本發(fā)明涉及工業(yè)制造領(lǐng)域，尤其涉及模具制造方法。

背景技術(shù)：

冷卻通道是模具的一種常用結(jié)構(gòu)，在冷卻通道中流動(dòng)的冷卻液可以加速模具及待成型材料的冷卻速度。在傳統(tǒng)的模具制造過(guò)程中，冷卻通道是通過(guò)在模仁上鉆孔形成的，這種傳統(tǒng)模具制造方法制造出來(lái)的冷卻通道形狀單一，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，導(dǎo)致冷卻通道對(duì)模腔內(nèi)待成型材料的降溫效果有限，影響模具的模制成型品質(zhì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明提供一種模具制造方法。

本發(fā)明實(shí)施方式的模具制造方法包括以下步驟：

用3D打印的方法打印出包括冷卻通道的模仁；

加工所述模仁外表面；

在所述模仁上加工出模腔，所述冷卻通道環(huán)繞所述模腔；

加工出模具組件；及

裝配所述模仁及所述模具組件以形成模具。

某些實(shí)施方式中，所述3D打印的方法包括選擇性激光熔化成型、電子束熔化成型或激光工程化凈成型。

某些實(shí)施方式中，用所述3D打印的方法制造出所述模仁之前的步驟包括：利用計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)出模仁及冷卻通道。

某些實(shí)施方式中，所述冷卻通道的材料包括模具鋼、不銹鋼、銅和鋁。

某些實(shí)施方式中，所述模仁外表面的加工方式包括數(shù)控機(jī)床加工、電火花加工或磨床加工。

某些實(shí)施方式中，所述冷卻通道的內(nèi)壁和所述模腔的內(nèi)壁之間的距離為15～25毫米。

某些實(shí)施方式中，所述模具組件包括模板、頂針、導(dǎo)柱及定位環(huán)。

某些實(shí)施方式中，冷卻通道的直徑為9～12毫米。

某些實(shí)施方式中，所述裝配所述模仁及所述模具組件以形成模具步驟包括采用互換法、選配法或調(diào)整法裝配所述模仁及所述模具組件以形成模具。

某些實(shí)施方式中，所述模具用于成型液態(tài)金屬或塑料制品。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施方式的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本發(fā)明某些實(shí)施方式的模具制造方法的流程示意圖。

圖2是本發(fā)明某些實(shí)施方式的模具制造方法的另一種流程示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施方式的模具制造方法的模具立體示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施方式的模具制造方法的定位環(huán)示意圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施方式的模具制造方法的頂針示意圖。

主要元件符號(hào)說(shuō)明：

模具12、模板14、導(dǎo)柱16、定位環(huán)18、頂針11

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)所述特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接或可以相互通訊；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過(guò)它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公開提供了許多不同的實(shí)施方式或例子用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡(jiǎn)化本發(fā)明的公開，下文中對(duì)特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或參考字母，這種重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施方式和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外，本發(fā)明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到其他工藝的應(yīng)用和/或其他材料的使用。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施方式的模具制造方法包括以下步驟：

S10：用3D打印的方法打印出包括冷卻通道的模仁；

S20：加工模仁外表面；

S30：在模仁上加工出模腔，冷卻通道環(huán)繞模腔；

S40：加工出模具組件；

S50：裝配模仁及模具組件以形成模具12。

相較于傳統(tǒng)模具制造方法制造出來(lái)的形狀單一的冷卻通道，本發(fā)明實(shí)施方式的模具制造方法利用3D打印的方法制造出的模仁中的冷卻通道的形狀，可與模腔的形狀配合以完全環(huán)繞模腔，從而提升對(duì)模腔內(nèi)待成型材料的降溫效果。另一方面，模腔表面的溫度得到有效控制，保證了模具12的模制成型品質(zhì)，。

在某些實(shí)施方式中，3D打印的方法包括選擇性激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)成型、電子束熔化(Electron Beam Melting,EBM)成型或激光工程化凈成型(Laser Engineered Net Shaping,LENS)。

3D打印技術(shù)加工周期短，從零件的CAD設(shè)計(jì)到加工完成耗時(shí)少，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化，數(shù)據(jù)的修正快捷。且不同的待加工材料可以選擇不同的3D打印方法，靈活方便。

3D打印以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體。

激光束開始掃描前，鋪粉裝置先把金屬粉末平推到成型缸的基板上，激光束再按當(dāng)前層的填充輪廓線選區(qū)熔化基板上的粉末，加工出當(dāng)前層。然后成型缸下降一個(gè)層厚的距離，粉料缸上升一定厚度的距離，鋪粉裝置再在已加工好的當(dāng)前層上鋪好金屬粉末。設(shè)備調(diào)入下一層輪廓的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工。如此層層加工，直到整個(gè)零件加工完畢。整個(gè)加工過(guò)程在惰性氣體保護(hù)的環(huán)境中進(jìn)行，以避免金屬在高溫下與其他氣體發(fā)生反應(yīng)。

選擇性激光熔化成型的設(shè)備包括光路單元、機(jī)械單元、控制單元、工藝軟件和密封單元。光路單元主要包括光纖激光器、擴(kuò)束鏡、反射鏡、掃描振鏡和聚焦透鏡。激光器是選擇性激光熔化成型設(shè)備中核心的組成部分，直接決定了整個(gè)設(shè)備的成型質(zhì)量。由于光纖激光器具有能量轉(zhuǎn)換效率高、性能可靠、壽命長(zhǎng)、光束模式接近基模等優(yōu)點(diǎn)，選擇性激光熔化成型設(shè)備采用光纖激光器。而由于激光束能被聚集成極細(xì)微的光束，并且輸出波長(zhǎng)短，因而光纖激光器在精密金屬零件的快速成型中有著明顯的優(yōu)勢(shì)。擴(kuò)束鏡是光束質(zhì)量調(diào)整必不可少的光學(xué)部件。采用擴(kuò)束鏡是為了擴(kuò)大光束直徑，減小光束發(fā)散角，從而減小能量損耗。掃描振鏡由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，可以使激光光斑精確定位在加工面的任一位置。為了克服掃描振鏡單元的畸變，須用專用的掃描透鏡，使得聚焦光斑在掃描范圍內(nèi)得到一致的聚焦特性。機(jī)械單元包括鋪粉裝置、成型缸、粉料缸、成型室密封設(shè)備。選擇性激光熔化成型設(shè)備主要采用鋪粉刷和鋪粉滾筒兩大類鋪粉裝置。成型缸與粉料缸由電機(jī)控制。電機(jī)控制的準(zhǔn)確度也決定了選擇性激光熔化成型的成型精度?？刂葡到y(tǒng)由計(jì)算機(jī)和多塊控制卡組成。計(jì)算機(jī)通過(guò)控制卡向掃描振鏡發(fā)出控制信號(hào)，控制掃描鏡運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)激光掃描。

選擇性激光熔化成型采用精細(xì)聚焦光斑快速熔化預(yù)置的材料粉末，熔化后材料的致密度幾乎可達(dá)到100％，尺寸精度能達(dá)到20～50微米，表面粗糙度達(dá)20～30微米。

激光工程化凈成型技術(shù)在計(jì)算機(jī)上生成零件的CAD模型，然后使CAD模型離散為一系列二維平面圖形，計(jì)算機(jī)由此獲得掃描軌跡指令。激光束通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)被導(dǎo)入加工位置，與金屬機(jī)體發(fā)生交互作用形成熔池，金屬粉末在保護(hù)氣體的作用下，通過(guò)送粉器經(jīng)送粉噴嘴匯集并輸送到激光形成的微小熔池中，熔池中的粉末熔化、凝固后形成一個(gè)直徑較小的金屬點(diǎn)。根據(jù)CAD給出的路線，數(shù)控系統(tǒng)控制激光束來(lái)回掃描，便可通過(guò)點(diǎn)、線、面的搭接以及逐層熔覆堆積出任意形狀的金屬零件。與選擇性激光熔化成型相比，激光工程化凈成型技術(shù)更適合制造形狀簡(jiǎn)單、復(fù)雜度低、尺寸較大的零件。

請(qǐng)參閱圖2，在某些實(shí)施方式中，用3D打印的方法制造出模仁之前的步驟包括：

S8：利用計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)出模仁及冷卻通道。

本發(fā)明實(shí)施方式中，用計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)模仁及冷卻通道，相比傳統(tǒng)的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)的修改更方便，大大減少了生產(chǎn)過(guò)程中因數(shù)據(jù)修改增加的成本。計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)出的模仁及冷卻通道，還能作為電子信息儲(chǔ)存和交流，給人們帶來(lái)了極大的便利。

選擇性激光熔化成型是先利用三維造型軟件設(shè)計(jì)出零件的三維實(shí)體模型，然后通過(guò)切片軟件對(duì)三維實(shí)體模型進(jìn)行切片分層，得到各截面的輪廓數(shù)據(jù)。掃描路徑生成軟件由輪廓數(shù)據(jù)生成填充掃描路徑，設(shè)備按照這些填充掃描路徑，控制激光束選區(qū)熔化各層的金屬粉末材料，逐步堆疊成三維金屬零件。

選擇性激光熔化成型技術(shù)中切片軟件的功能是將零件的三維CAD模型轉(zhuǎn)化成二維的切片模型，得到一層層的待加工材料的截面輪廓數(shù)據(jù)。在選擇性激光熔化成型中，最基本的操作是控制激光進(jìn)行掃描。由于分層得到的截面信息是輪廓數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行內(nèi)部填充。掃描路徑生成軟件的功能就是由輪廓數(shù)據(jù)生成填充掃描路徑。設(shè)備控制軟件主要對(duì)成型過(guò)程進(jìn)行控制，顯示加工狀態(tài)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。

某些實(shí)施方式中，模仁的材料包括模具鋼、不銹鋼、銅和鋁。

優(yōu)選地，本實(shí)施方式中的模具鋼采用H13模具鋼，其具有高淬透性和抗熱裂能力。由于H13模具鋼含有較高含量的碳和釩，所以耐磨性好，具有良好的耐熱性，在較高溫度時(shí)具有較好的強(qiáng)度和硬度，還具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能和較高的抗回火穩(wěn)定性。銅的熔點(diǎn)為1083℃左右，沸點(diǎn)2567℃左右。銅的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能較好。不銹鋼具有耐腐蝕性能好，在高溫下仍能保持優(yōu)良的物理機(jī)械性能的特點(diǎn)。鋁元素在地殼中的含量?jī)H次于氧和硅，是地殼中含量最豐富的金屬元素，故鋁的材料來(lái)源豐富，能降低加工成本，且鋁的導(dǎo)熱性能好。所以采用模具鋼、不銹鋼、銅和鋁作為模仁的材料，在保證冷卻通道壽命的同時(shí)，提升了對(duì)模腔的降溫效果。

某些實(shí)施方式中，模仁外表面的加工方式包括數(shù)控機(jī)床加工、電火花加工或磨床加工。

數(shù)控機(jī)床可以自動(dòng)換刀，換刀過(guò)程由程序控制，自動(dòng)進(jìn)行，因此，工序比較集中，減少了機(jī)床的占地面積，節(jié)約廠房。數(shù)控機(jī)床加工時(shí)，自動(dòng)化程度高，不需人工控制刀具，對(duì)操作水平的要求下降，而產(chǎn)品的質(zhì)量更加穩(wěn)定。且只要改變程序，就可以在同一數(shù)控機(jī)床上加工不同零件，柔性高，能更好適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。該程序控制系統(tǒng)能夠有邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令的程序，并通過(guò)信息載體輸入數(shù)控裝置。控制機(jī)床根據(jù)輸入的程序，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動(dòng)地將零件加工出來(lái)。數(shù)控機(jī)床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問(wèn)題，是一種柔性的、高效能的自動(dòng)化機(jī)床，代表了現(xiàn)代機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展方向，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。

電火花加工能加工普通切削加工方法難以處理的材料和具有復(fù)雜形狀的零件。且電火花加工不會(huì)在模仁表面留下毛刺、刀痕溝紋等缺陷，保證了模仁表面的尺寸精度。使得模仁外表面達(dá)到配模所需的要求。電火花加工方式還可以通過(guò)控制工作電流來(lái)控制模仁表面的粗糙程度，更為靈活、方便。

磨床是利用磨具對(duì)零件表面進(jìn)行磨削加工的機(jī)床。大多數(shù)磨床使用高速旋轉(zhuǎn)的砂輪進(jìn)行磨削加工，少數(shù)磨床使用油石、砂帶等其他磨具和游離磨料進(jìn)行加工。磨床能加工硬度較高的材料，如淬硬鋼、硬質(zhì)合金等。磨床也能加工脆性材料，包括玻璃、花崗石。磨床還能做高精度的磨削，進(jìn)行高效率的磨削，如強(qiáng)力磨削等。

某些實(shí)施方式中，優(yōu)選地，冷卻通道的內(nèi)壁和模腔的內(nèi)壁之間的距離為15～25毫米。

冷卻通道和模腔之間的間隔厚度控制在15～25毫米，既不會(huì)太近導(dǎo)致冷卻不均勻，也不會(huì)太遠(yuǎn)導(dǎo)致冷卻效率低，增加加工時(shí)間，提高生產(chǎn)成本。

較佳地，冷卻通道中冷卻液的流動(dòng)狀態(tài)達(dá)到紊流時(shí)，對(duì)模腔的降溫效果較好。紊流又稱湍流，是流體的一種流動(dòng)狀態(tài)。流體的流速很小時(shí)，流體分層流動(dòng)，互不混合，稱為層流；流體的流速逐漸增加時(shí)，流體的流線開始出現(xiàn)波狀的擺動(dòng)，擺動(dòng)的頻率及振幅隨流速的增加而增加，這種流體稱為過(guò)渡流；當(dāng)流體的流速增加到很大時(shí)，流線不再清楚可辨，流場(chǎng)中有許多小漩渦，這種流體被稱為紊流。

冷卻通道內(nèi)冷卻液的性質(zhì)也會(huì)影響冷卻通道的降溫效果。冷卻液的粘度越低，熱傳導(dǎo)系數(shù)越高，冷卻通道對(duì)模具12的冷卻效果越佳。

冷卻通道的設(shè)計(jì)和布置應(yīng)與待成型材料相對(duì)應(yīng)。待成型材料較厚的部位要著重冷卻。冷卻通道不應(yīng)通過(guò)鑲塊和鑲塊接縫處，防止漏水。冷卻通道內(nèi)不能有存水和產(chǎn)生回流的部位，應(yīng)暢通無(wú)阻。

在某些實(shí)施方式中，優(yōu)選地，冷卻通道的直徑為9～12毫米。

冷卻通道的直徑選擇9～12毫米，保證了足夠充足的冷卻液對(duì)模腔的冷卻效果，進(jìn)一步保證了零件的成型質(zhì)量。同時(shí)，還避免了冷卻通道直徑過(guò)大導(dǎo)致占據(jù)空間大，避免了材料的浪費(fèi)，降低生產(chǎn)成本。

選擇冷卻液的進(jìn)入通道直徑時(shí)，應(yīng)使進(jìn)入處的流速不超過(guò)冷卻通道中的冷卻液流速，以避免過(guò)大的壓力差。模具12主流道部位常與注射機(jī)噴嘴接觸，是模具12上溫度較高的部位，應(yīng)加強(qiáng)冷卻，必要時(shí)應(yīng)單獨(dú)冷卻。復(fù)式冷卻循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)并聯(lián)而不應(yīng)串聯(lián)。冷卻通道進(jìn)出口處的冷卻液的溫度差不宜過(guò)大，避免造成模具12表面冷卻不均勻。

請(qǐng)一并參閱圖3～5，某些實(shí)施方式中，模具組件包括模板14、頂針11、導(dǎo)柱16及定位環(huán)18。頂針11用于在模具12中將零件從模具12上分離下來(lái)。頂針11可采用鎢鋼合金以用來(lái)疏通較長(zhǎng)較細(xì)的孔。

根據(jù)模具12內(nèi)部構(gòu)造的不同，模具12大致分為單分型面注射模、雙分型面注射模和無(wú)流道凝料注射模。單分型面注射模又稱兩版式模具12，是注射模中較簡(jiǎn)單較常見(jiàn)的一種。單分型面注射模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。雙分型面注射模又稱三板式模具，具有兩個(gè)不同的分型面。與單分型面注射模相比，雙分型面注射模在動(dòng)靜模板之間加了一塊可以移動(dòng)的中間板，且在定模板與中間板之間設(shè)置流道，在中間板和動(dòng)模板之間設(shè)置型腔。雙分型面注射模適用于采用點(diǎn)澆口進(jìn)膠的單型腔或多型腔模具，雙分型面注射?？梢詫⒅萍c料頭自動(dòng)分離，適合于多型腔的大批量生產(chǎn)。

在結(jié)構(gòu)方面，三板式模具比二板式模具多一塊中間板，在開模時(shí)需要有一個(gè)特殊的的裝置－開閉器來(lái)使定模板與中間板分離，開閉器有三類：樹脂開閉器、彈簧開閉器和拉桿開閉器。

導(dǎo)柱16在模具12中與模具組件組合使用，確保模具12精準(zhǔn)的定位以進(jìn)行裝配、開模、合模。

定位環(huán)18是用于模具12熱流道系統(tǒng)中定位澆口套的金屬環(huán)。定位環(huán)18具有耐高溫、精密度高的特點(diǎn)。定位環(huán)18通常有A型和B型兩種。

對(duì)模具組件進(jìn)行冷處理，能防止模具組件在使用過(guò)程中因殘余奧氏體轉(zhuǎn)變而發(fā)生尺寸的變化，穩(wěn)定模具組件的幾何尺寸。同時(shí)，冷處理還能提高模具組件的淬火硬度，增加模具組件的耐磨性。

精密軸承對(duì)尺寸穩(wěn)定性的要求較高。套圈淬火(尤其是分級(jí)淬火)后，內(nèi)部組織仍保留較多的殘余奧氏體，這種殘余奧氏體是不穩(wěn)定的組織，在儲(chǔ)存和使用軸承過(guò)程中，會(huì)不斷地發(fā)生變化，從而改變軸承的精度。為此采用冷處理工藝，它能減少組織中的殘余奧氏體，提高零件的硬度。

冷處理依據(jù)模具12零件所采用的鋼種而采用不同的溫度，一般為﹣60℃～﹣80℃。過(guò)低的溫度不能使奧氏體全部轉(zhuǎn)變，反而會(huì)增加加工的成本，零件還有可能發(fā)生開裂的現(xiàn)象。特殊情況下冷處理可以在更低的溫度進(jìn)行，如﹣190℃左右。冷處理常用的裝置包括工業(yè)冰箱也可采用特制的冷處理專用設(shè)備。冷卻介質(zhì)包括空氣、以加入酒精的干冰(固體二氧化碳)或者液氮。其中，干冰的冷卻溫度可達(dá)﹣60℃，液氮的冷卻溫度可達(dá)﹣196℃。達(dá)到預(yù)定的冷處理溫度后，不需要特意延長(zhǎng)保溫時(shí)間。冷處理應(yīng)在淬火后立即進(jìn)行。為了節(jié)約能源，先用冷水沖洗零件，逐漸降溫后再將零件放入冷處理設(shè)備或介質(zhì)中。零件的環(huán)境溫度降低時(shí)速率宜緩慢，降溫過(guò)快易造成零件開裂。冷處理完成后，取出零件并在空氣中待零件溫度自然緩慢地升到室溫，然后再將零件進(jìn)行回火。

在某些實(shí)施方式中，加工出模具組件的流程還包括電火花加工、電火花線切割、電解加工、電鑄成型、超聲波加工和激光加工等工序。

電火花加工是基于電火花腐蝕原理，在工具電極(做成被加工零件的相反形狀)與零件電極(被加工零件)互相靠近時(shí)，極間電壓將在二極間的導(dǎo)電介質(zhì)(電介液)電離擊穿而形成火花放電，在火花通道中瞬時(shí)產(chǎn)生大量熱能，使被加工零件局部熔化、甚至汽化、蒸發(fā)，從而形成所需要的型孔或盲孔。

與電火花成型原理相同，電火花線切割只是將工具電極改為金屬絲。連續(xù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的金屬絲與零件在介質(zhì)中產(chǎn)生火花放電，腐蝕零件，從而切割出零件的一種加工方法。電火花線切割不需要制造工具電極，節(jié)約工時(shí)和材料。電火花線切割的周期短、成本低。在切縫寬度與凸凹模間隙相當(dāng)時(shí)，電火花線切割還可一次切割出凸模和凹模來(lái)。

電解加工是利用金屬在電解液中發(fā)生陽(yáng)極溶解的原理，將金屬零件加工成型。電解加工的加工效率高，表面粗糙度可達(dá)Ra1.6μm～0.2μm；工具電極基本不損耗，可長(zhǎng)期重復(fù)使用。電鑄成型的原理是用電解的方法使金屬離子還原沉積在母模(陰極)表面上，使母模通過(guò)電解液獲得金屬沉積層，然后將金屬沉積層與母模分離，即可獲得與母模型面凸凹相反的型腔或型面。電鑄成型復(fù)制精度高，達(dá)到微米級(jí)。電鑄成型得到的零件一般不需要修正加工。且零件表面粗糙度小，表面光潔，輪廓清晰。且電鑄成型的設(shè)備簡(jiǎn)單，可一槽多模，同時(shí)加工不同形狀的型腔零件。

超聲波加工利用超聲波使零件端面作超聲頻震動(dòng)，并通過(guò)懸浮液中的磨料加工。超聲波加工適用于各種脆硬材料，特別是不導(dǎo)電的非金屬材料，擴(kuò)大了模具12材料的選用范圍，而且超聲波加工的機(jī)床設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便。超聲波加工的精度可以達(dá)到0.01～0.02毫米。

激光加工是利用激光強(qiáng)度高、方向性好、單色性好的特性對(duì)零件進(jìn)行加工。激光的功率和密度大，溫度能達(dá)到10000℃以上。在這樣高溫下，零件會(huì)急劇熔化或汽化，實(shí)現(xiàn)打孔和切割的目的。激光加工速度快，效率高，熱影響小。激光加工適用于加工深而小的微孔和窄縫，如金剛石拉絲模打孔。

某些實(shí)施方式中，所述裝配所述模仁及所述模具組件以形成模具12步驟包括：

采用互換法裝配所述模仁及所述模具組件以形成模具12。

互換法裝配模具組件，過(guò)程簡(jiǎn)單，效率高?；Q法裝配對(duì)工人的技術(shù)要求不高，便于流水作業(yè)和自動(dòng)化裝配，而且互換法裝配容易實(shí)現(xiàn)專業(yè)化，降低生產(chǎn)成本。同時(shí)，使用互換法裝配還使得備件的供應(yīng)更為方便。

互換法又分為完全互換法和部分互換法。完全互換法即在配合零件公差之和小于或等于裝配允許偏差的情況下，零件可以完全互換。完全互換法對(duì)零件的加工精度要求較高。完全互換法通常用于裝配精度要求較低或裝配精度要求較高而零件少的情況。部分互換法，即裝配時(shí)，零件無(wú)需挑選、修配或調(diào)整就能保證裝配精度要求的裝配方法。

在某些實(shí)施方式中，所述裝配所述模仁及所述模具組件以形成模具12步驟包括：

采用選配法裝配所述模仁及所述模具組件以形成模具12。

選配法是指在成批或大量生產(chǎn)條件下，對(duì)于組成零件少而裝配精度要求高的尺寸鏈，若采用完全互換法，則零件的公差會(huì)很小，使得加工變得非常困難，在這種情況下，可采用選擇選配法。該方法是將組成環(huán)的公差放大到經(jīng)濟(jì)可行的程度，然后選擇合適的零件進(jìn)行裝配，以保證規(guī)定的裝配精度。

在某些實(shí)施方式中，所述裝配所述模仁及所述模具組件以形成模具12步驟包括：

采用調(diào)整法裝配所述模仁及所述模具組件以形成模具12。

對(duì)于封閉環(huán)公差要求較嚴(yán)而組成環(huán)又較多的裝配尺寸鏈可使用調(diào)整法。調(diào)整法是將尺寸鏈中各組成環(huán)的公差相對(duì)于互換裝配法所求之值增大，使組成環(huán)能按該生產(chǎn)條件下較經(jīng)濟(jì)的公差制造，裝配時(shí)用調(diào)整的方法改變補(bǔ)償環(huán)的實(shí)際尺寸或位置，使封閉環(huán)達(dá)到公差與極限偏差要求。調(diào)整法通常采用極值公式計(jì)算。

某些實(shí)施方式中，模具12用于成型液態(tài)金屬或塑料制品。

本發(fā)明實(shí)施方式的模具制造方法，通過(guò)3D打印的冷卻通道，有效提高了液態(tài)金屬在模腔中的凝固速度，從而有利于非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的形成，從而提高液態(tài)金屬制造的成功率。

使用3D打印技術(shù)制造出模仁中的冷卻通道，用機(jī)加工、電火花放電等方法加工出模腔以及模仁的外表面，并將模腔、模仁和模具組件裝配成模具12。先在冷卻通道中通冷卻液，再把熔融態(tài)的金屬液體注入模腔，制造液態(tài)金屬零件。

成型液態(tài)金屬時(shí)，一般用壓鑄或是螺桿注射的方式，把熔融態(tài)的金屬液體注入模腔內(nèi)。通過(guò)冷卻通道的快速冷卻，金屬液體凝固形成非晶態(tài)的液態(tài)金屬。

在某些實(shí)施方式中，模具12用來(lái)成型塑料制品。注塑成型過(guò)程中，冷卻通道非常重要。因?yàn)樗芰现破防鋮s固化到一定剛性的程度，脫模后才能因受到外力而產(chǎn)生變形。由于冷卻時(shí)間占整個(gè)成型周期的70％～80％，因此設(shè)計(jì)良好的冷卻通道可以大幅縮短成型時(shí)間，提高注塑生產(chǎn)率，降低成本。設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)睦鋮s通道會(huì)使成型時(shí)間加長(zhǎng)，成本增加。冷卻通道對(duì)塑料制品冷卻不均勻更有可能造成塑料制品的翹曲變形。模具12的熱量一般通過(guò)兩個(gè)途徑散發(fā)。大概5％的熱量經(jīng)輻射、對(duì)流等方式傳遞到大氣中。其余熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)傳至冷卻通道，被冷卻液帶走。注塑成型的成型周期由合模時(shí)間、充填時(shí)間、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間及脫模時(shí)間組成。冷卻時(shí)間所占比重最大，為70％～80％。因此冷卻通道將直接影響塑料制品成型周期的長(zhǎng)短及產(chǎn)量的大小，采用合適的材料制造冷卻通道非常重要。

在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施方式”、“某些實(shí)施方式”、“示意性實(shí)施方式”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合所述實(shí)施方式或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方式或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施方式或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。