[发明专利]一种异形水路的斜顶制备方法及斜顶

权利要求书

1.一种异形水路的斜顶制备方法，其包括安装有CAD三维建模软件、CAE辅助分析软件、分层切片软件、3D打印软件的计算机以及3D打印机，其特征在于，其包括以下步骤：

(1)通过CAE辅助分析软件建立注塑模以及斜顶的三维建模模型，选择注塑成型参数，模拟注塑生产过程，并通过CAE辅助分析软件的深度负反馈来补偿注塑生产产品的变化而预先修改斜顶内的异形水路结构，使得斜顶符合实际注塑生产的冷却效果，从而得到斜顶以及异形水路结构的三维档案；

(2)在CAD三维建模软件中将步骤(1)得到的斜顶设置两种材料，分别为斜顶内异形水路结构内壁设置0.3～0.6mm厚的高导热的铜材料，斜顶除异形水路结构的其他部位为模具钢材料，并输出斜顶及异形水路结构的三维档案；

(3)将步骤(2)得到的斜顶及异形水路结构的三维档案用分层切片软件对其进行处理，获得各截面形状的信息参数，作为激光束进行二维扫描的轨迹，由激光发出的光束在计算机3D打印软件的控制下，根据几何形体各层截面的坐标数据有选择地对不同材料粉末层进行扫描，在激光辐照的位置上粉末烧结在一起，一层烧结完成后，再铺粉进行下一层扫描烧结，新的一层和前一层自然地烧结在一起，最终生成跟三维档案一致的斜顶及异形水路；

(4)在斜顶的与注塑塑胶件接触的顶出部位设置0.05～0.1mm厚的高导热硬质石墨烯涂层。

2.根据权利要求1所述的异形水路的斜顶制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述CAE辅助分析软件的深度负反馈的运行过程具体包括以下步骤：

(11)将已建立的注塑模以及斜顶的三维建模模型导入到CAE辅助分析软件，在CAE辅助分析软件中选择材料以及注塑成型参数，建立初始的水路结构；

(12)模拟注塑生产，生产出模拟的产品3D模型，并预测模拟的产品3D模型的变形，

将模拟的产品3D模型与原产品模型比较，将变形的差值反馈给CAE辅助分析软件，CAE辅助分析软件根据变形的差值重新生成斜顶的水路结构，得到改进的斜顶的三维建模模型；

(13)再次模拟注塑生产，再次得到产品模型，并预测模拟的产品3D模型的变形，计算机自动重复以上步骤(12)多次，直到模拟生成出来的产品满足设定的变形要求，得到的斜顶的三维建模模型用于模具设计和加工。

3.根据权利要求2所述的异形水路的斜顶制备方法，其特征在于，所述的步骤(3)中，根据几何形体各层截面的坐标数据有选择地对不同材料粉末层进行扫描的具体步骤如下：

(31)铺设模具钢粉末，在激光辐照的位置上粉末烧结在一起，待上一层烧结完成后，再铺设粉进行下一层扫描烧结；

(32)当位于该层截面形状的信息参数只有斜顶的模具钢材料时，该层只需铺设一次模具钢粉末烧结一次；

当位于该层截面形状的信息参数包括斜顶的模具钢材料以及异形水路结构的铜材料时，首先铺设模具钢粉末烧结一次，随后，清理干净模具钢粉末后铺设铜粉末，再进行异形水路结构的烧结；如此多次重复，最终得到完整的含有异形水路结构的斜顶。

4.根据权利要求1所述的异形水路的斜顶制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述斜顶包括一体结构的底座连接部、推杆部、与注塑塑胶件接触的顶出部以及设置在顶出部的石墨烯层状结构，所述斜顶还包括设置在所述斜顶内的异形水路结构；所述异形水路结构的入水口及出水口设置在底座推杆部的下部，并与推杆部内的竖直冷却水路连通，所述顶出部内设有随形冷却水路。

5.根据权利要求4所述的异形水路的斜顶制备方法，其特征在于，所述异形水路结构包括两组冷却液流向相反设置的冷却水路，分别为第一组冷却水路及第二组冷却水路，每组冷却水路包括位于底座连接部以及推杆部设有主流水路，以及位于注塑塑胶件接触的顶出部的水路设有两条或两条以上的支流水路。

6.根据权利要求5所述的异形水路的斜顶制备方法，其特征在于，所述位于注塑塑胶件接触的顶出部的支流水路连接所述主流水路，所述支流水路的直径小于主流水路的直径。

7.根据权利要求6所述的异形水路的斜顶制备方法，其特征在于，所述支流水路为随形冷却水路，该随性冷却水路沿着顶出部的外形轮廓设置。