界先进水平,国家大力提倡和发展快速成型制造业。然而,目前的拉伸模具均为金属制造,制造周期长、成本高。
因此,基于这些问题,提供一种使用高分子材料代替金属制造拉伸模具,从而达到在极短的时间内完成精度高、寿命长、制造时间短的拉伸模具生产,形成小批量拉伸件的生产能力的高分子材料制作拉伸模具及其制造方法。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种使用高分子材料代替金属制造拉伸模具,从而达到在极短的时间内完成精度高、寿命长、制造时间短的拉伸模具生产,形成小批量拉伸件的生产能力的高分子材料制作拉伸模具及其制造方法。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:
一种高分子材料制作拉伸模具,所述高分子材料制作拉伸模具包括围框,所述围框内依次填充有胶衣层、过渡层、混凝背材和加工层,所述胶衣层包含环氧树脂和脂肪族固化剂,所述环氧树脂和脂肪族固化剂的质量比为100:(8-13),所述过渡层包括环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉,所述环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉的质量比为100:(20-40):(500-800),所述混凝背材包括环氧树脂、脂肪族固化剂和砂,所述环氧树脂、脂肪族固化剂和砂的质量比为100:(20-40):(800-1200),所述加工层包括环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉,所述环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉的质量比为100:(20-40):(500-800)。
本发明还可以采用以下技术方案:
在上述的高分子材料制作拉伸模具中,进一步的,所述脂肪族固化剂为脂肪胺。
一种高分子材料制作拉伸模具的制造方法,所述高分子材料制作拉伸模具的制造方法包括以下步骤:
步骤一:将使用塑料或金属制造的凸模和压边圈以3mm至10mm间隙组合好,并固定在平板上;
步骤二:将所述凸模和压边圈的上表面粘贴一层厚度蜡片;
步骤三:所述压边圈的上边缘处焊接有围框,所述围框的外侧面与所述压边圈外侧面同平面;
步骤四:将质量比为100:(8-13)的环氧树脂和脂肪族固化剂进行混合,搅拌均匀后,随型涂刷在所述厚度蜡片的表面,固化12小时,形成胶衣层;
步骤五:将质量比为100:(20-40):(500-800)的环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉进行混合成糊状,随型填充在所述胶衣层的上表面,固化12小时,形成过渡层;
步骤六:将质量比为100:(20-40):(800-1200)的环氧树脂、脂肪族固化剂和砂进行混合成糊状,填充在所述过渡层的上表面,形成混凝背材,使用木槌砸实;
步骤七:将质量比为100:(20-40):(500-800)的环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉进行混合成糊状,随型浇注在混凝背材的上表面,固化12-16小时,形成加工层;
步骤八:使用CNC机床对加工层进行加工,加工至适宜尺寸。
在上述的高分子材料制作拉伸模具的制造方法中,进一步的,所述凸模和压边圈的边缘齐平。
在上述的高分子材料制作拉伸模具的制造方法中,进一步的,所述厚度蜡片的厚度与拉伸成型金属板材的厚度相等,所述拉伸成型金属板材为高强度钢板时,其的厚度为0.3mm至1.2mm,所述拉伸成型金属板材为铝板时,其的厚度为0.3mm至3mm。
在上述的高分子材料制作拉伸模具的制造方法中,进一步的,所述胶衣层的环氧树脂和脂肪族固化剂的质量比为100:10。
在上述的高分子材料制作拉伸模具的制造方法中,进一步的,所述过渡层的环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉的质量比为100:40:800,所述加工层的环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉的质量比为100:40:400。
在上述的高分子材料制作拉伸模具的制造方法中,进一步的,所述围框的钢板厚度为8mm。
本发明具有的优点和积极效果是:
1、本发明使用高分子材料代替金属制造金属拉伸模具,此方法操作简单,凹模制作时几乎不再使用传统的加工,形成小批量金属拉伸件的生产能力。
2、本发明可以解决汽车金属件开发阶段产品小批量生产,飞机蒙皮的生产金属模具制造周期长、成本高的难题,降低金属拉伸模具制造成本,缩短模具制造周期,创新拉伸模具制造工艺,填补我国快速拉伸模具制造空白。
3、本发明使用自行研制胶衣加混凝背材的方式,充分发挥了树脂的易操作、易加工、室温固化的优势。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述,但是应当知道,这些附图仅是为解释目的而设计的,因此不作为本发明范围的限定。此外,除非特别指出,这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造,而不必要依比例进行绘制。
图1是本发明的结构示意图。
图中:
1是压边圈,2是凸模,3是蜡片,4是胶衣层,5是过渡层,6是混凝背材,7是围框,8是加工层。
具体实施方式
首先,需要说明的是,以下将以示例方式来具体说明本发明的高分子材料制作拉伸模具及其制造方法的具体结构、特点和优点等,然而所有的描述仅是用来进行说明的,而不应将其理解为对本发明形成任何限制。此外,在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征,或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征,仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减,从而获得可能未在本文中直接提及的本发明的更多其他实施例。另外,为了简化图面起见,相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。
将理解,当据称将部件“连接”到另一个部件时,它可以直接连接到另一个部件或可以存在中间部件。相反,当据称将部件“直接连接”到另一个部件时,则表示不存在中间部件。
图1给出了本发明的结构示意图,下面就图1来具体说明本发明。
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下:
一种高分子材料制作拉伸模具,所述高分子材料制作拉伸模具包括围框7,所述围框7内依次填充有胶衣层4、过渡层5、混凝背材6和加工层8,所述胶衣层4包含环氧树脂和脂肪族固化剂,所述环氧树脂和脂肪族固化剂的质量比为100:(8-13),所述过渡层5包括环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉,所述环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉的质量比为100:(20-40):(500-800),所述混凝背材6包括环氧树脂、脂肪族固化剂和砂,所述环氧树脂、脂肪族固化剂和砂的质量比为100:(20-40):(800-1200),所述加工层8包括环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉,所述环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉的质量比为100:(20-40):(500-800)。
需要指出的是,所述脂肪族固化剂为脂肪胺。
本发明使用高分子材料代替金属制造金属拉伸模具,此方法操作简单,凹模制作时几乎不再使用传统的加工,形成小批量金属拉伸件的生产能力。
本发明可以解决汽车金属件开发阶段产品小批量生产,飞机蒙皮的生产金属模具制造周期长、成本高的难题,降低金属拉伸模具制造成本,缩短模具制造周期,创新拉伸模具制造工艺,填补我国快速拉伸模具制造空白。
本发明使用自行研制胶衣加混凝背材6的方式,充分发挥了树脂的易操作、易加工、室温固化的优势。
在以上数值范围内,该高分子材料制作拉伸模具均能成型,因此,便不一一举例。只列出三个实施例,技术人员可根据该实施例操作,按照以上数值范围改变配比,便可完成其他实施例的操作。
实施例一:
作为举例,在本实施例中,环氧树脂采用康普斯特双酚A环氧树脂HE2008。所述高分子树脂材料制作拉伸模具的方法包括以下步骤:
所述高分子材料制作拉伸模具的制造方法包括以下步骤:
步骤一:将使用塑料或金属制造的凸模2和压边圈1以3mm间隙组合好,并固定在平板上;
步骤二:将所述凸模2和压边圈1的上表面粘贴一层厚度蜡片3;
步骤三:所述压边圈1的上边缘处焊接有围框7,所述围框7的外侧面与所述压边圈1外侧面同平面;
步骤四:将质量比为100:8的环氧树脂和脂肪族固化剂进行混合,搅拌均匀后,随型涂刷在所述厚度蜡片3的表面,固化12小时,形成胶衣层4;
步骤五:将质量比为100:20:500的环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉进行混合成糊状,随型填充在所述胶衣层4的上表面,固化12小时,形成过渡层5;
步骤六:将质量比为100:20:800的环氧树脂、脂肪族固化剂和砂进行混合成糊状,填充在所述过渡层5的上表面,形成混凝背材6,使用木槌砸实;
步骤七:将质量比为100:20:500的环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉进行混合成糊状,随型浇注在混凝背材6的上表面,固化12小时,形成加工层8;
步骤八:使用CNC机床对加工层8进行加工,加工至适宜尺寸。
实施例二:
作为举例,在本实施例中,环氧树脂采用康普斯特双酚A环氧树脂HE2008。所述高分子树脂材料制作拉伸模具的方法包括以下步骤:
所述高分子材料制作拉伸模具的制造方法包括以下步骤:
步骤一:将使用塑料或金属制造的凸模2和压边圈1以10mm间隙组合好,并固定在平板上;
步骤二:将所述凸模2和压边圈1的上表面粘贴一层厚度蜡片3;
步骤三:所述压边圈1的上边缘处焊接有围框7,所述围框7的外侧面与所述压边圈1外侧面同平面;
步骤四:将质量比为100:13的环氧树脂和脂肪族固化剂进行混合,搅拌均匀后,随型涂刷在所述厚度蜡片3的表面,固化12小时,形成胶衣层4;
步骤五:将质量比为100:40:800的环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉进行混合成糊状,随型填充在所述胶衣层4的上表面,固化12小时,形成过渡层5;
步骤六:将质量比为100:40:1200的环氧树脂、脂肪族固化剂和砂进行混合成糊状,填充在所述过渡层5的上表面,形成混凝背材6,使用木槌砸实;
步骤七:将质量比为100:40:800的环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉进行混合成糊状,随型浇注在混凝背材6的上表面,固化16小时,形成加工层8;
步骤八:使用CNC机床对加工层8进行加工,加工至适宜尺寸。
实施例三:
作为举例,在本实施例中,环氧树脂采用康普斯特双酚A环氧树脂HE2008。所述高分子树脂材料制作拉伸模具的方法包括以下步骤:
步骤一:将使用高分子可加工塑料或金属制造的凸模2和压边圈1进行组合;
步骤二:将凸模2和压边圈1以6mm间隙组合好,并固定在平板上;
步骤三:将凸模2和压边圈1的上表面,粘贴一层厚度蜡片3,厚度蜡片3根据需要拉伸成型金属板材的厚度决定,本实施例使用0.7mm的厚度蜡片3;此方法制作的模具可以满足金属拉伸板材厚度从0.3mm-1.2mm的高强度钢板,0.3mm-3mm厚的铝板。
步骤四:焊接凹模钢板围框7,钢板厚度为8mm,如需要可在内部添加加强筋,以压边圈1外框为基准定位放置围框7;
步骤五:按照环氧树脂100:10固化剂进行混合,环氧树脂采用环氧类表面胶衣,将康普斯特专用S80环氧胶衣与固化剂按照100:10的比例混合,一定充分搅拌,使树脂和固化剂混合均匀,使用拍刷进行施工,随型涂刷在厚度蜡片3的表面,形成胶衣层4,施工方便迅速快捷。固化12小时。表面胶衣需要分两次施工,总厚度为1.5mm-3mm。
步骤六:将康普斯特双酚A环氧树脂HE2008,按照树脂、固化剂、铝粉100:40:800的比例进行混合成糊状,随型填充在表面胶衣的背面,形成过渡层5,在室温不低于20度的环境中固化12小时,康普斯特双酚A环氧树脂HE2008加入的铝粉粒度为80-200目,过渡层5厚度为15-20mm。在本步骤中,可以先将树脂与固化剂按照100:40的比例进行混合,再加入80~200目的铝粉进行混合
步骤七:将康普斯特双酚A环氧树脂HE2008,按照树脂、固化剂、砂100:40:1200的比例进行混合成糊状,填充在过渡层5的背面形成混凝背材6,使用木槌砸实;康普斯特双酚A环氧树脂HE2008加入砂子,主要考虑的是降低成本,若考虑重复使用,可以加入80目铝粉,康普斯特双酚A环氧树脂HE2008与固化剂、铝粉的比例为:100:40:1000。
步骤8:将康普斯特双酚A环氧树脂HE2008,按照树脂、固化剂、铝粉100:40:400的比例进行混合成糊状,随型浇注在混凝背材6的背面,形成加工层88,固化14小时。
步骤九:使用CNC机床对加工层8进行加工,直至达到工艺要求。
综上所述,本发明可提供一种使用高分子材料代替金属制造拉伸模具,从而达到在极短的时间内完成精度高、寿命长、制造时间短的拉伸模具生产,形成小批量拉伸件的生产能力的高分子材料制作拉伸模具及其制造方法。
以上实施例对本发明进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种高分子材料制作拉伸模具,其特征在于:所述高分子材料制作拉伸模具包括围框,所述围框内依次填充有胶衣层、过渡层、混凝背材和加工层,所述胶衣层包含环氧树脂和脂肪族固化剂,所述环氧树脂和脂肪族固化剂的质量比为100:(8-13),所述过渡层包括环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉,所述环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉的质量比为100:(20-40):(500-800),所述混凝背材包括环氧树脂、脂肪族固化剂和砂,所述环氧树脂、脂肪族固化剂和砂的质量比为100:(20-40):(800-1200),所述加工层包括环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉,所述环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉的质量比为100:(20-40):(500-800)。
2.根据权利要求1所述的高分子材料制作拉伸模具,其特征在于:所述脂肪族固化剂为脂肪胺。
3.一种高分子材料制作拉伸模具的制造方法,其特征在于:所述高分子材料制作拉伸模具的制造方法包括以下步骤:
步骤一:将使用塑料或金属制造的凸模和压边圈以3mm至10mm间隙组合好,并固定在平板上;
步骤二:将所述凸模和压边圈的上表面粘贴一层厚度蜡片;
步骤三:所述压边圈的上边缘处焊接有围框,所述围框的外侧面与所述压边圈外侧面同平面;
步骤四:将质量比为100:(8-13)的环氧树脂和脂肪族固化剂进行混合,搅拌均匀后,随型涂刷在所述厚度蜡片的表面,固化12小时,形成胶衣层;
步骤五:将质量比为100:(20-40):(500-800)的环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉进行混合成糊状,随型填充在所述胶衣层的上表面,固化12小时,形成过渡层;
步骤六:将质量比为100:(20-40):(800-1200)的环氧树脂、脂肪族固化剂和砂进行混合成糊状,填充在所述过渡层的上表面,形成混凝背材,使用木槌砸实;
步骤七:将质量比为100:(20-40):(500-800)的环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉进行混合成糊状,随型浇注在混凝背材的上表面,固化12-16小时,形成加工层;
步骤八:使用CNC机床对加工层进行加工,加工至适宜尺寸。
4.根据权利要求3所述的高分子材料制作拉伸模具的制造方法,其特征在于:所述凸模和压边圈的边缘齐平。
5.根据权利要求3所述的高分子材料制作拉伸模具的制造方法,其特征在于:所述厚度蜡片的厚度与拉伸成型金属板材的厚度相等,所述拉伸成型金属板材为高强度钢板时,其的厚度为0.3mm至1.2mm,所述拉伸成型金属板材为铝板时,其的厚度为0.3mm至3mm。
6.根据权利要求3所述的高分子材料制作拉伸模具的制造方法,其特征在于:所述胶衣层的环氧树脂和脂肪族固化剂的质量比为100:10。
7.根据权利要求3所述的高分子材料制作拉伸模具的制造方法,其特征在于:所述过渡层的环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉的质量比为100:40:800,所述加工层的环氧树脂、脂肪族固化剂和铝粉的质量比为100:40:400。
8.根据权利要求3所述的高分子材料制作拉伸模具的制造方法,其特征在于:所述围框的钢板厚度为8mm。
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