本發(fā)明涉及模具制備的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種塑膠注塑模仁的三維打印制備方法，及實施該制備方法的塑膠注塑模仁。

背景技術(shù)：
在注塑模具中，模具的冷卻效果關(guān)系到生產(chǎn)效率的高低和最終注塑制品的質(zhì)量優(yōu)劣，因此其冷卻系統(tǒng)的設(shè)計是模具設(shè)計過程中需要考慮的關(guān)鍵問題之一。但是，由于現(xiàn)階段模具制造手段有限，并且缺乏合適的冷卻水路設(shè)計理論，使得冷卻水路的設(shè)計和制造只能局限于相對簡單的結(jié)構(gòu)形式下?，F(xiàn)在，采用三維打印技術(shù)制造具有異型水路結(jié)構(gòu)的模仁，高效便捷，并能制造出結(jié)構(gòu)復(fù)雜、具有更高冷卻效果的異型水路結(jié)構(gòu)，但是，現(xiàn)在的三維打印方式是直接將整個工件全部用金屬粉末打印出來，不僅打印時間長，成本也更高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本項發(fā)明是針對現(xiàn)行技術(shù)不足，提供一種塑膠注塑模仁的三維打印制備方法，采用傳統(tǒng)的模具鋼材作為注塑模仁的裝配位部分，然后采用三維打印在裝配位部分上方打印出膠位部分，減少成本，也節(jié)省了加工時間。本發(fā)明還提供一種實施該制備方法的塑膠注塑模仁。本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：一種塑膠注塑模仁的三維打印制備方法，其包括以下步驟：(1)通過CAE輔助分析軟件建立塑膠注塑模仁的三維建模模型，該注塑模仁包括裝配位部分和膠位部分；所述裝配位部分為模具鋼材制備而成，并在模具鋼材上表面設(shè)置連接結(jié)構(gòu)，所述連接結(jié)構(gòu)包括多排平行設(shè)置的斜凹槽，相鄰兩排的斜凹槽的傾斜方向相反；所述斜凹槽為電火花加工成的圓形微小斜孔；CAE輔助分析軟件選擇注塑成型參數(shù)，模擬注塑生產(chǎn)過程，獲得膠位部分內(nèi)的水路結(jié)構(gòu)；得到裝配位部分、膠位部分以及水路結(jié)構(gòu)的三維檔案；(2)所述裝配位部分的模具鋼材經(jīng)過淬火加硬處理，進行磨平，再進行表面噴砂處理，使裝配位部分的表面粗糙；(3)將步驟(2)的裝配位部分的模具鋼材進行退磁處理，消除模具鋼材內(nèi)的殘余應(yīng)力，并清潔模具鋼材的表面；(4)將三維檔案輸入到三維打印機內(nèi)，并將步驟(3)的裝配位部分的模具鋼材放置在3D打印機的加工基板上面；(5)在模具鋼材的表面鋪設(shè)一層模具鋼粉末，利用超聲波振動器振動模具鋼材，使位于模具鋼材表面的模具鋼粉末進入到斜凹槽內(nèi)并鋪設(shè)均勻，模具鋼粉末的上表面呈水平面；(6)通過激光照射斜凹槽內(nèi)的模具鋼粉末，輻照的位置上模具鋼粉末燒結(jié)在一起，激光照射時的角度與斜凹槽的角度相一致；(7)待上一層燒結(jié)完成后，重復(fù)步驟(5)及步驟(6)，直至斜凹槽被模具鋼粉末燒結(jié)填平；(8)重復(fù)在裝配位部分上表面鋪設(shè)模具鋼粉末，并進行激光燒結(jié)，直至膠位部分以及水路結(jié)構(gòu)燒結(jié)完畢。作為進一步改進，所述步驟(1)中，所述連接結(jié)構(gòu)的斜凹槽的垂直深度為1～3mm，所述斜凹槽的其中一條母線與豎直線的夾角為6°～15°。作為進一步改進，所述的步驟(5)具體還包括以下內(nèi)容：通過超聲波振動器振動模具鋼材后，模具鋼材將發(fā)生一定的位移，在進行激光燒結(jié)前，對模具鋼材進行重新定位。作為進一步改進，每次超聲波振動時間少于5秒。作為進一步改進，第一次至第五次鋪設(shè)模具鋼粉末的量逐次增大，直至圓形微小斜孔底部圓弧結(jié)構(gòu)被填平，第六次開始每次鋪設(shè)模具鋼粉末量一致。作為進一步改進，所述步驟(1)的膠位部分內(nèi)還設(shè)有封閉的中空腔體，該中空腔體內(nèi)填充有金屬鈉。作為進一步改進，所述中空腔體位于膠位部分的中部。作為進一步改進，所述步驟(1)中，CAE輔助分析軟件得到裝配位部分、膠位部分、中空腔體以及冷卻水路結(jié)構(gòu)的三維檔案。作為進一步改進，所述步驟(8)具體還包括以下內(nèi)容：當燒結(jié)到中空腔體的頂部時，取出注塑模仁的半成品，并清理位于中空腔體內(nèi)的模具鋼金屬粉末，向中空腔體內(nèi)注入金屬鈉，金屬鈉填滿中空腔體至平齊注塑模仁半成品的上頂面，將半成品重新放置到加工基板上，繼續(xù)進行激光燒結(jié)，直至完成整個膠體部位以及水路結(jié)構(gòu)的燒結(jié)。一種實施上述塑膠注塑模仁的三維打印制備方法的塑膠注塑模仁，所述塑膠注塑模仁包括裝配位部分和膠位部分，所述裝配位部分上表面設(shè)有連接結(jié)構(gòu)，所述連接結(jié)構(gòu)包括多排平行設(shè)置的斜凹槽，相鄰兩排的斜凹槽的傾斜方向相反，所述斜凹槽為經(jīng)過電火花加工成的圓形微小斜孔，所述斜凹槽的垂直深度為1～3mm，所述斜凹槽的其中一條母線與豎直線的夾角為6°～15°；所述膠位部分內(nèi)設(shè)有冷卻水路結(jié)構(gòu)以及中空腔體，所述中空腔體內(nèi)填充有金屬鈉，所述中空腔體位于膠位部分的中部。本發(fā)明的有益效果：針對傳統(tǒng)的3d打印方法是直接將整個注塑模仁打印出來，耗費材料和時間，本發(fā)明通過3D打印技術(shù)，即選擇地分層燒結(jié)金屬粉末技術(shù)，用傳統(tǒng)的模具鋼材制造成裝配位部分，并在裝配位部分上部直接金屬粉末燒結(jié)成膠位部分，減少加工時間，并由于膠位部分采用高成本的高強度模具鋼粉末燒結(jié)而成，而相對于整個塑膠注塑模仁通過金屬粉末燒結(jié)的成本，本發(fā)明降低了生產(chǎn)成本，同時提高了加工效率。針對裝配位部分以及后續(xù)三維打印的膠位部分的連接問題，本發(fā)明在裝配位部分的上表面設(shè)置連接結(jié)構(gòu)，連接結(jié)構(gòu)包括多排傾斜角度相反的圓形微小斜孔，并通過激光燒結(jié)技術(shù)填充圓形微小斜孔，使得上部的膠位部分與裝配位部分連接牢固，并不發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，提高塑膠注塑模仁的可靠性。本發(fā)明的塑膠注塑模仁內(nèi)設(shè)置冷卻水路結(jié)構(gòu)以及中空腔體，冷卻水路結(jié)構(gòu)有利于模仁的散熱，中空腔體內(nèi)填充有金屬鈉，金屬鈉的熔點為97攝氏度，當塑膠注塑模仁正常工作后，金屬鈉變?yōu)橐簯B(tài)，能夠有效地將模仁內(nèi)的溫度盡快傳遞到模仁的其他部位，在一定程度上解決了高溫下的機械特性變差的現(xiàn)象。下面結(jié)合附圖與具體實施方式，對本發(fā)明進一步詳細說明。附圖說明圖1為本實施例的塑膠注塑模仁的裝配位部分及膠位部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中塑膠注塑模仁的裝配位部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為塑膠注塑模仁的裝配位部分剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1.裝配位部分，11.連接結(jié)構(gòu)，12.斜凹槽，2.膠位部分。具體實施方式實施例，參見圖1～3，本實施例提供的塑膠注塑模仁的三維打印制備方法，其包括以下步驟：(1)通過CAE輔助分析軟件建立塑膠注塑模仁的三維建模模型，該注塑模仁包括裝配位部分1和膠位部分2；所述裝配位部分1為模具鋼材制備而成，并在模具鋼材上表面設(shè)置連接結(jié)構(gòu)11，所述連接結(jié)構(gòu)11包括多排平行設(shè)置的斜凹槽12，相鄰兩排的斜凹槽12的傾斜方向相反；所述斜凹槽12為電火花加工成的圓形微小斜孔，所述連接結(jié)構(gòu)11的斜凹槽12的垂直深度為1～3mm，所述斜凹槽12的斜面與豎直面的夾角為6°～15°；CAE輔助分析軟件選擇注塑成型參數(shù)，模擬注塑生產(chǎn)過程，獲得膠位部分2內(nèi)的水路結(jié)構(gòu)；膠位部分2內(nèi)還設(shè)有封閉的中空腔體，該中空腔體內(nèi)填充有金屬鈉；所述中空腔體位于膠位部分2的中部；得到裝配位部分1、膠位部分2，中空腔體以及水路結(jié)構(gòu)的三維檔案；(2)所述裝配位部分1的模具鋼材經(jīng)過淬火加硬處理，進行磨平，再進行表面噴砂處理，使裝配位部分1的表面粗糙；(3)將步驟(2)的裝配位部分1的模具鋼材進行退磁處理，消除模具鋼材內(nèi)的殘余應(yīng)力，并清潔模具鋼材的表面；(4)將三維檔案輸入到三維打印機內(nèi)，并將步驟(3)的裝配位部分1的模具鋼材放置在3D打印機的加工基板上面；(5)在模具鋼材的表面鋪設(shè)一層模具鋼粉末，利用超聲波振動器振動裝配位部分1的模具鋼材，使位于模具鋼材表面的模具鋼粉末進入到斜凹槽12內(nèi)并鋪設(shè)均勻，模具鋼粉末的上表面呈水平面；通過超聲波振動器振動模具鋼材后，模具鋼材將發(fā)生一定的位移，在進行激光燒結(jié)前，對模具鋼材進行重新定位；每次超聲波振動時間少于5秒；(6)通過激光照射斜凹槽12內(nèi)的模具鋼粉末，輻照的位置上模具鋼粉末燒結(jié)在一起，激光照射時的角度與斜凹槽12的角度相一致；(7)待上一層燒結(jié)完成后，重復(fù)步驟(5)及步驟(6)，直至斜凹槽12被模具鋼粉末燒結(jié)填平；(8)重復(fù)在裝配位部分上表面鋪設(shè)模具鋼粉末，并進行激光燒結(jié)，直至膠位部分2以及水路結(jié)構(gòu)燒結(jié)完畢；當燒結(jié)到中空腔體的頂部時，取出注塑模仁的半成品，并清理位于中空腔體內(nèi)的模具鋼金屬粉末，向中空腔體內(nèi)注入金屬鈉，金屬鈉填滿中空腔體至平齊注塑模仁半成品的上頂面，將半成品重新放置到加工基板上，重新定位并繼續(xù)進行激光燒結(jié)，直至完成整個膠體部位以及水路結(jié)構(gòu)的燒結(jié)。由于電火花加工成的圓形微小斜孔的底部為圓弧結(jié)構(gòu)，第一次至第五次鋪設(shè)模具鋼粉末的量逐次增大，直至圓形微小斜孔底部圓弧結(jié)構(gòu)被填平，第六次開始每次鋪設(shè)模具鋼粉末量一致。針對傳統(tǒng)的3d打印方法是直接將整個注塑模仁打印出來，耗費材料和時間，本發(fā)明通過3D打印技術(shù)，即選擇地分層燒結(jié)金屬粉末技術(shù)，用傳統(tǒng)的模具鋼材制造成裝配位部分1，并在裝配位部分1上部直接金屬粉末燒結(jié)成膠位部分2，減少加工時間，并由于膠位部分2采用高成本的模具鋼粉末燒結(jié)而成，而相對于整個塑膠注塑模仁通過金屬粉末燒結(jié)的成本，本發(fā)明降低了生產(chǎn)成本，同時提高了加工效率。本實施例還提供的塑膠注塑模仁，所述塑膠注塑模仁包括裝配位部分1和膠位部分2，所述裝配位部分1上表面設(shè)有連接結(jié)構(gòu)11，所述連接結(jié)構(gòu)11包括多排平行設(shè)置的斜凹槽12，相鄰兩排的斜凹槽12的傾斜方向相反，所述連接結(jié)構(gòu)11為經(jīng)過電火花加工成的圓形微小斜孔，所述斜凹槽12的垂直深度為1～3mm，所述斜凹槽12的斜面與豎直面的夾角為6°～15°；所述膠位部分2內(nèi)設(shè)有冷卻水路結(jié)構(gòu)以及中空腔體，所述中空腔體內(nèi)填充有金屬鈉，所述中空腔體位于膠位部分2的中部。針對裝配位部分1以及后續(xù)三維打印的膠位部分2的連接問題，本發(fā)明在裝配位部分1的上表面設(shè)置連接結(jié)構(gòu)11，連接結(jié)構(gòu)11包括多排傾斜角度相反的圓形微小斜孔，并通過激光燒結(jié)技術(shù)填充圓形微小斜孔，使得上部的膠位部分2與裝配位部分1連接牢固，并不發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，提高塑膠注塑模仁的可靠性。本發(fā)明的塑膠注塑模仁內(nèi)設(shè)置冷卻水路結(jié)構(gòu)以及中空腔體，冷卻水路結(jié)構(gòu)有利于模仁的散熱，中空腔體內(nèi)填充有金屬鈉，金屬鈉的熔點為97攝氏度，當塑膠注塑模仁正常工作后，金屬鈉變?yōu)橐簯B(tài)，能夠有效地將模仁內(nèi)的溫度盡快傳遞到模仁的其他部位，在一定程度上解決了高溫下的機械特性變差的現(xiàn)象。本發(fā)明并不限于上述實施方式，采用與本發(fā)明上述實施例相同或近似方法或結(jié)構(gòu)，而得到的其他塑膠注塑模仁的三維打印制備方法及塑膠注塑模仁，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。