[01276175]基于快速成型树脂铸造模具的关键技术及应用

课题来源与背景：本成果来源于山东理工大学在完成两项山东省自然科学基金项目（“基于快速原型的玻璃模具加工工艺的研究（2003ZX14）”及“消失模铸造发泡模具的快速制造工艺的研究（ZR2009FL017）”）基础上开发的树脂铸造模具制造技术以及与山东宏泰机电科技有限公司的合作研究项目“树脂铸造模具的关键技术开发及应用研究”。

研究目的与意义：在铸造过程中，模具是必不可少的工艺装备，模具制造的技术水平直接影响到铸件的内在重量。本项目针对铸造企业树脂砂及水玻璃砂造型所用的铸造模具，自主开发出可满足用水玻璃砂生产铸钢件、用树脂砂生产铸铁件铸造工艺要求的树脂铸造模具并在相关的铸造企业推广应用。利用该工艺制作的树脂铸造模具与传统的木质铸造模具相比具有尺寸精度，表面光洁度和硬度都较高，使用寿命长的特点;与现有的金属（铝质）铸造模具相比，具有制造成本低，尺寸精度，表面光洁度较高，性能接近，具有很高的性价比。模具的制造周期短，实现了铸造模具的快速制造。

主要论点与论据：本课题制造的树脂铸造模具是将快速成型、硅橡胶翻模以及树脂模具制造等技术有机结合在一起制造出来的。

该模具的使用性能和制造质量经检验须达到本项目的第2完成单位—山东宏泰机电科技有限公司的企业标准“Q/370304SHT001-2013铸造用树脂模具组技术条件”的要求。

创见与创新：本项目于2013年10月22日通过了山东省科技厅组织的科学技术成果鉴定，鉴定证书号为“鲁科成鉴字[2013]第608号”，鉴定结论为：该项目开发的树脂铸造模具及制造技术达到国际领先水平。鉴定委员会一致同意通过鉴定。本课题的三个创新点及先进性是：1.模具的制造周期短，尺寸精度和表面硬度高，脱模性能好，性价比高且易于修补；2.模具用于树脂砂造型，其导热系数比金属模低，提高了铸件的表面质量；3.用于水玻璃自硬砂造型，方便起模，减少修型的工作量。本项目已获得2项国家发明专利授权、4项国家实用新型专利授权，已受理6项国家发明专利申请，在核心期刊发表与本项目相关的研究论文10余篇。

社会经济效益，存在的问题：本项目开发的树脂铸造模具可用于铸造企业的树脂砂及水玻璃砂造型的工艺过程中，除了主要在山东宏泰机电科技有限公司得到应用之外，还在天津泵业机械集团有限公司以及淄博市博山齿轮厂等单位得到了推广应用。

在主要应用单位山东宏泰机电科技有限公司2011至2013年三年累计新增产值16938.46万元，新增利润2540.77万元，交纳税收644.27万元，节支总额为386.00万元该项目为铸造模具的开发开辟了一条新的思路，促进了铸造模具制造技术的进步，减少了制造木质模具所需的木材的用量，有利于保护自然环境。

该项目缩短了铸造模具的生产周期，节省了生产成本，提高了铸件质量，取得了良好的经济和社会效益。随着该项目技术的不断完善，该种模具的应用范围将不断扩大，而且铸件只是机器和设备生产过程中的第一环节，所以如果将铸件加工成为零件并组装成机器和设备，会有可观的间接经济效益。

该模具的推广还存在制造成本较高及进一步规范制造技术的问题，下一步要继续开发降低快速原型制造成本的新的设备及技术，进一步规范模具制造技术。

历年获奖情况：本项目从未获得过任何级别的科技奖励。