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本发明专利技术涉及一种3D打印模具及其制造方法。该3D打印模具包括由3D打印成形的模具本体，该模具本体具有凹入的成型腔和随形冷却水路，其中成型腔具有型腔面，随形冷却水路靠近型腔面并沿着型腔面的至少一部分的形状布置，并且随形冷却水路具有位于模具本体的外表面的进水端口和出水端口，其中模具本体中还设有至少一个清洁通道以及封堵清洁通道的止水栓，清洁通道从模具本体的外表面连通到随形冷却水路中的一个位置，并且清洁通道呈直线形。采用根据本发明专利技术的3D打印模具，其中的冷却水路可以通过清洁通道很容易地通达，模具使用过程中在冷却水路中沉积的水垢能够被彻底清除。
本专利技术涉及一种3D打印模具及其制造方法，尤其涉及一种带有冷却水路的3D打印模具。
近几年，俗称3D打印技术的快速成型加工技术在我国得到快速发展应用，尤其是该技术中的金属粉末选择性激光烧结技术或选择性激光熔化技术尝试应用在了注塑模具零件制造中，极大的缩短了模具制造周期，使模具开发设计更加合理。对于传统加工方式无法加工的复杂结构零件，可以采用3D打印技术快速成型，并且模具中冷却系统的传统设计可以被改变，使其更加贴近型腔面的外形轮廓，不受零件的形状和结构的限制，最大化实现冷却流道系统的合理化设计和布局，从而达到均匀冷却或保温的效果，缩短注塑循环周期中的冷却时间，使塑料件在成型腔内快速成型，降低脱模后产品的收缩变形率，大大提高了成型产品的质量，同时提高了生产效率。这种通过3D打印快速成型技术实现的模具冷却水路系统随产品外形变化而变化的水路被称作随形冷却水路，又叫异型水路。图1A和图1B示出了带有随形冷却水路的模具。从图1A可以看到，随形冷却水路1贴近成型腔2的型腔面布置，从图1B上可以看到，水路离成型腔2的表面的距离基本保持一致。整个随形冷却水路1呈现弯曲的布置形状。3D打印成型的随形冷却水路实现了复杂多变的走向。然而，由于模具在使用过程中对冷却水质有非常高的要求，必须使用纯净水，但国内成型制造企业目前大多不具备相关生产环境，故容易在水路里形成水垢，在模具保养维护过程中清洗困难，容易造成水路变窄或堵塞，从而直接导致冷却效果变差、成品的废品率升高。目前，在应用这些模具的工业化生产中，对冷却水路的堵塞往往是采用缩短保养周期、定期清理水垢来处理，因此，对3D打印的随形冷却水路的堵塞有必要寻求新的解决办法。
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种3D打印模具，该3D打印模具包括由3D打印成形的模具本体，该模具本体具有成型腔和随形冷却水路，其中成型腔具有型腔面，随形冷却水路靠近型腔面并沿着型腔面的至少一部分的形状布置，并且随形冷却水路具有位于模具本体的外表面的进水端口和出水端口，其中模具本体中还设有至少一个清洁通道以及封堵清洁通道的止水栓，清洁通道从模具本体的外表面连通到随形冷却水路中的一个位置，并且清洁通道呈直线形。根据本专利技术的另一个方面，型腔面包括至少一个异形型腔面，随形冷却水路包括沿异形型腔面布置的曲线形水路，其中清洁通道布置成从模具本体的外表面连通到曲线形水路的一端。根据本专利技术的另一个方面，随形冷却水路包括圆形截面的管路，管路的各截面中心到成型腔的型腔面的距离基本一致。根据本专利技术的另一个方面，管路的直径为D，管路的各截面中心到成型腔的型腔面的距离为b，b与D的比值在1.5-2的范围内。根据本专利技术的另一个方面，模具本体包括多个清洁通道，每一个清洁通道从模具本体的外表面连通到随形冷却水路的不同位置，并且每一个清洁通道配设有止水栓。根据本专利技术的另一个方面，清洁通道的截面大小与随形冷却水路的截面大小基本一致。根据本专利技术的再一个方面，在模具本体上，设置清洁通道的表面与设置进水端口和出水端口的表面是不同的。此外，本专利技术还公开了形成上述3D打印模具的方法，该方法包括通过3D打印一体成形模具本体中的随形冷却水路和清洁通道。在根据本专利技术的方法，固定到清洁通道的止水栓通过机加工成形。较佳地，在根据本专利技术的方法中，在3D打印进行之前，设计带有随形冷却水路和清洁通道的模具；在模具的3D打印完成之后，将模具从底板上切割移除；对随形冷却水路和清洁通道进行清粉处理；以及对模具进行热处理以去除应力。采用根据本专利技术的3D打印模具，其中的冷却水路可以通过清洁通道很容易地通达，由此，利用工作可以将冷却水路中的水垢彻底清除。而采用根据本专利技术的制造3D打印模具的方法，可以便利地制造出这种冷却水路容易清洁的模具，并且制造成本不会增加。附图说明图1A示出了现有技术中具有随形冷却水路的模具有立体图。图1B为图1A所示模具的侧视图。图2示出了根据本专利技术第一实施例的3D打印模具的立体图。图3A示出了根据本专利技术第二实施例的3D打印模具的立体图。图3B为图3A所示模具的俯视图。图4示出了根据本专利技术一较佳实施例的止水栓的截面图。图5A和图5B分别以俯视视角和正视视角示出了用毛刷清洁随形冷却水路的示意图。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步说明。在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本专利技术的保护范围。第一实施例图2示了根据本专利技术第一实施例的3D打印模具10的立体图。所谓3D打印模具10，即是指通过3D打印的方法制造而成的模具10。3D打印技术与传统的模具制造“减材加工”技术相比，它是一种“增材加工”技术，通常是以计算机三维设计模型为基础，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型为实体产品。目前，主要的3D打印技术包括热熔堆积成型、光固化成型、三维粉末粘结成型、选择性激光烧结成型等。本专利技术中的3D打印模具可以采用上述多个类型的3D打印技术中的任何一种来制造成形。如图2所示，3D打印模具10包括由3D打印成形的模具本体11，模具本体11具有凹入的成型腔12和随形冷却水路16，其中成型腔12具有型腔面121，而随形冷却水路16靠近型腔面121并沿着型腔面121的至少一部分的形状布置。随形冷却水路16具有位于模具本体11的外表面的进水端口161和出水端口162，在图2所示的示例中，进水端口161和出水端口162形成在同一外表面上，更具体而言，两个端口161、162形成在与成型腔12相对一侧的外表面上。如果需要，进水端口161和出水端口162中也可以形成在模具不同方位的外表面上。特别地，图2所示的模具本体11中还设有清洁通道18，这些清洁通道18从模具本体11的多个外表面连通到随形冷却水路16中的一个位置，如图2所示，清洁通道18连接到随形冷却水路16的端部，但可以理解，随形冷却水路16的其他位置可作用连接清洁通道18的连接部位。在本实施例中，清洁通道18基本呈直线的外表面到接入随形冷却水路16位置的一段清洁通道设置成直线的截面形状与随形冷却水路16的一致。较佳地，清洁通道18的端口181设置在与随形冷却水路16的进水端口161和出水端口162不同的模具本体11的表面上，这样，通过清洁通道18的端口181进入的毛刷可以达到与通过水路16的进出水端口161、162所能达到的水路部分不同的水路部分，从而可以实现对随形冷却水路16更彻底的清洁。此外，模具10还包括封堵清洁通道18的止水栓50，例如如图4所示。止水栓50密封地封堵清洁通道18，从而防止其中的冷却水流出冷却水路16。较佳地，止水栓50与清洁通道18中的连接可采用螺纹连接结构，止水栓50的圆柱外周设置外螺纹，而清洁通道18的至少一段设置有与之相匹配的内螺纹。其他可实现流体密封的连接结构也可用作止水栓50与清洁通道18的连接结构。与模具本体11采用3D打印方法制
一种3D打印模具，所述3D打印模具包括由3D打印成形的模具本体，所述模具本体具有成型腔和随形冷却水路，其中所述成型腔具有型腔面，所述随形冷却水路靠近所述型腔面并沿着所述型腔面的至少一部分的形状布置，并且所述随形冷却水路具有位于所述模具本体的外表面的进水端口和出水端口，其特征在于，所述模具本体中还设有至少一个清洁通道以及封堵所述清洁通道的止水栓，所述清洁通道从所述模具本体的外表面连通到所述随形冷却水路中的一个位置，并且所述清洁通道呈直线形。
1.一种3D打印模具，所述3D打印模具包括由3D打印成形的模具本体，所述模具本体具有成型腔和随形冷却水路，其中所述成型腔具有型腔面，所述随形冷却水路靠近所述型腔面并沿着所述型腔面的至少一部分的形状布置，并且所述随形冷却水路具有位于所述模具本体的外表面的进水端口和出水端口，其特征在于，所述模具本体中还设有至少一个清洁通道以及封堵所述清洁通道的止水栓，所述清洁通道从所述模具本体的外表面连通到所述随形冷却水路中的一个位置，并且所述清洁通道呈直线D打印模具，其特征在于，所述型腔面包括至少一个异形型腔面，所述随形冷却水路包括沿所述异形型腔面布置的曲线形水路，其中所述清洁通道布置成从所述模具本体的外表面连通到所述曲线D打印模具，其特征在于，所述随形冷却水路包括圆形截面的管路，所述管路的各截面中心到所述成型腔的型腔面的距离基本一致。4.如权利要求3所述的3D打印模具，其特征在于，所述管路的直径为D，所述管路的各截面中心到所述成型腔的型腔面的距离为b...Kaiyun中国 官方网站Kaiyun中国 官方网站