汽车门板真空复合模设计.pdf

模具工业2012年第38卷第11期 23 汽车 门板真空复合模设计 胡德云 杨浩 安徽鲲鹏装备模具制造有限公司 安徽滁州239064 摘要 分析了汽车门板塑料骨架与皮料的复合工艺 介绍了汽车门板真空复合模结构 设计要点与模具 工作过程 对塑料骨架凸起处的遮挡装置进行了重点分析 模具经试模后投入批量生产 运行状况良 好 降低了废品率 提高了生产效率 提升了汽车门板的外观品质 关键词 汽车门板 真空复合模 遮挡装置 中图分类号 TG386 2 文献标识码 B 文章编号 1001 2168 2012 11 0023 04 Vacu啪composite die for automobile door panel HU De yun YANG Hao hnhui Kingpower Equipment Mould Manufacture Co Ltd Chuzhou Anhui 239064 China Abstract The process of compositing plastic frame of automobile door panel and facing ma terial was analyzed The structure of vacuum composite die as well as design feature and working process were presented and then the shielding device in the embossment of plas tic frame were analyzed emphasisly The composite die Was put into mass production after the die tryout The defective rate Was reduced while the productivity Was increased and the appearance quality Was improved Key words automobile door panel vacuum composite die shielding device 1 引 言 随汽车行业的高速发展 消费者对汽车内饰件 的外观和舒适度的要求也越来越高 汽车门板是 汽车内饰件的主要零件之一 为了提升汽车门板的 外观和手感舒适度 常采用在塑料骨架的门板表面 吸附粘贴一层PVC或PU等软质皮料 采用2种材料 复合制作内饰件的工艺在汽车行业的应用越来越 广泛 2工艺分析 汽车门板三维结构如图1所示 由注射成型的 塑料骨架和PVC或PU等皮料复合制作而成 门板 复合后的截面如图2所示 由于外观品质的要求 皮 料必须平顺地贴附在塑料骨架上 而门板的塑料骨 架形状较为复杂 人工贴附效率低 且较难完成 常 采用真空复合的方式制作 即将塑料骨架放置在真 收稿日期 2012 08 04 作者简介 胡德云 1968一 男 汉族 安徽滁州人 高级工程师 主要从事非标设备及模具设计工作 地址 安徽滁州安徽鲲鹏装 备模具制造有限公司 电话 13965951111 电子信箱 hdy1 1 1 l sohu com 空复合模上 通过模具抽真空的方式将皮料均匀 地吸附在塑料骨架上 通过激活预先喷涂在塑料骨 架上的胶水 使皮料和塑料骨架粘贴复合成一体 吸附完成后 模具上的切刀将多余皮料切除 取出零 件 并由人工对塑料骨架周边进行二次包边处理 汽车门板塑料骨架上有一处尖的凸起 见图 1X处 在抽真空过程中此处的皮料会被拉深以致 破损 导致漏气 为保证真空复合的顺利进行 此 处需设计遮挡装置 图1汽车门板 3模具结构设计 真空复合模结构如图3所示 模具工业2012年第38卷第11期 图2汽车门板截面示意图 1 皮料2 塑料骨架 边处 图3真空复合模 1 底板2 下压料框3 上压料框4 底 座5 模具主体6 遮挡装置7 顶板8 切刀固定板9 切刀 3 1模具主体设计 模具主体为模具的型腔 用来支撑骨架 保证 零件复合后的形状及形成真空腔体 模具主体采 用3D设计 利用三维软件复制出塑料骨架的内表 面 再将复制的面沿周边向外光滑延伸 形成工艺 补充面 对各区域面进行编辑 连接和缝合 生成3D 实体 1 1 工艺补充面设计 工艺补充面的长度根据 皮料的拉伸率 确定 保证工艺补充面处皮料的拉 伸率田在80 100 7产 一 式中 7广皮料拉伸率 三 皮料原长 L 皮 料拉伸后长度 2 模具主体材料采用铸造铝合金ZL105 该 材料具有较好的强度 良好的机加工性能 模具主 体表面需与塑料骨架内表面吻合良好 保证真空复 合时塑料骨架不变形 同时在模具主体上设计出塑 料骨架上局部结构的让位槽 以便于塑料骨架的取 放 3 2真空孔设计 模具主体上的真空孔直径一般为 mm 尺寸大小根据其在模具主体上的具体位置确 定 1 被塑料骨架覆盖的模具主体面 要求快速 抽真空 一般钻 mm的真空孔 2 无塑料骨架覆盖的工艺区 直接与皮料接 触的模具主体面 真空孔太大会把皮料吸破 一般 钻担 mm的真空孔 3 在零件复合区外的工艺边及废料区 模具 主体表面不需钻真空孔 3 3温度控制系统设计 模具工作时 加热到110 140 的皮料贴附在 塑料骨架表面 会使模具主体表面温度升高 造成 塑料骨架变形 因此合理地设置温度控制系统可 以缩短复合周期 提高生产效率 保证复合质量 由于模具主体外形尺寸较大 为了保证温控效 果 采取在模具主体铸造时预埋紫铜管的方法 紫 铜管作为循环水的流动通道 外径为ff12 mm 壁厚 为1 5 mm 间距按80 100mm布置 端部用快插接头 与外部水源连接 在模具主体内安装感温装置 由 感温装置对模具主体温度进行控制 3 4切刀与刀槽设计 门板真空复合完成后 由于皮料是卷料 需将 零件与皮料分离 让废料随设备的输送线继续向 后输送到废料区 零件留在模具上由人工取出 因零件沿周边需要分离的形状复杂 如采用普通 冲切分离 费用较高且制造难度大 设计了一种新 的特殊切刀 如图4所示 刃口形状像锯齿 但与 锯齿不同的是沿刃口制作出了30 的后角 保持刃 口锋利 切刀材料选用SK5 淬火硬度50 55 HRC 切刀厚度2 mm 在模具主体上对应切刀处制作刀槽 工作时 模具工业2012年第38卷第11期 图4切刀 A A 切刀向下运动 切刀尖点与皮料接触刺破皮料 再 下行割断皮料 因皮料质软且薄 为了保证皮料 被顺利地切开 模具主体上的刀槽宽度和深度需 按要求进行设计 刀槽宽度 一般取5 6 mm 刀槽深度日取 30 40 mm 工作时切刀距刀槽底部间隙凰取5 10mm 如图5所示 图5刀槽和切刀位置 1 切刀2 模具主体 3 5遮挡装置设计 塑料骨架上有一处尖的凸起 抽真空时皮料 会迅速贴附到塑料骨架表面 塑料骨架上尖的凸 起会造成在抽真空过程中皮料被拉深以致破损 如图6M N处 导致漏气 最终造成复合失败 为 保证真空复合的顺利进行 需对塑料骨架尖的凸 起处进行遮挡处理 通常的方法是人工在塑料骨架尖的凸起部位 增加挡块 不让皮料在抽真空过程中过度拉深造 成破损 但此方法会使每个塑料骨架都要人工辅 助遮挡 降低生产效率 在设计时采用全新的结 构 即一种能实现自动遮挡的装置 如图7所示 自动遮挡装置由挡块l 护罩2 带导杆气缸3 气 缸安装板4组成 带导杆气缸3通过螺钉固定在气 缸安装板4上 气缸安装板4用螺钉固定在模具主 体上 护罩2通过螺钉固定在模具主体上 挡块1 通过螺钉固定在带导杆气缸3的推板上 工作过 程 首先带导杆气缸3处于回位状态 人工把塑料 骨架从护罩2的上方向下放置在模具主体上 带 导杆气缸3伸出 带动挡块1从护罩2内伸出 挡 块1伸到塑料骨架2凸起结构之间 形成较为平缓 的凸台结构 此时开始抽真空复合 复合结束后带 导杆气缸3带动挡块1退回护罩2内 由于该装置 设计了护罩2 可以保证在真空复合后挡块1周边 不会被皮料包覆 可以轻松可靠地回退到护罩2 内 方便人工取放工件 遮挡时复合工作状态如 图8所示 凸起部位是其他零件安装区域 表面不 需要复合皮料 复合结束后人工去除该处皮料 不 复合处不喷胶水 图6未遮挡时复合工作状态 1 皮料2 塑料骨架 图7 自动遮挡装置 1 挡块2 护罩 3 带导杆气缸4 气缸安装板 4模具工作过程 模具工作过程 把预热后的塑料骨架放置在模 具上 皮料随真空复合设备输送装置移动到模具工 作位置 下压料框2与上压料框3 见图3 将皮料夹 紧 真空复合辐射加热器移动至皮料上方加热 经 模具工业2012年第38卷第11期 气动控制半自动冲孔模设计 向玲 上海海马汽车研发有限公司 上海200020 摘要 阐述了汽车空心管类零件半自动冲孔模的设计 采用气动元件控制模具的工作过程 生产实践证 明 模具能有效提高零件的生产效率 降低了零件的报废率 保证了零件的质量要求 对同类零件的设 计具有一定的参考作用 关键词 冲孔模 气动控制装置 机床光栅 中图分类号 TG386 2 文献标识码 B 文章编号 1001 2168 2012 11 0026 03 Semi automatic punching die with pneumatic control XIANG Ling Shanghai Haima Automobile Research and Development Co Ltd Shanghai 200020 China Abstract The design of a semi automatic punching die for automobile hollow pipe parts was presented in which the pneumatic units were applied to control the working process of the die Production practice proved that the productivity of the parts is increased effec tively the rejection rate is decreased and the quality requirement is ensured Key words punching die pneumatic control equipment machine grating 1 引 言 空心管类零件冲孔模设计通常采用冲孔凹模 收稿日期 2012 08 03 作者简介 向玲 1966一 女 汉族 湖北宜昌人 工程师 主要 从事汽车模具 夹具 检具设计工作 地址 上海市黄浦区香山路 9号 电话 13918127969 电子信箱 13918127969 163 COIII 在下 凸模在上 管件的孔一端冲裁后调头冲裁另 一端 这样难以保证孔距与位置尺寸 工作效率低 零件的总体质量难以达到设计要求 如采用气动 控制的半自动冲孔模 能有效解决以上问题 气动 控制半自动冲孔模是使用气动元件通过机床光栅 的通 断电来控制模具动作 由于零件形状接近对 e 0s 盼坩 0 ie e 盼s N 瞄 工 墒 蝣 蛉蛐 f 婚嗡嗡竹 3 带动挡块退至护罩内 人工取出零件 完成一次复 合周期 图8遮挡时复合工作状态 1 皮料2 挡块 3 塑料骨架 过一段时间的加热后 皮料软化 辐射加热器移出 模具主体向上移动到位 开始抽真空 皮料在大气 压强作用下与塑料骨架粘贴复合 真空复合完成 后 切刀向下运动到位 将零件与皮料分离 之后切 刀向上运动到位 模具主体向下运动到位 机床上 程序控制遮挡装置内的气缸工作 气缸活塞缩回并 5结束语 模具设计时采用了自动遮挡装置 有效减少了 皮料破损造成的复合失败 模具经试模后投入批量 生产 运行状况良好 降低了废品率 提高了生产效 率 提升了汽车门板的外观品质 参考文献 1 吴光明 黄富 塑料盒模具型腔的数控加工 J 模具工 业 201 1 37 3 68 71 2 唐志玉 李德群 徐佩弦 塑料模具设计师指南 M 北京 国 防工业出版社 1999 597 604 3 刘奇才 郑利文 汽车内分型模具设计分析 J 模具工业 2012 38 3 50 53