制作合成树脂模的方法

用合成树脂制作的模具与用金属制作的模具相比，其强度和寿命较低，但制模周期短、使用方便，易于制造和修理。因此，在新产品试制和小批量生产的情况下为降低成本，可采用合成树脂制作薄钢板和铝板等弯曲模、拉深模以及中、小型塑料注射模等。

用合成树脂制作模具有两种方法：湿式叠层法和浇注法。前者是添加了硬化剂的树脂浸渗在玻璃纤维内，按模型逐次层叠起来，硬化后即为所需的模具零件。玻璃纤维与树脂组成为复合材料，从而增加了抗弯强度。这种方法耗费工时多，除特殊情况外，一般采用浇注法，即将加入硬化剂的树脂注入到用模框围起来的模型上，树脂硬化后与模型分离即成模具零件。

1.制作模具的树脂

合成树脂的种类很多，用于制作模具的树脂有以下几种：

（1）聚酯树脂 这种树脂可在常温、常压下进行硬化，具有强度高、易成形和化学性能稳定等优点。但凝固时收缩率大，因此，制模时必须考虑收缩对制造精度的影响。

（2）酚醛树脂 酚醛树脂本身很脆，必须加入各种填料才能获得所要求的性能。这种树脂的原材料丰富，价格低廉。

（3）环氧树脂 它是热固性树脂中收缩率最小的一种，若加入约1%的填料，其收缩率更小，并具有较高的强度。在常温下耐一般酸、碱、盐和有机溶剂等化学物品的侵蚀。由于质脆，需加入添加剂、稀释剂、增韧剂等性能才能获得改善。

（4）塑料钢 它是铁粉与塑料的混合物（复合材料的一种），其配比（质量分数）为80%和20%，加入特殊固化剂后，在常温、常压下，经2h即可达到如同金属一样的制件。另外，还可像粘土一样自由造型。

塑料钢可以用于制作拉深模，但价格比较昂贵。

2.树脂模具的制造工艺

由于各种树脂模具的使用要求及结构尺寸不同，其制作过程也差别较大。图4-40为采用铝粉-环氧树脂混合料制作的注射模型腔示意图。模具型腔为铝粉-环氧树脂。如果为增强模具的承载能力，其余部分可用金属材料制作。

（1）工艺过程 铝粉-环氧树脂模的制造工艺过程如下：

1）制作模样（母模）。采用原型制件作母模或按制件图制作母模。

2）分型板的制作。如图4-40a所示，分型板可用丙烯酸材料和合成木材制作。分型板应与母模及分型面相吻合。

3）涂脱模剂。在母模表面均匀地涂刷或喷涂一层很薄的脱模剂。(www.xing528.com)

4）将母模和分模板组合，并设置浇注型框和将铜质冷却水管放置在靠近母模的位置（图4-40b）。

5）制取足够的铝粉-热固性环氧树脂混合料，并在真空条件下充分脱气后浇注在型框中（最好在真空条件下进行），静置固化。

6）翻转分型板和已固化的半模。翻转后取出分型板，并在样件（母模）的另一面及已固化的树脂面（即分型面上）涂或喷脱模剂。再重复上述过程，完成另一半模具的浇注，如图4-40c所示。

7）在第二次浇注树脂固化后，将其与第一次浇注的型腔分开，并取出样件（母模），如图4-40d所示。

8）在完成上述浇注，且质量检验合格后，在模具的适当位置加工出制件的浇注系统，安装推料板和推料杆，连接冷却水管，并最终完成与标准模架的装配，如图4-40e所示。

图4-40 铝粉-环氧树脂模制作过程示意图

a）母模与分型板 b）浇注型腔 c）浇注型芯 d）型芯和型腔 e）与标准模架装配

（2）环氧树脂的配制 环氧树脂混合料的配方多种，表4-10是常用的一种。

表4-10 环氧树脂混合料的配方

环氧树脂的配制，按下述顺序进行：

将浇注好的模具放入90℃的烘干箱内保温3h，升温至120℃，保温3h，再升温至180℃保温20h，然后缓慢冷却到250℃以下取出模型。在需要的情况下，也可对环氧树脂模腔进行机械加工。