金属喷涂和电刷镀相结合的模具制造方法

摘要

本发明公开了可服务于汽车、航空航天、通讯、家用电器、仪器仪表及国防工业等行业的一种金属喷涂和电刷镀相结合的模具制造方法，采用电刷镀-电弧喷涂复合成型技术，综合利用电刷镀技术和电弧喷涂技术的优点，将这两种制造工艺集成在同一台装置中，以实现大型模具的快速制造。模具制造装置由计算机、运动及工艺参数控制器、电弧喷涂设备、电刷镀设备和一台五自由度机器人等组成。具有模具CAD数据直接驱动功能，可自动完成电刷镀和电弧喷涂两种作业，并且电刷镀和电弧喷涂两种工艺的工艺参数在该装置上可进行自动控制。利用该装置，并结合快速原型制造技术和高速数控加工技术，可以低成本，高效率地进行大型、精密、复杂以及长寿命模具的快速制造。

主权项

1.一种金属喷涂和电刷镀相结合的模具制造方法，由计算机、运动及工艺 参数控制器、电弧喷涂设备、电刷镀设备和一台五自由度机器人构成一体化模 具制造装置，该装置具有五轴四联动功能，由计算机控制，无需针对具体的模 具单独编程，具有模具计算机辅助设计的数据直接驱动功能；其特征在于，包 括以下步骤： 1)综合利用电弧喷涂技术和电刷镀技术 将电刷镀和电弧喷涂两种工艺集成在上述同一装置上，由计算机将两种工 艺的工艺参数实现自动控制，并能根据模具型面特征自动优化电刷镀和电弧喷 涂工艺参数； ①电弧喷涂技术用于在模具母模原型上喷涂具有一定厚度和强度的致密金 属涂层，从而形成所需的模具型腔； ②填充背衬材料并脱模后，根据需要利用电刷镀技术在模具工作表面刷镀 强化涂层； ③通过装置上的刷镀笔和喷涂喷枪的转换，在计算机的控制下，工作中镀 笔和喷枪的轴线始终与工作点所在曲面垂直，并自动完成电刷镀和电弧喷涂作 业； 2)模具制造的工艺 ①将快速成型技术制备的原型或过渡模型或数控加工得到的非金属模型或 零件实物样件进行喷涂前的基体处理 将模样表面抛光，先涂一层离型剂，然后均匀地涂上一层脱模剂，静置30 分钟； ②将经基体处理后的上述模型或样件进行金属电弧喷涂 用电弧喷枪喷涂制模金属，形成具有设计要求厚度的金属薄壳，工作过程 中喷枪的轴线始终与工作点所在曲面垂直，喷涂完成后切除不必要部分； ③填充背衬材料 把树脂、填料等背衬材料倒入预先准备好的金属模框内，根据需要埋设嵌 入件，等背衬材料固化后，脱模； ④脱模及电刷镀处理 在模具工作表面电刷镀高强度和高硬度的镀层，工作过程中镀笔的轴线始 终与工作点所在曲面垂直； ⑤得到半金属模具。