[发明专利]模具制造

说明书

发明领域

本发明涉及一种制造模具的系统和方法，特别但不是仅仅涉及一种用于制造和加工模具的系统和方法，该系统和方法可被用于各种制造工艺，如压铸，硬型铸造等中。

背景技术

在申请人的南非专利申请NO.99/2209中披露了一种用于制造如模具这样的金属制品的方法和系统，所述南非专利申请NO.99/2209可在本申请中全面参考使用。

被披露的用于制造模具的方法包括以下步骤：

提供一种将形成的模具的CAD模型；

从模具的CAD模型中快速设计出模具的三维图案；

由其三维图案制造模具的模子，及

由所述模子铸造模具。

虽然本申请人的方法是有效的且允许对新工具的快速制造，但是已出现了许多难点。特别是，在所述方法的铸造步骤中制造的铸件会表现出一定程度的金属收缩性，这种金属收缩性是难以预测的且会影响将通过所述模具制造的最终产品的精确性。

另外，使这类模具表面具有某种结构是比较困难的且成本较高。

本发明的目的

本发明的一个目的在于提供一种制造用于模制或形成金属件的模具的系统和方法，本发明的方法和系统至少能够部分消除上面提到的困难和缺点。

本发明的概述

根据本发明，提供了一种用于制造模具的方法，其包括以下步骤：

提供具有理想尺寸的模具的基准CAD模型；

由其模子制造模具的超尺寸铸件；

测量超尺寸铸件的实际尺寸；

将所测得的超尺寸模具的尺寸与所述基准CAD模型比较；及

烧蚀超尺寸铸件直至其尺寸基本上等于所述基准CAD模型的尺寸。

本发明的其它特征还在于通过以下步骤制造模具的超尺寸铸件：

提供模具的超尺寸CAD模型；

在所述超尺寸CAD模型中包括多个基准点，这些基准点足以限定一个关于所述CAD模型的三维坐标系统；

由模具的超尺寸CAD模型快速设计出所述模具的三维图案；

由其三维图案制造模具的模子；及

由所述模子铸造超尺寸模具。

本发明的其它特征还在于超尺寸铸件的实际尺寸由以下步骤检测：

描绘超尺寸铸件以获得关于超尺寸铸件表面相对于铸件上多个基准点限定的三维坐标系统的坐标；及

将所述坐标转换为被测量的CAD模型。

本发明的其它特征还在于：通过激光烧蚀，机加工或电火花腐蚀中任意一种方法烧蚀所述超尺寸铸件，且通过一激光型或接触型成像系统描绘出超尺寸铸件。

本发明的特征还在于其包括：使铸件表面的至少一部分具有某种结构的辅助步骤；及

通过以下步骤构造出铸件的一部分表面的形状：

提供一种具有施加在铸件表面上的理想结构的基准CAD模型；

作为铸件上多个基准点中每一个基准点的坐标的函数，标识被成形的铸件表面部分；

根据具有施加在铸件上的理想结构的基准CAD模型，烧蚀铸件表面的被标识部分。

本发明还提供了：通过激光烧蚀来烧蚀所述铸件的表面部分。

本发明还设有至少一条通过超尺寸铸件的整体冷却通道，且所述整体冷却通道还包括一个空心底衬(hollow back)以及一块用于导引冷却剂流体通过其中的导流板。

本发明还涉及一种用于制造模具的系统，其包括：

用于形成将制造的、具有理想尺寸的模具的基准CAD模型的装置；

一个制造装置，用于从其模子制造出模具的超尺寸铸件；

测量装置，用于测量超尺寸铸件的实际尺寸；

比较装置，其用于将超尺寸模具的测量尺寸与基准CAD模型相比较；及

一个烧蚀装置，其用于加工超尺寸铸件直至其尺寸基本上等于基准CAD模型的尺寸。

本发明还具有以下特征，即所述制造装置包括：

用于形成模具的超尺寸CAD模型的装置，所述CAD模型包括多个基准点，这些基准点足以限定关于CAD模型的三维坐标系统；

一个快速样机装置，其用于由模具的超尺寸CAD模型制造出模具的三维图案；及

一个制造装置，用于由模具的三维图案制造模具的模子，并用于由模具的模子铸造模具。

本发明还具有以下特征，即测量装置为成像系统，其用于获得超尺寸铸件表面相对由铸件上的多个基准点限定的三维坐标系统的坐标，并将这些坐标转换为一测量CAD模型。

本发明还具有以下特征，即：烧蚀装置为激光烧蚀装置、机加工装置或电火花腐蚀装置中的任意一种，且对于所述成像系统而言，其可以是激光型成像系统或接触型成像系统。