汽车门板真空复合模设计

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TG3862文献标识码B文章编号10012168201211002304VACU啪COMPOSITEDIEFORAUTOMOBILEDOORPANELHUDEYUNYANGHAOHNHUIKINGPOWEREQUIPMENTMOULDMANUFACTURECO，LTD，CHUZHOU，ANHUI239064CHINAABSTRACTTHEPROCESSOFCOMPOSITINGPLASTICFRAMEOFAUTOMOBILEDOORPANELANDFACINGMATERIALWASANALYZEDTHESTRUCTUREOFVACUUMCOMPOSITEDIEASWELLASDESIGNFEATUREANDWORKINGPROCESSWEREPRESENTED，ANDTHENTHESHIELDINGDEVICEINTHEEMBOSSMENTOFPLASTICFRAMEWEREANALYZEDEMPHASISLYTHECOMPOSITEDIEWASPUTINTOMASSPRODUCTIONAFTERTHEDIETRYOUTTHEDEFECTIVERATEWASREDUCEDWHILETHEPRODUCTIVITYWASINCREASEDANDTHEAPPEARANCEQUALITYWASIMPROVEDKEYWORDSAUTOMOBILEDOORPANEL；VACUUMCOMPOSITEDIE；SHIELDINGDEVICE1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20120804。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，电电子信箱HDY111LSOHUCOM。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31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80100。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。32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。33温度控制系统设计模具工作时，加热到110140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FF12MM，壁厚为15MM，间距按80100MM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。34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5055HRC，切刀厚度2MM。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AA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56MM，刀槽深度日取3040MM，工作时切刀距刀槽底部间隙凰取510MM，如图5所示。图5刀槽和切刀位置1切刀2模具主体35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TG3862文献标识码B文章编号10012168201211002603SEMIAUTOMATICPUNCHINGDIEWITHPNEUMATICCONTROLXIANGLINGSHANGHAIHAIMAAUTOMOBILERESEARCHANDDEVELOPMENTCO，LTD，SHANGHAI200020，CHINAABSTRACTTHEDESIGNOFASEMIAUTOMATICPUNCHINGDIEFORAUTOMOBILEHOLLOWPIPEPARTSWASPRESENTEDINWHICHTHEPNEUMATICUNITSWEREAPPLIEDTOCONTROLTHEWORKINGPROCESSOFTHEDIEPRODUCTIONPRACTICEPROVEDTHATTHEPRODUCTIVITYOFTHEPARTSISINCREASEDEFFECTIVELY，THEREJECTIONRATEISDECREASEDANDTHEQUALITYREQUIREMENTISENSUREDKEYWORDSPUNCHINGDIE；PNEUMATICCONTROLEQUIPMENT；MACHINEGRATING1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20120803。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，电电子信箱13918127969163COIII。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E0S盼坩0IEE盼SN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