汽車門板真空復(fù)合模設(shè)計.pdf

模具工業(yè)2012年第38卷第11期 23 汽車 門板真空復(fù)合模設(shè)計 胡德云 楊浩 安徽鯤鵬裝備模具制造有限公司 安徽滁州239064 摘要 分析了汽車門板塑料骨架與皮料的復(fù)合工藝 介紹了汽車門板真空復(fù)合模結(jié)構(gòu) 設(shè)計要點與模具 工作過程 對塑料骨架凸起處的遮擋裝置進(jìn)行了重點分析 模具經(jīng)試模后投入批量生產(chǎn) 運行狀況良 好 降低了廢品率 提高了生產(chǎn)效率 提升了汽車門板的外觀品質(zhì) 關(guān)鍵詞 汽車門板 真空復(fù)合模 遮擋裝置 中圖分類號 TG386 2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 B 文章編號 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 隨汽車行業(yè)的高速發(fā)展 消費者對汽車內(nèi)飾件 的外觀和舒適度的要求也越來越高 汽車門板是 汽車內(nèi)飾件的主要零件之一 為了提升汽車門板的 外觀和手感舒適度 常采用在塑料骨架的門板表面 吸附粘貼一層PVC或PU等軟質(zhì)皮料 采用2種材料 復(fù)合制作內(nèi)飾件的工藝在汽車行業(yè)的應(yīng)用越來越 廣泛 2工藝分析 汽車門板三維結(jié)構(gòu)如圖1所示 由注射成型的 塑料骨架和PVC或PU等皮料復(fù)合制作而成 門板 復(fù)合后的截面如圖2所示 由于外觀品質(zhì)的要求 皮 料必須平順地貼附在塑料骨架上 而門板的塑料骨 架形狀較為復(fù)雜 人工貼附效率低 且較難完成 常 采用真空復(fù)合的方式制作 即將塑料骨架放置在真 收稿日期 2012 08 04 作者簡介 胡德云 1968一 男 漢族 安徽滁州人 高級工程師 主要從事非標(biāo)設(shè)備及模具設(shè)計工作 地址 安徽滁州安徽鯤鵬裝 備模具制造有限公司 電話 13965951111 電子信箱 hdy1 1 1 l sohu com 空復(fù)合模上 通過模具抽真空的方式將皮料均勻 地吸附在塑料骨架上 通過激活預(yù)先噴涂在塑料骨 架上的膠水 使皮料和塑料骨架粘貼復(fù)合成一體 吸附完成后 模具上的切刀將多余皮料切除 取出零 件 并由人工對塑料骨架周邊進(jìn)行二次包邊處理 汽車門板塑料骨架上有一處尖的凸起 見圖 1X處 在抽真空過程中此處的皮料會被拉深以致 破損 導(dǎo)致漏氣 為保證真空復(fù)合的順利進(jìn)行 此 處需設(shè)計遮擋裝置 圖1汽車門板 3模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 真空復(fù)合模結(jié)構(gòu)如圖3所示 模具工業(yè)2012年第38卷第11期 圖2汽車門板截面示意圖 1 皮料2 塑料骨架 邊處 圖3真空復(fù)合模 1 底板2 下壓料框3 上壓料框4 底 座5 模具主體6 遮擋裝置7 頂板8 切刀固定板9 切刀 3 1模具主體設(shè)計 模具主體為模具的型腔 用來支撐骨架 保證 零件復(fù)合后的形狀及形成真空腔體 模具主體采 用3D設(shè)計 利用三維軟件復(fù)制出塑料骨架的內(nèi)表 面 再將復(fù)制的面沿周邊向外光滑延伸 形成工藝 補充面 對各區(qū)域面進(jìn)行編輯 連接和縫合 生成3D 實體 1 1 工藝補充面設(shè)計 工藝補充面的長度根據(jù) 皮料的拉伸率 確定 保證工藝補充面處皮料的拉 伸率田在80 100 7產(chǎn) 一 式中 7廣皮料拉伸率 三 皮料原長 L 皮 料拉伸后長度 2 模具主體材料采用鑄造鋁合金ZL105 該 材料具有較好的強(qiáng)度 良好的機(jī)加工性能 模具主 體表面需與塑料骨架內(nèi)表面吻合良好 保證真空復(fù) 合時塑料骨架不變形 同時在模具主體上設(shè)計出塑 料骨架上局部結(jié)構(gòu)的讓位槽 以便于塑料骨架的取 放 3 2真空孔設(shè)計 模具主體上的真空孔直徑一般為 mm 尺寸大小根據(jù)其在模具主體上的具體位置確 定 1 被塑料骨架覆蓋的模具主體面 要求快速 抽真空 一般鉆 mm的真空孔 2 無塑料骨架覆蓋的工藝區(qū) 直接與皮料接 觸的模具主體面 真空孔太大會把皮料吸破 一般 鉆擔(dān) mm的真空孔 3 在零件復(fù)合區(qū)外的工藝邊及廢料區(qū) 模具 主體表面不需鉆真空孔 3 3溫度控制系統(tǒng)設(shè)計 模具工作時 加熱到110 140 的皮料貼附在 塑料骨架表面 會使模具主體表面溫度升高 造成 塑料骨架變形 因此合理地設(shè)置溫度控制系統(tǒng)可 以縮短復(fù)合周期 提高生產(chǎn)效率 保證復(fù)合質(zhì)量 由于模具主體外形尺寸較大 為了保證溫控效 果 采取在模具主體鑄造時預(yù)埋紫銅管的方法 紫 銅管作為循環(huán)水的流動通道 外徑為ff12 mm 壁厚 為1 5 mm 間距按80 100mm布置 端部用快插接頭 與外部水源連接 在模具主體內(nèi)安裝感溫裝置 由 感溫裝置對模具主體溫度進(jìn)行控制 3 4切刀與刀槽設(shè)計 門板真空復(fù)合完成后 由于皮料是卷料 需將 零件與皮料分離 讓廢料隨設(shè)備的輸送線繼續(xù)向 后輸送到廢料區(qū) 零件留在模具上由人工取出 因零件沿周邊需要分離的形狀復(fù)雜 如采用普通 沖切分離 費用較高且制造難度大 設(shè)計了一種新 的特殊切刀 如圖4所示 刃口形狀像鋸齒 但與 鋸齒不同的是沿刃口制作出了30 的后角 保持刃 口鋒利 切刀材料選用SK5 淬火硬度50 55 HRC 切刀厚度2 mm 在模具主體上對應(yīng)切刀處制作刀槽 工作時 模具工業(yè)2012年第38卷第11期 圖4切刀 A A 切刀向下運動 切刀尖點與皮料接觸刺破皮料 再 下行割斷皮料 因皮料質(zhì)軟且薄 為了保證皮料 被順利地切開 模具主體上的刀槽寬度和深度需 按要求進(jìn)行設(shè)計 刀槽寬度 一般取5 6 mm 刀槽深度日取 30 40 mm 工作時切刀距刀槽底部間隙凰取5 10mm 如圖5所示 圖5刀槽和切刀位置 1 切刀2 模具主體 3 5遮擋裝置設(shè)計 塑料骨架上有一處尖的凸起 抽真空時皮料 會迅速貼附到塑料骨架表面 塑料骨架上尖的凸 起會造成在抽真空過程中皮料被拉深以致破損 如圖6M N處 導(dǎo)致漏氣 最終造成復(fù)合失敗 為 保證真空復(fù)合的順利進(jìn)行 需對塑料骨架尖的凸 起處進(jìn)行遮擋處理 通常的方法是人工在塑料骨架尖的凸起部位 增加擋塊 不讓皮料在抽真空過程中過度拉深造 成破損 但此方法會使每個塑料骨架都要人工輔 助遮擋 降低生產(chǎn)效率 在設(shè)計時采用全新的結(jié) 構(gòu) 即一種能實現(xiàn)自動遮擋的裝置 如圖7所示 自動遮擋裝置由擋塊l 護(hù)罩2 帶導(dǎo)桿氣缸3 氣 缸安裝板4組成 帶導(dǎo)桿氣缸3通過螺釘固定在氣 缸安裝板4上 氣缸安裝板4用螺釘固定在模具主 體上 護(hù)罩2通過螺釘固定在模具主體上 擋塊1 通過螺釘固定在帶導(dǎo)桿氣缸3的推板上 工作過 程 首先帶導(dǎo)桿氣缸3處于回位狀態(tài) 人工把塑料 骨架從護(hù)罩2的上方向下放置在模具主體上 帶 導(dǎo)桿氣缸3伸出 帶動擋塊1從護(hù)罩2內(nèi)伸出 擋 塊1伸到塑料骨架2凸起結(jié)構(gòu)之間 形成較為平緩 的凸臺結(jié)構(gòu) 此時開始抽真空復(fù)合 復(fù)合結(jié)束后帶 導(dǎo)桿氣缸3帶動擋塊1退回護(hù)罩2內(nèi) 由于該裝置 設(shè)計了護(hù)罩2 可以保證在真空復(fù)合后擋塊1周邊 不會被皮料包覆 可以輕松可靠地回退到護(hù)罩2 內(nèi) 方便人工取放工件 遮擋時復(fù)合工作狀態(tài)如 圖8所示 凸起部位是其他零件安裝區(qū)域 表面不 需要復(fù)合皮料 復(fù)合結(jié)束后人工去除該處皮料 不 復(fù)合處不噴膠水 圖6未遮擋時復(fù)合工作狀態(tài) 1 皮料2 塑料骨架 圖7 自動遮擋裝置 1 擋塊2 護(hù)罩 3 帶導(dǎo)桿氣缸4 氣缸安裝板 4模具工作過程 模具工作過程 把預(yù)熱后的塑料骨架放置在模 具上 皮料隨真空復(fù)合設(shè)備輸送裝置移動到模具工 作位置 下壓料框2與上壓料框3 見圖3 將皮料夾 緊 真空復(fù)合輻射加熱器移動至皮料上方加熱 經(jīng) 模具工業(yè)2012年第38卷第11期 氣動控制半自動沖孔模設(shè)計 向玲 上海海馬汽車研發(fā)有限公司 上海200020 摘要 闡述了汽車空心管類零件半自動沖孔模的設(shè)計 采用氣動元件控制模具的工作過程 生產(chǎn)實踐證 明 模具能有效提高零件的生產(chǎn)效率 降低了零件的報廢率 保證了零件的質(zhì)量要求 對同類零件的設(shè) 計具有一定的參考作用 關(guān)鍵詞 沖孔模 氣動控制裝置 機(jī)床光柵 中圖分類號 TG386 2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 B 文章編號 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 空心管類零件沖孔模設(shè)計通常采用沖孔凹模 收稿日期 2012 08 03 作者簡介 向玲 1966一 女 漢族 湖北宜昌人 工程師 主要 從事汽車模具 夾具 檢具設(shè)計工作 地址 上海市黃浦區(qū)香山路 9號 電話 13918127969 電子信箱 13918127969 163 COIII 在下 凸模在上 管件的孔一端沖裁后調(diào)頭沖裁另 一端 這樣難以保證孔距與位置尺寸 工作效率低 零件的總體質(zhì)量難以達(dá)到設(shè)計要求 如采用氣動 控制的半自動沖孔模 能有效解決以上問題 氣動 控制半自動沖孔模是使用氣動元件通過機(jī)床光柵 的通 斷電來控制模具動作 由于零件形狀接近對 e 0s 盼坩 0 ie e 盼s N 瞄 工 墑 蝣 蛉蛐 f 婚嗡嗡竹 3 帶動擋塊退至護(hù)罩內(nèi) 人工取出零件 完成一次復(fù) 合周期 圖8遮擋時復(fù)合工作狀態(tài) 1 皮料2 擋塊 3 塑料骨架 過一段時間的加熱后 皮料軟化 輻射加熱器移出 模具主體向上移動到位 開始抽真空 皮料在大氣 壓強(qiáng)作用下與塑料骨架粘貼復(fù)合 真空復(fù)合完成 后 切刀向下運動到位 將零件與皮料分離 之后切 刀向上運動到位 模具主體向下運動到位 機(jī)床上 程序控制遮擋裝置內(nèi)的氣缸工作 氣缸活塞縮回并 5結(jié)束語 模具設(shè)計時采用了自動遮擋裝置 有效減少了 皮料破損造成的復(fù)合失敗 模具經(jīng)試模后投入批量 生產(chǎn) 運行狀況良好 降低了廢品率 提高了生產(chǎn)效 率 提升了汽車門板的外觀品質(zhì) 參考文獻(xiàn) 1 吳光明 黃富 塑料盒模具型腔的數(shù)控加工 J 模具工 業(yè) 201 1 37 3 68 71 2 唐志玉 李德群 徐佩弦 塑料模具設(shè)計師指南 M 北京 國 防工業(yè)出版社 1999 597 604 3 劉奇才 鄭利文 汽車內(nèi)分型模具設(shè)計分析 J 模具工業(yè) 2012 38 3 50 53