1.一种基于金属3D打印的模具制造方法，其特征在于，模具包括法兰和模体，该方法包
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，模体成型包括模体的外壳成型和型面立面
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，精加工采用三轴或五轴机床加工。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基板的材料包括但不限于钢材、铝材、不锈
5.一种基于金属3D打印的模具制造装置，其特征在于，模具包括法兰和模体，该装置包
制备单元，用于通过传统机加的方式制备法兰，该法兰作为为金属3D打印成型时的基
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，模体成型包括模体的外壳成型和型面立面
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，精加工采用三轴或五轴机床加工。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，基板的材料包括但不限于钢材、铝材、不锈
[0001]本发明涉及一种基于金属3D打印的模具制造方法及装置，属于航空复合材料成型
[0002]复合材料电磁功能结构件的制备通常都需要用到成型模具，金属成型模具的传统
制造方法为：首先根据设计的成型模具数模，制备出毛坯，然后通过机床精加工出高精度外
形。制造毛坯的传统方法有铸造和钢板焊接，铸造工艺需要制备砂模，制备周期较长，且铸
造缺陷较多，容易存在砂眼和气孔，不利于成型模的气密；钢板焊接工艺需要对成型面板进
行拼焊以及成型面板与支撑框架之间进行焊接，成型面板的拼焊如果拼接不好就会导致模
[0003]发明目的：本发明提出了一种基于金属3D打印的模具制造方法及装置，通过金属
3D打印的方法能够实现成型模具毛坯件的快速自动制备，解决了铸造周期长以及避免了焊
[0005]第一方面，提供一种基于金属3D打印的模具制造方法，模具包括法兰和模体，该方
[0006]通过传统机加的方式制备法兰，该法兰作为为金属3D打印成型时的基板；
[0011]基板的材料包括但不限于钢材、铝材、不锈钢，模体为适用于3D打印的钢合金、铝
[0012]第二方面，提供一种基于金属3D打印的模具制造装置，模具包括法兰和模体，该装
[0013]制备单元，用于通过传统机加的方式制备法兰，该法兰作为为金属3D打印成型时
[0014]打印单元，用于在法兰的上表面通过金属3D打印的方式成型模体；
[0018]基板的材料包括但不限于钢材、铝材、不锈钢，模体为适用于3D打印的钢合金、铝
[0019]有益效果：本发明提出了一种基于金属3D打印的模具制造方法及装置，通过3D打
[0021]金属3D打印通过增材的方式实现产品的制备。首先会通过软件将产品进行切片，
然后机器自动的根据编好的程序制备每一层金属，逐层累积最终形成产品。3D打印产品的
性能介于铸件和锻件之间，性能较好，具有较好的致密性，通过多台设备同时打印可大大提
[0022]提供一种基于金属3D打印的复合材料电磁功能结构件金属成型模具制造方法，实
[0023]本发明提供一种基于金属3D打印的成型模具制造方法，如图1所示，具体包括法兰
和模体，法兰通过传统机加的方式制备，即作为金属成型时的基板(3D打印成型时底面都需
要基板，成型完成后再从基板上切除)，又作为模具的一部分，免去了切除的步骤；模体通过
金属3D打印的方式成型，成型包括模体的外壳和型面立面的支撑筋结构，保证型面的结构
[0024]3D打印工艺一般在金属基板上进行成型，打印材料与金属基板材料为同系金属材
料，成型完成后通过线切割等工艺将产品从基板上取下，基板经过加工后可重复使用。本发
明提供一种基于金属3D打印的成型模具制造方法，主要针对法兰与模体组合的阳模，法兰
通过传统机加的方式制备，作为金属成型时的基板，3D打印直接成型在法兰上，免去了切除
的步骤。法兰结构简单，制备工艺成熟，制造周期较短，结合3D打印制备复杂结构的优势，可
[0025]3D打印工艺选择电子束熔丝沉积工艺，电子束熔丝沉积工艺，加工效率高，目前能
够达到15kg/h的沉积速率，加工质量好，丝材利用率能达到100％，是市场上速度最快、成本
效益最高的金属增材制造工艺，对大型金属结构的成形，电子束熔丝沉积成型速度优势十
[0026]电子束熔丝沉积金属增材设备系统包括电子枪、高压电源、真空系统、观察系统、
三维工作台、含三轴对准装置的送丝系统以及综合控制系统等。在金Kaiyun网站属增材过程中，电子
枪、送丝系统和三维工作台通过综合控制系统协调工作，达到自动化操作的要求，保证金属
增材过程稳定进行。能够打印TC4、TA15、TC11、TC1、TC21等钛合金、铝合金、钨、300系列不锈
[0027]本发明创造的技术方案是：一种基于金属3D打印的成型模具制造方法，包括以下
[0028]步骤1，根据成型需求设计成型模具三维数模，三维数模法兰结构考虑刚度、强度
以及制造性等，模具设计应考虑整体的密封性，热膨胀系数与成型材料的匹配性等问题；
[0029]步骤2，3D打印时的切片软件一般识别.STL文件的三维数模，数模设计完成后保存
[0030]步骤3，根据数模出加工图纸，明确零件的尺寸、材料、加工工艺等信息；
[0031]步骤4，按照图纸采购相关的板材、方管等材料，购买螺钉、定位销、吊环等标准件；
[0032]步骤5，按照图纸尺寸要求，通过线切割、机加等工艺对法兰相关的板材、方管等进
[0033]步骤6，通过焊接的方式将板材与方管按照设计要求进行连接，焊接采用满焊保证
[0034]步骤7，焊接完成后，根据不同材料的属性针对性的进行热处理，去除焊接产生的
[0035]步骤8，去除应力后，将法兰放置在五轴或三轴机床上进行加工，对法兰上表面进
行铣削加工，按照加工工艺首先进行粗加工，然后进行精加工，保证上表面加工的平面度和
[0036]步骤9，法兰通过传统的机械加工方法加工完成后，转移到金属3D打印设备上；
[0037]步骤10，打印之前使用酒精、丙酮等溶剂擦拭加工面，去除表面残料的切削液、油
[0038]步骤11，选择与法兰同一材料系列的打印丝材，选择对应材料的工艺参数包，首先
[0039]步骤12，通过打印设备自带或者通用的切片软件对模体的三维模型进行切片，切
[0041]步骤14，打印设备将根据上一步生成的打印程序，以法兰的加工面为基准面逐层
[0042]步骤15，模体打印完成后，待模具完全冷却后，将模具从打印设备上取下，进行热
[0043]步骤16，将热处理后的模具转移到五轴或三轴机床上进行装夹找正，找正完成后
按照模具的理论外形进行编程，根据加工程序对模体外形进行粗加工和精加工，并在法兰
[0044]步骤17，加工完成后，将模具从机床上取下，去除表面的金属屑，切削液和油渍等；
[0045]步骤18，使用三坐标、激光跟踪仪、扫描仪等型面测量设备对模具的模体型面精
[0046]步骤19，对模具进行常温抽真空试验和高温高压环境下的抽真空试验，试验之前
使用酒精、丙酮等溶剂擦拭真空袋粘贴面，去除表面残料的切削液、油污等，保证真空袋的
[0047]步骤20，在做完步骤18、步骤19的检测合格后，在法兰非工作面上进行喷漆做防锈
处理，喷涂标记，开展零件齐全性检查、常规检查等工作。至此完成基于金属3D打印的成型
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