[发明专利]一种注塑模具随形冷却结构的3D精密成型方法

权利要求书

1.一种注塑模具随形冷却结构的3D精密成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）首先针对注塑模具型腔面轮廓，基于传热计算，建立高效热交换的随形冷却流道三维模型；

2）基于易于加工的基本原则，对随形冷却流道的三维模型进行层结构划分，采用机械加工、激光或化学刻蚀的方法加工出相应的各层结构，将各层结构按照对应的次序叠放、定位；

3）随后采用添加中间层的扩散焊方法，在一定的焊接工艺参数下对层结构进行焊接，选取Cu、Au、Mn、Sn或Zn其中某一纯金属作为中间层，实现随形冷却流道的3D精密成型；

所述的焊接工艺参数，焊接真空度不低于10^-2Pa,温度高于中间层金属熔点或者Fe-中间层金属二元相图共晶点30～100℃，压力为0.1～1MPa，保温时间为0.5～1.5h；以下为以金属Cu、Au、Mn、Sn或Zn其中某一纯金属作为中间层的焊接工艺：

a、采用金属Cu作为中间层，焊接真空度不低于10^-2Pa，随后将焊接温度升高至1113～1183℃，加压0.1～1MPa，保温时长0.5～1.5h；

b、采用金属Au作为中间层，焊接真空度不低于10^-2Pa，随后将焊接温度升高至1094～1164℃，加压0.1～1MPa，保温时长0.5～1.5h；

c、采用金属Mn作为中间层，焊接真空度不低于10^-2Pa，在抽真空结束后向真空扩散焊炉体内通入1000Pa氩气，防止Mn的挥发损失，随后升高焊接温度至1276～1346℃，加压0.1～1MPa，保温0.5～1.5h；

d、采用金属Sn作为中间层，焊接真空度不低于10^-2Pa，随后升高焊接温度至1160～1230℃，加压0.1～1MPa，保温0.5～1.5h；

e、采用金属Zn作为中间层，焊接真空度不低于10^-2Pa，在抽真空结束后向真空扩散焊炉体内通入1000Pa氩气，防止Zn的挥发损失，随后升高焊接温度至812～882℃，加压0.1～1MPa，保温0.5～1.5h；

4）最后采用机械加工方法在扩散焊实体表面加工模具型腔，完成注塑模具随形冷却结构的3D精密成型。

2.根据权利要求1所述的一种注塑模具随形冷却结构的3D精密成型方法，其特征在于，所述的中间层厚度为1～10mm，采用箔材、金属粉末、表面镀膜制备。

3.根据权利要求1所述的一种注塑模具随形冷却结构的3D精密成型方法，其特征在于，所述的随形冷却流道的形状参数，如距注塑件型腔表面的距离、直径、中心距，可以基于传热计算，根据实际不同冷却需求进行自由设计。

4.根据权利要求1所述的一种注塑模具随形冷却结构的3D精密成型方法，其特征在于，层结构待焊面表面粗糙度为0.01～1mm之间。