專利名稱：一種快速經(jīng)濟(jì)鞋模之制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利屬于快速制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種快速經(jīng)濟(jì)鞋模之制造方法。
背景技術(shù)：
鞋?，F(xiàn)有制造方法其一是鋼模模坯采用數(shù)控加工、雕刻，電火花成形、化學(xué)腐蝕等方法或這些方法的組合來加工模具型腔面，工藝復(fù)雜，加工時(shí)間長(zhǎng)，成本高，對(duì)于特殊花紋及復(fù)雜型腔加工難于實(shí)現(xiàn)；其二是根據(jù)樣件數(shù)據(jù)模型加工出高尺寸精度的原型模，然后翻制工藝過渡模，采用低熔點(diǎn)合金直接澆注制造鞋模，此種工藝雖然是少無切削加工而直接成模，但存在使用壽命低，且澆注成形時(shí)由于產(chǎn)生收縮，影響鞋模的精度，為了消除收縮帶來的不利影響，還要預(yù)留一定的加工余量。
注塑鞋模在工作時(shí)是通過上下夾壓對(duì)合的熱壓板使公母鞋模加熱，將熱源傳遞給型腔中的注塑材料，然后通過上下夾壓對(duì)合的冷卻板冷卻注塑材料，開啟公母鞋模取出成品。但是按上述方法制造的鞋模冷熱傳導(dǎo)速率較慢，加熱冷卻時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單，快速、經(jīng)濟(jì)的注塑鞋模制造方法。
本發(fā)明技術(shù)方案是這樣的快速經(jīng)濟(jì)鞋模之制造方法，通過以下步驟實(shí)現(xiàn)一、在鞋樣原型的表面沿分型面一側(cè)刷涂一定厚度的軟模材料，待軟模固化后，澆注石膏作為背托，分模并取出鞋樣原型，得到具有石膏背托的公軟模，用同樣的辦法沿分型面在另一側(cè)制得母軟模；二、經(jīng)步驟一得到的具有石膏背托的公、母軟模上分別澆灌具有一定強(qiáng)度和耐熱性的低膨脹、低收縮的漿料，固化后制得公、母噴涂模；三、通過噴涂方法對(duì)經(jīng)步驟二得到的公、母噴涂模表面噴涂一層金屬或合金材料，使其表面形成工作層；四、取若干根導(dǎo)熱棒沿著與步驟三所得工作層的鉛直方向布置于此工作層上，再次用步驟三的方法進(jìn)行噴涂，使導(dǎo)熱棒根部埋覆于涂層內(nèi)；五、在步驟四中形成的涂層和導(dǎo)熱棒間澆注廉價(jià)的熱傳導(dǎo)性良好的材料進(jìn)行整體補(bǔ)強(qiáng)；六、采用振動(dòng)破碎法去除噴涂模，模具背面經(jīng)加工后露出導(dǎo)熱棒端面，型腔經(jīng)拋光修整后得到快速經(jīng)濟(jì)鞋模。
上述步驟一中所采用的鞋樣原型，是指加工原型，即用數(shù)控加工或雕刻而成的代木原型。
上述步驟一中所采用的鞋樣原型，是指快速原型，即用原型機(jī)將紙、臘、尼龍、樹脂等材料通過逐層堆積而構(gòu)成的原型。
上述步驟一中所采用的鞋樣原型，是指現(xiàn)有實(shí)物鞋樣作為原型。
上述步驟一中所刷涂的軟模材料是指模具硅橡膠，厚度在5-10毫米之間。
上述步驟二中所指的低膨脹、低收縮的漿料是石膏漿料，此石膏漿料是由高強(qiáng)度的耐熱型石膏構(gòu)成。
上述步驟二中所指的低膨脹、低收縮的漿料是陶瓷漿料，此陶瓷漿料是由硅酸乙脂、水、酒精、鹽酸混合而成的水解液中加入莫萊石粉、鋯粉、石英粉、鋁礬土中的一種或幾種而構(gòu)成。
上述步驟三中的噴涂方法可以采用等離子噴涂、電弧噴涂、動(dòng)力金屬噴涂，噴涂材料可以選用鎳基合金、不銹鋼、鋁合金、鋅鋁合金材料。
上述步驟四中導(dǎo)熱棒按型腔面的形狀共形布置，各導(dǎo)熱棒的間距在20-30毫米之間，各導(dǎo)熱棒的高度按鞋模厚度保持在同一水平面高度，材質(zhì)選用銅棒或者鋁棒。
上述步驟五中所指的廉價(jià)的熱傳導(dǎo)性良好的材料系復(fù)合材料，此復(fù)合材料是樹脂與鋁、鋅、鐵、銅的粉末或者顆粒組成的混合物。
上述步驟五中所指的廉價(jià)的熱傳導(dǎo)性良好的材料系中低熔點(diǎn)合金材料，此中低熔點(diǎn)合金材料是鋅基合金或者鉍錫合金。
采用上述方案后，通過本發(fā)明方法制造的鞋模制造精度高，成本低，且埋覆于涂層和背襯層間的若干導(dǎo)熱棒使得導(dǎo)熱和冷卻性更好，不僅能夠迅速加熱和冷卻，而且特殊的工作層材料可以提高鞋模的使用壽命。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一種快速經(jīng)濟(jì)鞋模之制造方法，依據(jù)一鞋樣原型，在其表面刷涂一定厚度軟模材料并澆注石膏作為背托，然后在分離鞋樣原型后的軟模材料上澆灌具有一定強(qiáng)度和耐熱性的低膨脹、低收縮的漿料，制得噴涂模，在噴涂模表面用噴涂的方法形成工作層，在工作層表面沿與之鉛直方向布置若干根導(dǎo)熱棒，用同樣的方法繼續(xù)進(jìn)行噴涂，使導(dǎo)熱棒的根部埋覆于涂層內(nèi)，在涂層與導(dǎo)熱棒間澆注廉價(jià)的熱傳導(dǎo)性良好的材料整體補(bǔ)強(qiáng)，脫去噴涂模得到經(jīng)濟(jì)鞋模。
鞋樣原型來源于三種渠道，其一是將木材裁切成所需尺寸后，用手工或數(shù)控雕刻成帶有設(shè)計(jì)花紋形狀的原型，其二是根據(jù)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)模型將紙、臘、尼龍、樹脂等材料通過快速原型機(jī)逐層堆積而構(gòu)成的原型，其三可以直接采用實(shí)物原型。
鞋樣原型表面刷涂的軟模材料一般選用模具硅橡膠，為了節(jié)省硅橡膠，使之厚度在5-10毫米之間，然后澆注石膏作為硅橡膠模的背托。鞋樣原型分離后，在硅橡膠模內(nèi)澆灌低膨脹、低收縮的石膏漿料或陶瓷漿料。其中采用的石膏漿料是由高強(qiáng)度的耐熱型石膏構(gòu)成，固化后的石膏模需要在加熱爐中300℃烘烤5-8小時(shí)；采用的陶瓷漿料是由硅酸乙脂、水、酒精、鹽酸混合而成的水解液中加入莫萊石粉、鋯粉、石英粉、鋁礬土中的一種或幾種連同凝膠催化劑氧化鎂而構(gòu)成，陶瓷漿料固化后，脫去硅橡膠模得到陶瓷模，陶瓷模表面立即噴燒10分鐘左右，放入加熱爐中400℃-500℃焙燒5-10小時(shí)。
經(jīng)過烘干的石膏?；蛘呓?jīng)過噴燒和焙燒的陶瓷模表面用等離子噴涂、電弧噴涂、動(dòng)力金屬噴涂設(shè)備噴涂一層金屬或者合金材料作為工作層，由于噴涂模采用的是低膨脹率，低收縮系數(shù)的材料，所以基本不變形，保證了鞋模精度。
鉛直于上述涂層表面并沿型腔面共形布置的導(dǎo)熱棒，其根部埋覆在涂層內(nèi)部，這樣更有效的提高鞋模導(dǎo)熱和冷卻速率，使材料更快的加熱成形以及冷卻定形。
由于上述噴涂方法在噴涂模表面獲得的工作層強(qiáng)度有限，必須進(jìn)行背襯達(dá)到整體補(bǔ)強(qiáng)的目的，考慮到鞋模工作時(shí)加熱及冷卻交替進(jìn)行，所以背襯材料也要有良好的熱傳導(dǎo)性能。背襯材料采用兩種實(shí)施方法，其一采用復(fù)合材料，即樹脂材料填加鋁、鋅、鐵、銅的粉末或者顆粒組成的混合物；其二采用中低熔點(diǎn)合金材料，即鋅基合金或者鉍錫合金。將噴涂模去除，并經(jīng)拋光修整后得到快速經(jīng)濟(jì)鞋模，鞋模的底部必須經(jīng)過銑削或磨削并露出所有導(dǎo)熱棒端部。
下面通過兩個(gè)實(shí)施例詳細(xì)說明實(shí)施例1(1)裁切所需代木，然后采用數(shù)控加工鞋樣原型。依據(jù)鞋樣原型，選擇分型面，加工出帶有分型面和凹腔的參考型，其中凹腔可嵌入鞋樣原型分型面至鞋底的區(qū)域，將鞋樣原型放入此參考型內(nèi)并且四周搭設(shè)標(biāo)準(zhǔn)活動(dòng)?？?，在露出的上部鞋樣原型和分型面處刷涂模具硅橡膠，厚度在5-10毫米之間，待硅橡膠固化后澆注石膏作為背托。
(2)拆除活動(dòng)?？虿⒛瞄_參考型，將帶有石膏背托的硅膠模放在水平光滑的底板上，此時(shí)原型嵌在硅膠模內(nèi)，再次搭設(shè)標(biāo)準(zhǔn)活動(dòng)?？?，在硅膠模和鞋樣原型底部噴脫模劑，然后按照(1)的步驟刷涂模具硅橡膠，澆注石膏作為背托。打開模框，分模并取出原型得到帶有石膏背托的硅橡膠公模和母模。
(3)將硅橡膠公模和母模放置好并分別打好?？?，將調(diào)制好的高強(qiáng)度耐熱石膏漿料澆注到?？騼?nèi)，固化脫模后得到相應(yīng)的石膏公模和母模，放入加熱爐中300℃烘烤8小時(shí)，然后隨爐冷卻。
(4)經(jīng)過烘干的石膏公模和母模表面電弧噴涂3毫米厚的鋅鋁合金，形成工作層。
(5)在步驟(4)得到的工作層型腔面上共形布置直徑10毫米的導(dǎo)熱銅棒，銅棒沿涂層鉛直方向均勻排布，銅棒間距保持在20-30毫米之間，其高度按設(shè)計(jì)的模具厚度保持在同一水平面高度，然后再電弧噴涂鋅鋁合金達(dá)到5毫米以上厚度，直至導(dǎo)熱銅棒根部牢固地固定在涂層中。
(6)采用復(fù)合材料即環(huán)氧樹脂填加鋁粉進(jìn)行背襯補(bǔ)強(qiáng)，直至將導(dǎo)熱銅棒埋覆其中。將環(huán)氧樹脂和固化劑乙二胺按體積比100∶8攪拌，然后加入140目鋁粉攪拌均勻，目的是為了增加熱傳導(dǎo)性能，鋁粉與環(huán)氧樹脂重量比為3∶1。
(7)背襯材料固化后將石膏模破壞去除，同時(shí)將模具背面加工后露出所有導(dǎo)熱銅棒端面，即得到快速經(jīng)濟(jì)鋅鋁合金注塑鞋模。
實(shí)施例2
(1)根據(jù)鞋底實(shí)物原型四周設(shè)置活動(dòng)?？?，選取制作分型面，沿分型面一側(cè)噴脫模劑，然后刷涂模具硅橡膠，平均厚度8毫米左右，硅橡膠固化后澆注石膏漿料，石膏漿料固化后拆除?？?；按上述方法沿原型分型面另一側(cè)刷涂硅橡膠，澆注石膏，分模得到帶有石膏背托的硅橡膠公、母模。
(2)將步驟一中得到的帶有石膏背托的硅橡膠公、母模分別倒置在水平底板上，石膏背托在下，硅橡膠公、母模在上，四周搭設(shè)活動(dòng)?？?。
(3)按下列步驟配制陶瓷漿料，首先按體積比55∶5∶40∶0.4取硅酸乙脂、水、酒精、鹽酸配制水解液，按粉液質(zhì)量體積比(克/毫升)2.6∶1秤取莫萊石粉，凝膠催化劑氧化鎂加入量取粉料的4％，將上述水解液加入到莫萊石和氧化鎂的混合粉料中制成陶瓷漿料，將陶瓷漿料澆入步驟二搭設(shè)的?？騼?nèi)，陶瓷漿料固化后，脫去?？蚣肮柘鹉z模得到陶瓷模，陶瓷模表面噴燒10分鐘左右，放入加熱爐中400℃焙燒8小時(shí)。
(4)焙燒后的陶瓷模在300℃時(shí)表面等離子噴涂不銹鋼粉末，形成0.8毫米厚的不銹鋼涂層。
(5)根據(jù)所選用的實(shí)物大小，在不銹鋼涂層的型腔部分沿鉛直方向共形布置若干根直徑10毫米的導(dǎo)熱鋁棒，鋁棒間距為20毫米，其高度保持在同一水平面高度，然后改用電弧噴涂鋅鋁合金達(dá)到6毫米厚，此時(shí)鋁棒根部牢固的埋覆在涂層中。
(6)將帶有涂層和鋁棒的陶瓷模四周加設(shè)可調(diào)活動(dòng)?？虿㈡i緊，?？蛩闹車娒撃?。
(7)將E44環(huán)氧樹脂，聚酰胺樹脂，間苯二胺，200目鋁粉按重量比3∶1∶0.1∶9攪拌均勻，靜置10-15分鐘，澆注到上述?？蛑?。
(8)背襯材料40-60℃保溫固化4小時(shí)，室溫固化24小時(shí)，然后將陶瓷模破壞去除，同時(shí)銑削模具背面露出所有導(dǎo)熱鋁棒端面，即得到不銹鋼注塑鞋模。
權(quán)利要求
1.一種快速經(jīng)濟(jì)鞋模之制造方法，其特征在于通過以下步驟實(shí)現(xiàn)一、在鞋樣原型的表面沿分型面一側(cè)刷涂一定厚度的軟模材料，待軟模固化后，澆注石膏作為背托，分模并取出鞋樣原型，得到具有石膏背托的公軟模，用同樣的辦法沿分型面在另一側(cè)制得母軟模；二、經(jīng)步驟一得到的具有石膏背托的公、母軟模上分別澆注具有一定強(qiáng)度和耐熱性的低膨脹、低收縮的漿料，固化后制得公、母噴涂模；三、通過噴涂方法對(duì)經(jīng)步驟二得到的公、母噴涂模表面噴涂一層金屬或合金材料，使其表面形成工作層；四、取若干根導(dǎo)熱棒沿著與步驟三所得工作層的鉛直方向布置于此工作層上，再次用步驟三的方法進(jìn)行噴涂，使導(dǎo)熱棒根部埋覆于涂層內(nèi)；五、在步驟四中形成的涂層和導(dǎo)熱棒間澆注廉價(jià)的熱傳導(dǎo)性良好的材料進(jìn)行整體補(bǔ)強(qiáng)；六、采用振動(dòng)破碎法去除噴涂模，模具背面加工后露出導(dǎo)熱棒端面，型腔經(jīng)拋光修整后得到快速經(jīng)濟(jì)鞋模。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速經(jīng)濟(jì)鞋模之制造方法，其特征在于上述步驟一中所采用的鞋樣原型，是指加工原型，即用數(shù)控加工或雕刻而成的代木原型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速經(jīng)濟(jì)鞋模之制造方法，其特征在于上述步驟一中所采用的鞋樣原型，是指快速原型，即用原型機(jī)將紙、臘、尼龍、樹脂等材料通過逐層堆積而構(gòu)成的原型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速經(jīng)濟(jì)鞋模之制造方法，其特征在于上述步驟一中所采用的鞋樣原型，是指現(xiàn)有實(shí)物鞋樣作為原型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速經(jīng)濟(jì)鞋模之制造方法，其特征在于上述步驟一中所刷涂的軟模材料是指模具硅橡膠，厚度在5-10毫米之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速經(jīng)濟(jì)鞋模之制造方法，其特征在于上述步驟二中所指的低膨脹、低收縮的漿料是石膏漿料，此石膏漿料是由高強(qiáng)度的耐熱型石膏構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速經(jīng)濟(jì)鞋模之制造方法，其特征在于上述步驟二中所指的低膨脹、低收縮的漿料是陶瓷漿料，此陶瓷漿料是由硅酸乙脂、水、酒精、鹽酸混合而成的水解液中加入莫萊石粉、鋯粉、石英粉、鋁礬土中的一種或幾種而構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速經(jīng)濟(jì)鞋模之制造方法，其特征在于上述步驟三中的噴涂方法可以采用等離子噴涂、電弧噴涂、動(dòng)力金屬噴涂，噴涂材料可以選用鎳基合金、不銹鋼、鋁合金、鋅鋁合金材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速經(jīng)濟(jì)鞋模之制造方法，其特征在于上述步驟四中導(dǎo)熱棒按型腔面的形狀共形布置，各導(dǎo)熱棒的間距在20-30毫米之間，各導(dǎo)熱棒的高度按鞋模厚度保持在同一水平面高度，材質(zhì)選用銅棒或者鋁棒。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速經(jīng)濟(jì)鞋模之制造方法，其特征在于上述步驟五中所指的廉價(jià)的熱傳導(dǎo)性良好的材料系復(fù)合材料，此復(fù)合材料是樹脂與鋁、鋅、鐵、銅的粉末或者顆粒組成的混合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速經(jīng)濟(jì)鞋模之制造方法，其特征在于上述步驟五中所指的廉價(jià)的熱傳導(dǎo)性良好的材料系中低熔點(diǎn)合金材料，此中低熔點(diǎn)合金材料是鋅基合金或者鉍錫合金。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種快速經(jīng)濟(jì)鞋模之制造方法，系根據(jù)一開發(fā)鞋樣原型的表面刷涂一定厚度的軟模材料，待軟模固化后，澆注石膏作為背托，去除鞋樣原型，在軟模材料上澆灌具有一定強(qiáng)度和耐熱性的低膨脹、低收縮的漿料，固化后制得噴涂模。在噴涂模表面利用噴涂的方法形成一層特殊性能的金屬及合金材料，在噴涂層表面沿鉛直方向均勻共形布置若干根導(dǎo)熱棒，用同樣的方法繼續(xù)進(jìn)行噴涂，使導(dǎo)熱棒的根部埋覆于涂層內(nèi)，然后背襯廉價(jià)的熱傳導(dǎo)性良好的材料進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，同時(shí)將模具背面加工后露出所有導(dǎo)熱棒端面即成為經(jīng)濟(jì)鞋模。此經(jīng)濟(jì)鞋模成本低，周期短，較常規(guī)鞋模制作方法在型腔復(fù)雜以及具有精細(xì)飾紋方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)B29C67/00GK1850479SQ200610039660
公開日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2006年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月7日
發(fā)明者趙紫玉, 方建成 申請(qǐng)人:華僑大學(xué)