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1、模具公司模具公司 Tool ShopTool Shop 郑春竹 2009-09 模具公司模具公司 Tool ShopTool Shop 这次培训的目的:了解汽车内饰常见发泡模与搪塑模设计制 造原理和过程 对学员的要求:普及模具设计工程师和工艺人员对该类 模具知识的认知,理解其工作原理和过程 模具公司模具公司 Tool ShopTool Shop 课程安排: 课程的内容分为4节,共4课时。 一、发泡模生产流程 二、发泡模结构及分类 三、发泡模制造过程简述 四、搪塑模制备过程 模具公司模具公司 Tool ShopTool Shop 一、发泡模生产流程 开模浇注生产流程: 顶出机构、滑块复位铺设表皮
2、(自动感应抽真空吸附) 上模放置骨架(自动感应,吸盘或真空吸附) 模架旋转(合适 的浇注位置) 浇注合模锁模气垫顶出(加锁模力 ) 充气密封条充气(根据排气情况分段充气密封) 气垫 下降或充气密封条放气排气(上模真空或吸盘断) 合紧模熟化 模架旋转至取件状态开锁、气垫下降(断真空)开模 开模滑块、抽芯依次打开顶块将产品顶出取件 . (切割) 闭模模浇注生产流程: 放置在前;其它过程相似 模具公司模具公司 Tool ShopTool Shop 二、发泡模结构及分类 产品特点 1、汽车内饰件发泡产品特点: 骨架(塑料件)、 发泡层(PU)、表皮(PVC;搪塑皮 or 真空成型) 骨架 表皮 发泡层
3、 表皮厚度:搪塑皮11.5mm,局部2mm; 发泡层厚度:315mm;过薄填充困难、缺料,过 厚则塌缩或产品局部太软 模具公司模具公司 Tool ShopTool Shop 二、发泡模结构及分类 产品特点2 2、产品特点要求: 骨架:足够的工艺边用于密封 充气密封条工艺边 L20mm 一般密封条工艺边L15mm 硬密封L5mm 有充气密封条过渡的凸圆角R11;凹R6 硬密封常用于闭模浇注 充气密封条直径一般为10mm & 8mm 普通密封条可使用D6或矩形 硬密封一般两种形式,a、骨架上增加凸筋, 与表皮0.2mm过 盈配合;b、模具上增加凸台 切割 位置 充气密 封条 L 充气密封条放置位
4、置,尽量较大圆弧 过渡 R 模具公司模具公司 Tool ShopTool Shop 二、发泡模结构及分类 表皮 3、搪塑表皮产品要求: 凹圆角R3 原因:镍壳厚度一般在35mm,过小的内角 会导致电铸裂纹产生 凸圆角宽高比B:H0.7 (当B5mm,表 皮边缘增加手撕线,可起到密封 条作用,又能方便后续去除边料 ,避免水刀或机械切割;(该密 封方案是IP发泡产品设计趋势)c 、在模具环氧层上增加凸台,宽 度5mm,与表皮过盈接触;( 该方案对模具精度和产品尺寸稳 定性要求较高)d、产品和表皮人 工贴毛毡胶条或美纹纸,进行局 部密封(该方案一般用于补救措 施,生产效率很低,浪费大)。 a:骨架
5、增加凸台 b:表皮增加手撕 线,与骨架直接过 盈密封 d:局部贴毛毡条 模具公司模具公司 Tool ShopTool Shop 二、发泡模结构及分类 模架系统 6、模架系统 依据模架驱动原理 a、液压模架; b、气动模架; c、电动模架; d、其它 a:液压模架,需液压站 b:气动模架,适用小型发泡 件,价格便宜,结构简单 c:电动模架,效率高、清洁 、空间紧凑;但价格高 其它:a、采用通用 的液压机床;b、采 用齿轮齿条驱动 目前使用专机较多 ,更能满足生产工 艺要求 模具公司模具公司 Tool ShopTool Shop 二、发泡模结构及分类 模架系统 6、模架系统 发泡过程产生巨大 压力
6、:模架锁模方式 a、拉钩锁模; b、气垫锁模; 采用自锁式拉钩 锁模,结构较复 杂,可靠性不高 ,属早期的锁模 方式;适用于中 小型产品。要求 模架及模具有较 高的刚性和精度 拉钩锁模原理图 气垫锁模,使用消防 水管或商用橡皮气垫 气垫锁模可靠性高, 结构简单,适应性好 ,是目前发泡模架的 主要锁模方式 模具公司模具公司 Tool ShopTool Shop 二、发泡模结构及分类 恒温系统 6、恒温系统 发泡模需要保证较 恒定的温度,满足发 泡工艺要求,特别在 冬季,发泡模保证 25以上温度,有利 于发泡效率提高和工 艺稳定性。 发泡模具各个子部 件均需要适当的加热 水管布局,水管间距 120
7、-150mm,尽量均 布。 虽然发泡反应过程 是放热过程,但初始 反应需要的温度是其 触发条件 水管分布不均 匀,且较稀松 ,导致模具升 温慢,模腔温 度不平衡,影 响产品质量 水管间距120- 150mm,均布 ,非型腔位置 也要有加热水 管,保证热胀 冷缩均匀,且 升温效率高。 模具公司模具公司 Tool ShopTool Shop 三、发泡模制造过程简述 制造流程 主模型 泡沫模型铝模翻砂 工艺块封边 浇注下模本体浇注滑块、镶块 上模泡沫模型 铝模翻砂装配调整 与模架装配试模 模具公司模具公司 Tool ShopTool Shop 三、发泡模制造过程简述主模型 主模型: 何为主模型? 型
8、腔5-8mm环氧层,依靠主模型和铸 铝件之间形成的间隙浇注而成 黑色线为充气密封条 位置,加工时刻出线 的痕迹,环氧浇注时 ,按造刻线位置粘贴 硅胶条,环氧层即能 形成放置充气密封条 的凹槽 主模型一般用硬度较高的椴 木粘合拼接,再整体加工, 对倒勾或脱模问题区域可制 成镶块。 一般情况,先浇注滑块和镶块;早期的工 艺依靠手工,用玻璃钢纤维布在主模型上 围个边界,用石蜡密封,再浇注;目前依 靠CNC加工工艺块,与铸铝件配合,石蜡 或高粘环氧密封,浇注 模具公司模具公司 Tool ShopTool Shop 三、发泡模制造过程简述 铝模翻砂 由于发泡模单件生产地性 质,铸铝模型一般用聚苯 乙烯泡
9、沫制成(白泡), 泡沫密度越高越好。 采用重力浇注等常规浇注 方案,应将水管布局所占 区域在泡沫上加工出来; 常用水管为内径12mm,外 径14mm不锈钢钢管,泡沫 预留28mm凸起,能满足水 管铸造空间完全被包裹3 采用消失模铸造,水管弯 折在泡沫模型上,并用泡 沫碎末混合胶水包覆水管 ,该方法难度较高 红色为环氧层 翻砂制成件 模具公司模具公司 Tool ShopTool Shop 三、发泡模制造过程简述 铝模翻砂 铸造技术提高: 真空铸造技术的应用,能 提高铸件的密度和强度, 减少铸造缺陷 铝模采用真空铸造是发泡 模制造的趋势 真空铸造用沙箱 塑料薄膜铺设 树脂砂 真空铸造过程描述: 1
10、、沙箱A底部加已混合粘结剂的树脂砂 2、放入白泡模型,掩埋到分型位置 3、沙箱A抽真空,使沙箱密实 4、塑料膜加热软化,铺设到沙箱A上,与模型 真空紧附,并使砂固硬 5、翻转沙箱A至沙箱B,加树脂砂,制型腔另一 侧; 6、放置24小时,树脂砂固化,取出模型 7、弯折铺设水管,并固定在型腔内 8、抽真空,浇注 具体过程 模具公司模具公司 Tool ShopTool Shop 三、发泡模制造过程简述 环氧浇注 主模型准备 铝体后处 理 清砂、去应力回火、喷砂、 清理 铝体机加 工 CNC加工:主要加工基准( 除导向孔外,四边也按基准 要求做加工)、外形、承压 板、导向孔、滑块导轨座 其他常规机械加
11、工和修整 前期工作 主模型组装 按要求进行必要的组装(如承压板 组件、导向组件、工艺条、镶块、 辅助工艺壳) 主模型表面光洁 处理 用细砂皮对浇注表面进行表面抛光 主模型表面清洁 处理 用酒精对浇注表面进行彻底清洁 表面涂脱模蜡 在浇注表面涂抹脱模蜡 之后用干净的布将涂抹处擦至光亮 总装主模型在下,将铝体安装到主模型 上;将滑块安装到本体上;浇口接 入浇注管,排气口接入透明PU管等 相关装配工作 让空及填充缝隙 用蜡片贴住让空部位 用原子灰、石膏等填充缝隙 目前的浇注流程: 1、本体铝模型通过四导柱和导柱垫板与主模 型紧固,缝隙用石膏填充,环氧浇注本体。( 本体上有镶块,纯铝镶块直接与主模型固
12、定, 环氧镶块先浇注镶块,在同本体铝模一体固定 ) 2、滑块、斜顶装好导轨和顶杆导套,装配到 已浇好的本体上,再浇注环氧。 优点:保证顶滑块的精度。 详细流程 模具公司模具公司 Tool ShopTool Shop 三、发泡模制造过程简述 发泡模装配 上模一般为全铝翻 砂件,骨架配合采 用手工打磨 下模滑块、顶块等 驱动元件(气缸)信 号开关应便于调整 ,一般发泡模铸铝 件在驱动元件位置 均开调整孔。 上模骨架定位一般使 用真空吸盘和弹簧销 固定;局部发泡为了 精确可靠定位,采用 滑块紧压方式 模具公司模具公司 Tool ShopTool Shop 四、搪塑模制造过程简述 搪塑模制备 过程简介
13、 模具公司模具公司 Tool ShopTool Shop 三、发泡模制造过程简述 搪塑模制备 主模型 & 表皮包覆 主模型为高密度椴木, CNC偏置0.5mm加工。 PVC皮纹表皮为特制,用 一整张包覆,包覆时用电 吹风软化表皮,表皮背面 涂覆的胶水遇热和粘性增 加,通过手工将表皮紧附 在主模型上,无皮纹区域 用美工刀切除 要点:表皮不能过度拉伸 ,否则影响皮纹纹路 详细流程 模具公司模具公司 Tool ShopTool Shop 四、搪塑模制造过程简述 搪塑模制备 主模型 & 表皮包覆 包覆好的主模型进 行外形和尺寸检查 四周缝隙用石蜡封闭 ,台阶用蜡片填充 模具公司模具公司 Tool Sh
14、opTool Shop 四、搪塑模制造过程简述 搪塑模制备 第一次硅胶模 硅胶模胎架 约10mm, 没有倒勾, 便于脱模 流道 塑料衬板间隔 350mm 50*50方管 焊接 D25铁棒 环氧固 定 环行流道厚25 宽50 凸台放置环行流道 排气孔 浇口 30mm 与包覆主模型密 封面 硅胶模示意图4-1 在需要位置钻 排气孔 硅胶 硅胶浇注要点: 1、浇注前将加入 固化剂的硅胶置真 空箱中抽气 2、先用手将硅胶 均匀涂覆在主模型 上,并用压缩空气 反复吹均匀,半干 后再涂覆一层 3、合硅胶模胎, 边界封闭,缓慢浇 注,注意增加排气 孔 4、静止24小时后 ,硅胶固化,脱出 胎架,再剥离硅胶
15、壳 模具公司模具公司 Tool ShopTool Shop 四、搪塑模制造过程简述 搪塑模制备 环氧主模型&修复 将固化后的硅胶壳 再紧固到胎架,再 翻出环氧主模型。 硅胶模 环氧主模型 环氧主模型进行修 正,只要修整皮纹 缺陷,缝隙等微观 缺陷;确认完美无 缺后才能投入后续 使用。 环氧主模型作为以 后复制的母版,要 长期精心保存 模具公司模具公司 Tool ShopTool Shop 四、搪塑模制造过程简述 搪塑模制备 二次硅胶模&电极模 二次硅胶模二次硅胶模 电极环氧模 通过前面相同的方法 ,制备出二次硅胶模 和电极环氧模 如果只做一副搪塑镍 壳,用作试验模,直 接用环氧主模型做电 极即
16、可。 模具公司模具公司 Tool ShopTool Shop 四、搪塑模制造过程简述 搪塑模制备 电极环氧模导电层涂覆 工艺准备:在电极模外侧一圈铆钉固定一层薄金属铝片,对 需要电铸的环氧树脂表面进行敏化、粗化、化学镀银处理( 具体工艺另见附页“化学镀银”),化学镀银完毕,对表面反 复用水冲洗,洗净表面残留的银粉。对金属片与镀银层之间 进行良好接触处理。在模具四角安装直径约20mm绝缘胶皮线 。制一钢管焊接的吊框,模具放入吊框,绝缘固定,导线从 吊框四柱绕到框顶。 简易方法: 电极模表面清洗干净,烘干后直接喷铜银粉。( 这种做法成本低廉,但导电层均匀性差,会造成后续电铸局 部电流密度不均,影响电铸件质量 模具公司模具公司 Tool ShopTool Shop 四、搪塑模制造过程简述 搪塑模制备 镍壳电铸 镍电铸液体系的配方为: 氨基磺酸镍Ni(NH2SO3)2.4H2O 600g/l 氯化镍NiC