[发明专利]复合材料快速模具制造方法及复合材料快速模具

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速模具制造方法，特别涉及一种利用高塑性的复合材 料的快速模具制程。

背景技术

一般传统钣金模具皆为钢模，模具钢胚经取料、粗加工、应力释除、线 切割、放电、研磨加工、抛光到表面处理等严格道次始得产出模具，开发时 程相对较为冗长且造价高昂，因此，新车测试或维修备品件等具有少量多样 的零件产品，业界常选择快速模具(又称暂用模具或简易模具)取代永久性的 钢模。

一般快速模具因材料与制程的不同区分为低熔点合金或锌合金、铸铁模 具、树脂模具、电铸模具与金属喷涂模具等。上述现有的快速模具工法尚无 法广泛应用产业上，理由约如下列所示：低熔点合金为铅、铋、锡等金属组 成的合金，价格相对较昂贵且使用时需要加热设备，锌合金与铸铁亦需要高 温熔解炉熔炼成铸胚，低熔点合金、锌合金与铸铁应用时皆须完成铸胚，然 后将铸胚再加工出模面始成模具；请参照图1所示的现有技术的树脂模具剖 视图。树脂模具10为使用树脂、硬化剂与填充物混合后灌注而成形模仁， 对于大型钣金件的模具而言，全部应用树脂材料的成本非常高，造成模具成 本降低有限。

因此，现有的钣金冲压快速模具(如低熔点合金或锌合金、铸铁模具、树 脂模具、电铸模具与金属喷涂模具等)相对地较无法完全针对少量多样大型钣 金件提供快速、经济及有效率的市场需求，实际应用上仍有许多改善的空间。

发明内容

本发明欲解决的问题在于，提供一种复合材料快速模具的制造方法，该 复合材料快速模具是应用铸造领域所使用的砂模制成快速模具的大部分面 积的主体部，再于砂模的至少一表面上灌注成型一树脂硬化层而形成；以可 应用于大型复杂曲面产品的简易模具制造且具有缩短时程、精度佳、质量好、 又有经济的优势。

本发明解决上述制程问题的技术手段系提供一种复合材料快速模具制 造方法，步骤包含：成型一砂模主体，该砂模主体具有一第一表面，该第一 表面造型粗略对应于一工件原型表面造型；制作一树脂模具框件，该树脂模 具框件的一容置空间内具有至少一个定位支撑件；将该工件原型设置于该定 位支撑件上；于该树脂模具框件中组合并定位该砂模主体，该砂模主体的该 第一表面与该工件原型表面相对并保持一间隙；于该树脂模具框件的该容置 空间中灌注一树脂混合液，以于该第一表面上形成一树脂混合材料层；以及 取出该树脂混合液硬化结合于该砂模主体所形成的该复合材料快速模具。

本发明的有益技术效果在于，本发明提供一种新式的以树脂与砂模为主 要成分的复合材料模具及其制造工艺，树脂材料可复制高复杂表面质量佳模 具表面，树脂结构的内部充填耐高温高强度铸造用砂模材料，型砂价格低廉 且经高温烧结后强度佳，树脂与砂模结合的复合材结构应用于大型复杂曲面 产品的简易模具制造具有缩短时程、精度佳、质量好、又有经济的优势。

附图说明

图1所示为现有技术的树脂模具剖视图；

图2所示为本发明复合材料快速模具制造方法实施例的流程图；

图3A至图3E所示为图2的结构剖面示意图；

图4所示为本发明复合材料快速模具埋设支撑架体实施例的剖示图；以 及

图5所示为本发明复合材料快速模具的表面形成粗糙面实施例的剖示 图。

其中，附图标记说明如下：

10树脂材料模具            20砂模主体

21支撑架体                211固定栓

22第一表面                30工件原型

40树脂模具框件            41容置空间

42盖板                43定位支撑件

44间隙                50树脂混合液

51树脂混合材料层      60复合材料快速模具

61工作表面            70抽真空设备

S粗糙面

具体实施方式

现配合附图将本发明较佳实施例详细说明如下。

首先请参照图2所示的本发明复合材料快速模具制造方法实施例的流程 图以及图3A至图3E所绘示图2的结构剖面示意图。本实施例中，其制造方 法包含：