[发明专利]一种蜂窝加植钉界面结构的铜/钢复合注塑模具制造方法

权利要求书

1.一种蜂窝加植钉界面结构的铜/钢复合注塑模具制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：以钢质板材(4)为原始成形材料制备渐进成形件；

步骤2：在渐进成形件的一个表面上3D打印蜂窝结构(8)；

步骤3：在蜂窝结构(8)的蜂窝孔(12)中种植焊钉(9)；

步骤4：制备铜/钢复合注塑模具(1)的铜基体铸件，其中，渐进成形件打印有蜂窝结构(8)并种植了焊钉(9)的表面面向铸造型腔，浇注后，打印有蜂窝结构并种植了焊钉的渐进成形件表面和铜基体通过铸焊结合；

步骤5：在铜基体铸件中加工冷却通道(21)；

步骤6：在铜基体铸件的钢覆层上3D打印铜/钢复合注塑模具(1)的钢强化层(7)，形成铜/钢复合注塑模具毛坯件；

步骤7：对铜/钢复合注塑模具毛坯件进行机械加工。

2.根据权利要求1所述的一种蜂窝加植钉界面结构的铜/钢复合注塑模具制造方法，其特征在于，所述的渐进成形件以2～6mm的钢质板材(4)为原始成形材料制备，渐进成形件凹面或凸面的曲面形状为铜/钢复合注塑模具(1)的凹模(2)或凸模(3)的型腔曲面(10)及分型面(11)减去钢强化层(7)后对应的曲面形状。

3.根据权利要求1所述的一种蜂窝加植钉界面结构的铜/钢复合注塑模具制造方法，其特征在于，所述蜂窝结构(8)的蜂窝孔(12)内切圆直径为8～50mm，蜂窝孔(12)高5～20mm，蜂窝孔(12)壁厚2～8mm，制造铜/钢复合注塑模具(1)的凹模(2)时，蜂窝结构(8)打印在渐进成形件的凸面，制造铜/钢复合注塑模具(1)的凸模(3)时，蜂窝结构(8)打印在渐进成形件的凹面。

4.根据权利要求1所述的一种蜂窝加植钉界面结构的铜/钢复合注塑模具制造方法，其特征在于，所述的焊钉(9)通过螺柱焊焊接在各蜂窝孔(12)中心部位对应的渐进成形件表面。

5.根据权利要求1所述的一种蜂窝加植钉界面结构的铜/钢复合注塑模具制造方法，其特征在于，所述铜/钢复合注塑模具(1)的铜基体铸件的制备方法为：

1)对打印有蜂窝结构(8)并种植了焊钉(9)的渐进成形件进行清洗；

2)在清洗后的渐进成形件表面涂刷适应铜/钢硬钎焊的硬钎剂；

3)准备铸造型腔：铜基体铸件的铸造型腔由渐进成形件、砂箱(15)及压板(16)三者围成；

4)浇注，铜熔体浇注、凝固后获得铜基体铸件，同时渐进成形件与铜基体(6)通过铸焊结合，并成为铜基体铸件的钢覆层。

6.根据权利要求1所述的一种蜂窝加植钉界面结构的铜/钢复合注塑模具制造方法，其特征在于，所述的钢强化层(7)以铜基体铸件的钢覆层曲面为3D打印起始面，以铜/钢复合注塑模具(1)的凹模(2)或凸模(3)的型腔曲面(10)及分型面(11)为3D打印结束面。

7.根据权利要求1或6所述的一种蜂窝加植钉界面结构的铜/钢复合注塑模具制造方法，其特征在于，所述的钢强化层(7)以铜基体铸件的钢覆层为基板，采用电弧3D打印方法制备而成。

8.根据权利要求7所述的一种蜂窝加植钉界面结构的铜/钢复合注塑模具制造方法，其特征在于，所述电弧3D打印第一层的焊道熔深不超过渐进成形件厚度的三分之二。

9.根据权利要求8所述的一种蜂窝加植钉界面结构的铜/钢复合注塑模具制造方法，其特征在于，所述电弧3D打印的焊接方法采用冷金属过渡MIG焊或填丝TIG焊或填丝等离子弧焊，电弧3D打印过程中在铜基体铸件的冷却通道(21)中通冷却水。