車門天然纖維復(fù)合材料內(nèi)飾板的級(jí)進(jìn)模壓裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種環(huán)保型汽車車門天然纖維復(fù)合材料內(nèi)飾板的級(jí)進(jìn)模壓裝置,根據(jù)車門類天然纖維復(fù)合材料內(nèi)飾板的成型特點(diǎn),設(shè)計(jì)四工位級(jí)進(jìn)模具。具體的操作為:在第一工位,加熱芯層纖維氈;在第二工位,在加熱面層纖維氈的同時(shí)對(duì)芯板模壓成型;在第三工位,將面板和芯板模壓成型粘接在一起,同時(shí)將需要的塑料嵌件粘接在芯層表面或面層表面;在第四工位,進(jìn)行沖孔和落料操作得到車門內(nèi)飾板。該生產(chǎn)工藝克服了車門類天然纖維復(fù)合材料內(nèi)飾板的復(fù)合模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、效率低的缺點(diǎn),有利于自動(dòng)化生產(chǎn)。
【專利說明】車門天然纖維復(fù)合材料內(nèi)飾板的級(jí)進(jìn)模壓裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種環(huán)保型汽車車門天然纖維復(fù)合材料內(nèi)飾板的級(jí)進(jìn)模壓裝置。采用連續(xù)帶狀、預(yù)定型的芯層纖維氈和面層纖維氈,在多工位級(jí)進(jìn)模具上熱壓成型,在粘接塑料嵌件之后沖孔落料,得到復(fù)合材料內(nèi)飾板。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展和人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高,原有的汽車車門內(nèi)飾板通常含有較多增塑劑,且不利于回收利用。該類內(nèi)飾板的整體形狀規(guī)則,但存在凹槽,且局部曲率半徑較小,需要在車門內(nèi)飾板的面層表面安裝門鎖、儲(chǔ)物槽等,在背離乘員的內(nèi)飾板的芯層表面粘結(jié)塑料嵌件。通常汽車車門內(nèi)飾板多為塑料件,相應(yīng)的成型方式為注塑成型;現(xiàn)有的纖維復(fù)合材料內(nèi)飾板的生產(chǎn)方式以片狀的纖維氈為原材料,配合汽車內(nèi)飾板生產(chǎn)的是復(fù)合模具,在生產(chǎn)過程中,形狀稍復(fù)雜就會(huì)引起內(nèi)飾板產(chǎn)品尺寸和形狀的不精確。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為解決上述問題,本實(shí)用新型應(yīng)用由天然纖維和合成化學(xué)纖維制成的纖維氈卷料作為汽車車門內(nèi)飾板生產(chǎn)的原材料,為了配合這一環(huán)保型材料的改變,本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了生產(chǎn)汽車車門類內(nèi)飾板的成型工藝和級(jí)進(jìn)模具。這類成型工藝和級(jí)進(jìn)模具主要用于汽車前后車門的成型過程。該多工位級(jí)進(jìn)模具,先后完成芯層纖維氈的熱壓成型、面層纖維氈的熱壓成型及其與芯層板的復(fù)合、在內(nèi)飾板的芯層和面層分別粘接塑料嵌件、沖孔落料,生產(chǎn)出車門內(nèi)飾板。
[0004]本實(shí)用新型利用天然纖維和對(duì)人體無害的合成纖維制成的內(nèi)飾板面層纖維氈卷料和芯層纖維氈卷料,采用熱壓成型工藝制造汽車車門類內(nèi)飾板,環(huán)保性能好,便于回收利用,屬于環(huán)境友好型材料和工藝技術(shù)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案。
[0006]一種車門天然纖維復(fù)合材料內(nèi)飾板的級(jí)進(jìn)模壓裝置,包括依次設(shè)置的四個(gè)工位、工藝廢料回收裝置和連續(xù)級(jí)進(jìn)的面層纖維氈和芯層纖維氈,所述四個(gè)工位上均設(shè)置有能夠開模和合模的上模座和下模座;所述第一工位的上模座和下模座上設(shè)有芯層加熱板,用于對(duì)芯層纖維氈加熱;所述第二工位的上模座和下模座上設(shè)置有芯層熱壓模具,用于芯層纖維氈被壓制成芯層板;所述第三工位上的上模座和下模座上設(shè)置有面層熱壓模具,用于將加熱后的面層纖維氈和已經(jīng)成型的芯層板壓制成型,并實(shí)現(xiàn)與芯層板的熱壓粘合,面層熱壓模具上設(shè)有芯層表面嵌件加工裝置和面層表面嵌件加工裝置;所述第四工位的上模座和下模座上設(shè)有內(nèi)飾板模具,所述內(nèi)飾板模具上還設(shè)有壓邊/卸料板和沖孔模具,起作用分別是把工藝廢料卸下來以及完成沖孔、落料。取出車門內(nèi)飾板,然后帶狀的工藝廢料右移通過導(dǎo)向輥而被卷繞回收。所述芯層纖維氈和面層纖維氈兩側(cè)由夾具夾持。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn),所述第一工位或第二工位的上方或下方設(shè)有面層加熱板,用于對(duì)面層纖維氈加熱。在成型過程中,上模座保持固定。兩條墊板位于上模座的上表面,在這兩條墊板之間預(yù)留適當(dāng)?shù)目臻g,便于面層纖維氈的水平輸運(yùn)以及用加熱板來加熱。
[0008]在第一、二工位之間設(shè)有導(dǎo)向棍,該導(dǎo)向棍固定于上模座上,防止加熱后的芯層纖維氈在重力作用下下垂變形。
[0009]在第二、三工位之間設(shè)有導(dǎo)向輥。在合模過程中,當(dāng)下模座推動(dòng)芯層板向上運(yùn)動(dòng)時(shí),該導(dǎo)向棍隨之一起向上運(yùn)動(dòng);與此同時(shí),垂直方向的面層纖維租、水平方向的面層纖維氈協(xié)同后退,以避免垂直方向的面層纖維氈在模具內(nèi)彎曲、折疊。在開模過程中,該導(dǎo)向輥隨著已成型的芯層板一起下移,當(dāng)芯層板下降到特定高度的位置而停止運(yùn)動(dòng)時(shí),該導(dǎo)向輥隨之停止運(yùn)動(dòng)。當(dāng)芯層纖維氈水平輸運(yùn)時(shí),該導(dǎo)向輥把面層纖維氈的垂直運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樗竭\(yùn)動(dòng),利于芯層板和面層纖維氈在第三工位的復(fù)合。
[0010]所述面層加熱板分為上加熱板和下加熱板,所述上加熱板和下加熱板分別固定于上墊板和下墊板上。
[0011]所述車門天然纖維復(fù)合材料內(nèi)飾板的級(jí)進(jìn)模壓裝置還設(shè)有頂料桿,把已成型的制品頂出模腔。
[0012]所述第二和第三工位之間設(shè)有一個(gè)狹長(zhǎng)的通孔,便于面層纖維氈的垂直輸運(yùn)。下模座在動(dòng)力系統(tǒng)的作用下上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)裝夾在下模座上的下模具一起上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0013]芯層纖維氈和面層纖維氈在進(jìn)入模具工作區(qū)之后,其兩側(cè)邊都由夾具夾持,并由夾具帶動(dòng)纖維氈向前運(yùn)動(dòng),避免芯層纖維氈和面層纖維氈在模壓成型時(shí)發(fā)生皺縮,或者在運(yùn)輸過程中發(fā)生變形。當(dāng)芯層纖維氈和面層纖維氈離開模具工作區(qū)之后,其兩側(cè)邊的夾具自動(dòng)脫落。
[0014]面層纖維氈和芯層纖維氈在相應(yīng)導(dǎo)向輥的作用下向前輸運(yùn)。這些導(dǎo)向輥根據(jù)需要,分別固定在上模座或者下模座上。
[0015]最后卷筒將工藝廢料卷繞收集,回收利用。
[0016]本實(shí)用新型還提供了一種車門天然纖維復(fù)合材料內(nèi)飾板的級(jí)進(jìn)模壓工藝,包括如下步驟:
[0017]I)在第一工位,當(dāng)模具閉合時(shí),加熱板對(duì)芯層纖維氈加熱,熱處理的溫度為1750C -250O。
[0018]2)在第二個(gè)工位,在合模過程中,下模座向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)芯層熱壓凸模接觸平直的芯層纖維租時(shí),芯層熱壓凸模推動(dòng)芯層纖維租一起向上運(yùn)動(dòng),最終芯層熱壓凸模和芯層熱壓凹模閉合,芯層纖維租在閉合模腔內(nèi)被壓制成型。在開模過程中,已成型的芯層板與芯層熱壓凸模一起向下運(yùn)動(dòng),當(dāng)芯層板到達(dá)在第一、二工位之間的導(dǎo)向輥高度位置時(shí)停止下移,芯層熱壓凸模繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)回到下死點(diǎn),從而實(shí)現(xiàn)已成型的芯層板與芯層熱壓凸模的分離。同時(shí),對(duì)面層纖維氈加熱,熱處理溫度為175°C -250°C。
[0019]3)在第三工位,當(dāng)模具閉合時(shí),面層纖維氈和已經(jīng)成型的芯層板之間被壓制成型,并實(shí)現(xiàn)與芯層板的熱壓粘合。在模具開始閉合之前,將需要粘接在芯層板表面的塑料嵌件的粘接面加熱至熔融狀態(tài),并且安放在指定的下模位置處,在合模時(shí)完成塑料嵌件和芯層板的熱壓粘接。對(duì)于需要粘接在面層板表面的塑料嵌件,在模具開始閉合之前,將塑料嵌件的粘接面加熱至熔融狀態(tài),并且用特殊夾具把塑料嵌件可靠地安放在指定的上模位置處,防止在重力的作用下掉落,在合模時(shí)完成塑料嵌件和面層板的熱壓粘接,在之后的開模過程中,粘接于面層板的塑料嵌件能和面層板一起向下運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)塑料嵌件與上模具的分離。
[0020]4)在第四工位,在合模過程中完成沖孔和落料,在之后的開模過程中,安裝于落料凸模周邊的壓邊/卸料板起到卸料作用,把工藝廢料從落料凸模上卸下來。沖孔廢料則從下模具的廢料孔中排出。在開模完成之后,取出車門內(nèi)飾板,然后帶狀的工藝廢料右移通過導(dǎo)向輥而被卷繞回收,與此相應(yīng)的是,芯層纖維氈和面層纖維氈也向右水平輸運(yùn),從而進(jìn)入下一個(gè)合模/開模的工作循環(huán)。[0021]所述第三工位中所述的預(yù)熱處理的溫度為175°C -250°C,預(yù)熱處理的時(shí)間為60-100秒;熱模壓溫度為175°C -300°C ;汽車內(nèi)飾板模具上液壓成型的模壓壓力是15-20MPa,液壓成型時(shí)間為60-100秒。
[0022]本實(shí)用新型與通常用在汽車車門類內(nèi)飾板生產(chǎn)中的模具相比,具有以下特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)[0023]I)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的是利用天然纖維制成的纖維氈卷料作為原料,相應(yīng)的成型方式為熱壓成型。
[0024]2)本實(shí)用新型應(yīng)用的原料是連續(xù)帶狀、預(yù)定型的天然纖維氈卷料,配合級(jí)進(jìn)模具,將復(fù)雜的成型過程在多個(gè)工位上逐步完成,每步操作相對(duì)簡(jiǎn)單,有效地提高產(chǎn)品的精確度。
[0025]3)本實(shí)用新型將生產(chǎn)纖維復(fù)合材料內(nèi)飾板的模具設(shè)計(jì)成多工位級(jí)進(jìn)模具,不同于常用的單工位復(fù)合模具,有利于汽車內(nèi)飾板的大批量、自動(dòng)化生產(chǎn)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2是第一工位模具圖。
[0028]圖3是第二、三工位模具圖。
[0029]圖4是第四工位模具圖。
[0030]其中,1、面層纖維租;2、上模座;3、芯層上墊板;4、芯層上加熱板;5、芯層纖維租;
6、芯層下加熱板;7、芯層下墊板;8、下模座;9、第一導(dǎo)向棍;10、第二導(dǎo)向棍;11、芯層熱壓凸模;12、第三導(dǎo)向棍;13、芯層熱壓凹模;14、面層上墊板;15、面層上加熱板;16、面層下加熱板;17、面層下墊板;18、第四導(dǎo)向輥;19、第五導(dǎo)向輥;20、面層熱壓凸模;21、芯層表面嵌件加工裝置;22、面層熱壓凹模;23、面層表面嵌件加工裝置;24、壓邊/卸料板;25、內(nèi)飾板凹模;26、沖孔凸模;27、芯層表面塑料嵌件;28、面層表面塑料嵌件;29、內(nèi)飾板凸模;30、落料凸模;31、廢料孔;32、第六導(dǎo)向輥。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0032]如圖1-圖4所示,一種車門天然纖維復(fù)合材料內(nèi)飾板的級(jí)進(jìn)模壓裝置,包括依次設(shè)置的四個(gè)工位和連續(xù)級(jí)進(jìn)的面層纖維氈I和芯層纖維氈5,所述四個(gè)工位上設(shè)置有能夠開模和合模的上模座2和下模座8 ;上模座2保持固定,下模座8在動(dòng)力系統(tǒng)的作用下上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)裝夾在下模座8上的模具一起上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0033]所述第一工位上設(shè)有芯層上加熱板4和芯層下加熱板6,芯層上加熱板4通過芯層上墊板3固定在上模座2上,芯層下加熱板6通過芯層下墊板7固定在下模座8上;卷繞的芯層纖維氈5通過第二導(dǎo)向輥10水平地級(jí)進(jìn)到芯層上加熱板4和芯層下加熱板6上加熱。
[0034]在第一、二工位之間設(shè)有第三導(dǎo)向輥12,該第三導(dǎo)向輥12固定于上模座2上,防止加熱后的芯層纖維氈5在重力作用下下垂變形。
[0035]所述第二工位上設(shè)置有芯層熱壓凹模13和芯層熱壓凸模11,用于將芯層纖維氈5被壓制成芯層板,所述芯層熱壓凹模13和芯層熱壓凸模11分別固定在上模座2和下模座8上;
[0036]所述第二工位上,上模座2的上表面上設(shè)有面層上墊板14和面層下墊板17,面層上墊板14和面層下墊板17之間設(shè)有面層上加熱板15和面層下加熱板16,用于對(duì)面層纖維氈I加熱。卷繞的面層纖維氈I通過第一導(dǎo)向輥9水平地級(jí)進(jìn)到面層上加熱板15和面層下加熱板16中加熱。在面層上墊板14和面層下墊板17之間預(yù)留適當(dāng)?shù)目臻g,便于面層纖維氈I的水平輸運(yùn)以及用面層上加熱板15和面層下加熱板16來加熱。
[0037]在第二、三工位之間設(shè)有第四導(dǎo)向輥18和第五導(dǎo)向輥19。第四導(dǎo)向輥18用以面層纖維氈I的水平進(jìn)給轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪边M(jìn)給,所述第二和第三工位之間設(shè)有一個(gè)狹長(zhǎng)的通孔,便于面層纖維氈I的垂直輸運(yùn)。
[0038]在合模過程中,當(dāng)下模座8推動(dòng)芯層板向上運(yùn)動(dòng)時(shí),第五導(dǎo)向輥19隨之一起向上運(yùn)動(dòng);與此同時(shí),垂直方向、水平方向的面層纖維氈I協(xié)同后退,以避免垂直方向的面層纖維氈I在模具內(nèi)彎曲、折疊。在開模過程中,第五導(dǎo)向輥19隨著已成型的芯層板一起下移,當(dāng)芯層板下降到特定高度的位置而停止運(yùn)動(dòng)時(shí),第五導(dǎo)向輥19隨之停止運(yùn)動(dòng)。當(dāng)芯層纖維氈5水平輸運(yùn)時(shí),第五導(dǎo)向輥19把面層纖維氈I的垂直運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樗竭\(yùn)動(dòng),利于芯層板和面層纖維氈I在第三工位的復(fù)合。
[0039]所述第三工位上設(shè)置有面層熱壓凸模20和面層熱壓凹模22,用于將加熱后的面層纖維氈I和已經(jīng)成型的芯層板壓制成型,并實(shí)現(xiàn)與芯層板的熱壓粘合,面層熱壓凸模20和面層熱壓凹模22上分別設(shè)有芯層表面嵌件加工裝置21和面層表面嵌件加工裝置23,用于加工芯層表面塑料嵌件27和面層表面塑料嵌件28。
[0040]所述第四工位上設(shè)有內(nèi)飾板凹模25和內(nèi)飾板凸模29,分別固定于上模座2和下模座8上,所述內(nèi)飾板凹模25和內(nèi)飾板凸模29上分別設(shè)有壓邊/卸料板24和落料凸模30,起到卸料作用,把工藝廢料從落料凸模30上卸下來,所述內(nèi)飾板凹模25和內(nèi)飾板凸模29上分別設(shè)有沖孔凸模26和廢料孔31,沖孔廢料則從廢料孔31中排出。
[0041]所述第四工位后設(shè)有第六導(dǎo)向輥32,在取出車門內(nèi)飾板,然后帶狀的工藝廢料右移通過第六導(dǎo)向輥32而被卷繞回收。
[0042]本實(shí)施例的工作過程為:在一個(gè)開模和合模過程中,
[0043]在第一工位,當(dāng)模具閉合時(shí),芯層上加熱板4和芯層下加熱板6對(duì)芯層纖維租5加熱,熱處理的溫度為175°C _250°C。
[0044]在第二個(gè)工位,在合模過程中,下模座8向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)芯層熱壓凸模11接觸平直的芯層纖維租5時(shí),芯層熱壓凸模11推動(dòng)芯層纖維租5 一起向上運(yùn)動(dòng),最終芯層熱壓凸模11和芯層熱壓凹模13閉合,芯層纖維租5在閉合模腔內(nèi)被壓制成型。在開模過程中,已成型的芯層板與芯層熱壓凸模11 一起向下運(yùn)動(dòng),當(dāng)芯層板到達(dá)在第一、二工位之間的第三導(dǎo)向輥12的高度位置時(shí)停止下移,芯層熱壓凸模11繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)回到下死點(diǎn),從而實(shí)現(xiàn)已成型的芯層板與芯層熱壓凸模11的分離。同時(shí),對(duì)面層纖維氈I加熱,熱處理溫度為1750C -250O。
[0045]在第三工位,當(dāng)模具閉合時(shí),面層纖維氈I和已經(jīng)成型的芯層板之間被壓制成型,并實(shí)現(xiàn)與芯層板的熱壓粘合。在模具開始閉合之前,將芯層表面塑料嵌件27的粘接面加熱至熔融狀態(tài),并且安放在指定的下模位置處,在合模時(shí)完成芯層表面塑料嵌件27和芯層板的熱壓粘接。對(duì)于需要粘接在面層表面塑料嵌件28,在模具開始閉合之前,將面層表面塑料嵌件28的粘接面加熱至熔融狀態(tài),并且用夾具把面層表面塑料嵌件28可靠地安放在指定的上模位置處,防止在重力的作用下掉落,在合模時(shí)完成面層表面塑料嵌件28和面層板的熱壓粘接,在之后的開模過程中,粘接于面層的面層表面塑料嵌件28能和面層板一起向下運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)塑料嵌件與上模具的分離。
[0046]在第四工位,在合模過程中完成沖孔和落料,在之后的開模過程中,安裝于落料凸模30周邊的壓邊/卸料板24起到卸料作用,把工藝廢料從落料凸模30上卸下來。沖孔廢料則從下模座8的廢料孔31中排出。在開模完成之后,取出車門內(nèi)飾板,然后帶狀的工藝廢料右移通過第六導(dǎo)向輥32而被卷繞回收,與此相應(yīng)的是,芯層纖維氈5和面層纖維氈I也向右水平輸運(yùn),從而進(jìn)入下一個(gè)合模/開模的工作循環(huán)。
[0047]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述,但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制,所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白,在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.車門天然纖維復(fù)合材料內(nèi)飾板的級(jí)進(jìn)模壓裝置,其特征是,包括依次設(shè)置的四個(gè)工位和工藝廢料回收裝置,所述四個(gè)工位上均設(shè)置有能夠開模和合模的上模座和下模座;所述第一工位的上模座和下模座上設(shè)有芯層加熱板;所述第二工位的上模座和下模座上設(shè)置有芯層熱壓模具;所述第三工位上的上模座和下模座上設(shè)置有面層熱壓模具,面層熱壓模具上設(shè)有芯層表面嵌件加工裝置和面層表面嵌件加工裝置;所述第四工位的上模座和下模座上設(shè)有內(nèi)飾板模具,所述內(nèi)飾板模具上還設(shè)有壓邊/卸料板和沖孔模具。
2.如權(quán)利要求1所述的車門天然纖維復(fù)合材料內(nèi)飾板的級(jí)進(jìn)模壓裝置,其特征是,所述第一工位或第二工位的上方或下方設(shè)有面層加熱板。
3.如權(quán)利要求1所述的車門天然纖維復(fù)合材料內(nèi)飾板的級(jí)進(jìn)模壓裝置,其特征是,在第一、二工位之間設(shè)有導(dǎo)向輥。
4.如權(quán)利要求1所述的車門天然纖維復(fù)合材料內(nèi)飾板的級(jí)進(jìn)模壓裝置,其特征是,在第二、三工位之間設(shè)有導(dǎo)向輥。
5.如權(quán)利要求1所述的車門天然纖維復(fù)合材料內(nèi)飾板的級(jí)進(jìn)模壓裝置,其特征是,所述面層加熱板分為上加熱板和下加熱板,所述上加熱板和下加熱板分別固定于上墊板和下墊板上。
6.如權(quán)利要求1所述的車門天然纖維復(fù)合材料內(nèi)飾板的級(jí)進(jìn)模壓裝置,其特征是,所述車門天然纖維復(fù)合材料內(nèi)飾板的級(jí)進(jìn)模壓裝置還設(shè)有頂料桿。
7.如權(quán)利要求1所述的車門天然纖維復(fù)合材料內(nèi)飾板的級(jí)進(jìn)模壓裝置,其特征是,所述第二和第三工位之間設(shè)有通孔。
8.如權(quán)利要求1所述的車門天然纖維復(fù)合材料內(nèi)飾板的級(jí)進(jìn)模壓裝置,其特征是,所述芯層纖維氈和面層纖維氈兩側(cè)由夾具夾持。
【文檔編號(hào)】B26F1/44GK203543096SQ201320614210
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】賈玉璽, 王照靜 申請(qǐng)人:山東大學(xué)