团 体 标 准
T/CDMIA B005-2021
模具零件选区激光熔融成形技术规范
Technical specifications for the selective laser melting
forming of die & mould components
2021- 07-12 发布 2021-08-01 实施
中 国 模 具 工 业 协 会 发 布
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国模具工业协会标准化工作委员会提出并归口。
本文件起草单位：深圳市银宝山新科技股份有限公司、乔治费歇尔机床(上海)有限公司、深圳大学、桂林电子科技大学。
本文件主要起草人：高国利、黄铁平、袁林、陈以祥、赵建刚、张森、黄志鸿、伍晓宇、徐斌、廖宏谊、奉双。
本文件为首次制定。
模具零件选区激光熔融成形技术规范
1 范围
本文件规定了模具零件选区激光熔融成形的术语和定义、技术规范、检验方法。
本文件适用于带有介质通道、排气通道等结构的模具零件选区激光熔融成形。其他模具零件可参照使用。
注：在不引起混淆的情况下，本文件中的“模具零件”简称为“零件”。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 1299 工模具钢
GB/T 35022 增材制造 主要特性和测试方法 零件和粉末原材料
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
选区激光熔融成形 selective laser melting (SLM) forming
基于金属粉末逐层熔融、堆积成形的一种增材制造技术。
3. 2
一体式零件 overall component
选区激光熔融整体成形的零件。
3. 3
熔接式零件 fusion welding component
在基体部分之上，增加选区激光熔融成形部分而熔接为一体的零件。
3. 4
座板 clamping plate
作为零件熔融成形的载体，可标准化和重复使用的板类零件。
4 技术规范
4, 1 零件熔融成形
4.1.1 一体式零件
4.1.1.1 一体式零件成形结构见图 1。
标引序号说明：
1 一体式零件;
2 座板。
图1 一体式零件成形结构
4.1.1.2 成形后，宜采用电火花线切割加工将零件与座板切割分离。
4.1.1.3 座板厚度应≥25 mm。
4.1.2 熔接式零件
4.1.2.1 熔接式零件成形结构见图2。
4.1.2.2 熔接面上的基体部分周边应大于熔融成形部分，并应圆角过渡。
4.1.2.3 零件的基体部分通过螺纹连接紧固在座板上。
标引序号说明：
1 熔融成形部分; 3 座板; 5 熔接面。
2 基体部分; 4 螺钉; l≥3 mm，R≥2 mm。
图2 熔接式零件成形结构
4.1.2.4 熔融成形后，应通过后续加工得到符合零件图样要求的零件。
4. 2 结构设计
4.2.1 循环介质通道设计
4.2.1.1 通道截面形状宜见图 3。截面积应≥15mm²。
a)圆形 b)椭圆形 c)长圆形 d)倒U形
图3 通道截面形状
4.2.1.2 通道宜按图 4 a)所示结构设计。
图4 通道结构
4.2.1.3 单条通道总长宜小于 1000 mm，否则应采用多条通道设计。
4.2.1.4 零件中垂直于激光投射方向的通道孔，其顶部平面宽度 l 应按图 5 所示设计。
l≤1 mm。
图5 通道顶部平面宽度
4.2.1.5 零件介质通道间距 l 应按图6 所示设计。
标引序号说明：
1 介质通道;
2 推杆孔。
l>2.5 mm。
图6 介质通道间距
4.2.2 排气结构设计
4.2.2.1 排气结构应分布在产品成型时困气位置，底部设计排气通道，与结构特征间距 l 应按图 7 所示设计。
标引序号说明：
1 排气结构;
2 排气通道。
l =3 mm～5 mm。
图7 排气结构
4.2.2.2 排气结构蜂窝状微孔间隙宜设计为 0.01 mm～0.08 mm。示例见图 8。
图8 排气结构示例
4.2.3 零件装夹结构设计
需精加工的零件应设计相应的装夹结构，包括下列基本形式。
a)螺纹锁紧装夹结构应按图 9 所示设计。
标引序号说明：
1 锁紧螺孔。
图9 螺纹锁紧装夹结构b)虎钳装夹结构应按图 10 所示设计。
标引序号说明：
1 虎钳装夹位。
图10 虎钳装夹结构
c)支承装夹结构应按图 11 所示设计。
标引序号说明：
1 支承装夹位。
图11 支承装夹结构
4.2.4 加工余量
需再加工的零件，加工部位应留余量。单边加工余量宜符合表1的规定。
表1 零件单边加工余量
单位为毫米
4. 3 成形材料
4.3.1 材料成分
熔融成形常用金属粉末材料成分应符合表2的规定。
表2 熔融成形常用金属粉末材料成分
4.3.2 材料性能
熔融成形常用金属粉末材料性能应符合表3的规定。
表3 熔融成形常用金属粉末材料性能参数
4.3.3 材料测试
金属粉末材料测试应符合GB/T 35022的规定。
4.3.4 材料选用
零件熔融成形部分宜采用表1、表2中序号1材料,其基体部分宜选用4Cr5MoSiV1(硬度38 HRC～42 HRC)，座板宜选用SM45，牌号及化学成分应符合GB/T 1299的规定。
4,4 成形工艺参数
熔融成形时，应根据金属粉末材料特性、表面粗糙度要求、零件结构、机床特性等设置合理的加工工艺参数。可参见附录A。
4.5 后续处理
4.5.1 零件成形和加工后，应去除表面残留料渣、毛刺。
4.5.2 零件宜采用箱式炉进行热处理。采用表 2、表 3 中序号 1 材料的熔融成形零件，其热处理工艺曲线见图 12，工艺参数宜符合表4 的规定。
图12 零件热处理工艺曲线
表4 零件热处理工艺参数
5 检验方法
零件尺寸
零件精加工后宜采用三坐标测量机进行检测，并出具检测报告。
零件表面硬度
零件宜采用洛氏硬度计进行表面硬度检测，并出具检测报告。
A
A
附 录 A
(资料性)
选区激光熔融成形常用参数
表A.1给出了零件熔融成形常用参数。
表A.1 零件熔融成形常用参数
表A.2给出了排气结构熔融成形常用参数。
表A.2 排气结构熔融成形常用参数
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