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（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 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 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 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：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 120-150mm，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、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 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 ShopTool 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 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