CN106734565A - 一种汽车顶棚连续模压装置及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车顶棚加工设备和方法技术领域，提供了一种汽车顶棚连续模压装置及生产方法。所述汽车顶棚连续模压装置所述包括能够开、合模的上模座和下模座，所述上模座和下模座之间依次设有三个工位，所述第一工位上设有基材和面层的加热装置，所述第二工位上设有成型模具，所述第三工位上设有冲切模具。本发明专用于汽车顶棚生产，通过对基材和面层加热、压型、冲切后可直接进入装配工序，在提高工作效率的同时还使顶棚精度、质量更高，降低了生产成本。

Description

一种汽车顶棚连续模压装置及生产方法

技术领域

本发明涉及汽车顶棚加工设备和方法技术领域，具体涉及一种汽车顶棚连续模压装置及生产方法。

背景技术

汽车顶棚安装于汽车顶部，起到隔热、隔音和美化等作用，是重要的汽车内饰件。一般生产汽车顶棚都要经过加热、模压成型和切割三个步骤，实际生产中这三个步骤大多数是分开的，不能连续作业；通常模压成型后将顶棚初形放到定位装置上用机器人切割或水切割，对顶棚周边进行压紧时，容易使定位不准确，降低产品合格率，同时分别开发购买加热装置、成型模具、切割定位装置和切割机器会使生产成本增加。

中国专利CN101513761A公开了一种汽车内饰件模内冲切工艺方法，在模压成型模具内增加有汽车内饰件的冲切孔腔装置，把模压成型、冲空腔及修边一次完成，冲切定位准确，且减少了设备投入，降低了成本。但以上现有技术只能满足较为简单的工艺，复杂工艺开发成型冲切一体模具时，模具结构复杂，不便于加工，且原材料的加热需要另外的设备。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种汽车顶棚连续模压装置及生产方法，可以连续作业，提高产品质量，降低成本。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供的一种汽车顶棚连续模压装置，包括能够开、合模的上模座和下模座，所述上模座和下模座之间依次设有三个工位；所述第一工位上设有基材和面层的加热装置，可同时对基材和面层加热；所述第二工位上设有成型模具，用于将加热后基材和面层压制成型；所述第三工位上设有冲切模具，用于冲孔、修边和收集废料。

具体地，所述加热装置包括基材上、下加热板和面层上、下加热板，所述基材上、下加热板分别固定在上垫板和中间垫板上表面，所述面层上、下加热板分别固定在中间垫板下表面和下垫板上，所述中间垫板由若干气缸支撑。上下模座合模时，两加热板之间留有缝隙，以免压坏基材或面层。基材和面层加热集中在同一工位，空间利用率高，热量更集中，提高了热能利用率。

具体地，所述成型模具包括工作面与产品形状吻合成型凸模和成型凹模，在成型凸模和成型凹模内沿着成型面设有冷却水管，设置冷却水管可缩短冷却时间，提高效率。

具体地，所述冲切模具包括凸模固定板、与产品孔口吻合的若干冲孔凸模、与产品型面吻合的压料/卸料板和冲孔凹模，以及修边刀和废料刀，所述冲切模具用于加工天窗孔、安装孔、修边和切断废料等，经过冲切后，顶棚可直接进入装配。

具体地，所述压料/卸料板下面安装有与产品边缘吻合的上模修边刀，所述冲孔凹模上面安装有与上模修边刀配合的下模修边刀，修边刀沿着产品边缘安装，使修边准确，得到顶棚外形；所述上模修边刀外侧间隔地安装有上模废料刀，所述下模修边刀外侧安装有与上模废料刀配合的下模废料刀，废料刀间隔安装，将修边废料切成多段，方便收集。

具体地，所述修边刀和废料刀均为镶块结构，镶块结构可单独设计加工，相比整体设计加工降低了难度，同时易于维修和更换。

具体地，所述第二工位和第三工位设有顶料装置，用于将扣在型面上的产品顶起，方便取料；所述第三工位还设有废料收集槽，用于收集修边废料和冲孔废料。

具体地，所述汽车顶棚连续模压装置每个工位之间都设有导柱导套，导柱导套导向精度高，在每两个工位之间都设置导柱导套，能使上、下模座准确合模。

第二方面，本发明还提供的一种汽车顶棚连续模压生产方法，在一个开合模过程中包括如下步骤：

1)、在第一工位上，模具闭合时，面层上加热板和面层下加热板对面层加热，基材上加热板和基材下加热板对基材进行加热，调节加热参数，保证加热温度和时间合适。基材和面层在同一工位上加热，空间利用率高，热量更集中，提高了热能利用率。

2)、在第二工位上，模具闭合时，上模座向下运动，带动成型凹模向下运动，最终成型凹模和成型凸模闭合，将基材和面层同时压制成型，保压待产品冷却后，开模取出初成型产品。

3)、在第三工位上，模具闭合时，上模座向下运动带动压料板/卸料板向下运动压住产品，冲孔凸模对其冲孔，修边刀修切边缘废料，废料刀将上一合模过程修切的边缘废料切成多段，冲孔废料和修边废料通过废料孔落入废料收集槽，开模后将产品取出。

具体地，所述基材加热温度为180℃-220℃，面层加热温度为180℃-200℃，加热时间为60-90s；合模压力为10-20MPa；保压时间为30-60s。

由上述技术方案可知，本发明提供的一种汽车顶棚连续模压装置，三个工位可连续生产，提高生产效率，相比传统的加热、成型、水切割三步分开的顶棚生产方法，使用本发明提供的装置和方法生产效率能提高一倍左右；相比机器人切割或水切割，模具冲切操作简单，可提高产品精度；同时整个生产过程只需一套连续模压装置，降低设备开发购买成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例提供的汽车顶棚连续模压装置的整体结构示意图；

图2为图1所示汽车顶棚连续模压装置第一工位的示意图；

图3为图1所示汽车顶棚连续模压装置第三工位示意图；

图4为图1所示汽车顶棚连续模压装置第三工位修边刀和废料刀示意图；

附图标记：

1-上模座；2-基材上加热板；3-基材；4-基材下加热板；5-中间垫板；

6-面层上加热板；7-面层；8-面层下加热板；9-下模座；10-上垫板；

11-下垫板；12-气缸；13-成型凸模；14-顶块；15-顶杆；16-修边刀；

16-1-上模修边刀；16-2-下模修边刀；17-废料收集槽；18-废料孔；

19-废料刀；19-1-上模废料刀；19-2-下模废料刀；20-导柱；21-导套；

22-Ⅰ号冲孔凸模；23-Ⅱ号冲孔凸模；24-Ⅲ号冲孔凸模；25-冲孔凹模；

26-压料/卸料板；27-凸模固定板；28-冷却水管；29-成型凹模。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

参见图1至图4，一种汽车顶棚连续模压装置，包括能够开、合模的上模座1和下模座9，所述上模座1和下模座9之间依次设有三个工位；所述第一工位上设有基材3和面层7的加热装置，可同时对基材3和面层7加热；所述第二工位上设有成型模具，用于将加热后基材3和面层7压制成型；所述第三工位上设有冲切模具，用于冲孔、修边和收集废料。工作时，下模座9保持固定，上模座1在机床(未示意)动力的作用下向下运动，带动三个工位上的工作部件工作。

所述第一工位上设有加热装置，所述加热装置包括基材上加热板2、基材下加热板4和面层上加热板6、面层下加热板8，所述基材上加热板2和基材下加热板4分别固定在上垫板10和中间垫板5上表面，所述面层上加热板6和面层下加热板8分别固定在中间垫板5下表面和下垫板11上；所述上垫板和下垫板分别固定在上模座1和下模座9上，所述中间垫板5由若干气缸12支撑。上下模座合模时，两加热板之间留有缝隙，以免压坏基材3或面层7。

所述成型模具包括工作面与产品形状吻合成型凸模13和成型凹模29，成型凸模12和成型凹模29分别固定在下模座9和上模座1上，在成型凸模13和成型凹模29内沿着成型面设有冷却水管28，该冷却水管28可缩短冷却时间，提高生产效率。

所述冲切模具包括凸模固定板27、与产品孔口吻合的若干冲孔凸模、与产品型面吻合的压料/卸料板26和冲孔凹模25，以及修边刀16和废料刀19；所述若干冲孔凸模有不同的形状，如Ⅰ号冲孔凸模用于冲切安装孔，Ⅱ号冲孔凸模用于冲切天窗等，冲切后的废料从废料孔18中排出。初成型的顶棚经过冲切模具加工天窗孔、安装孔、修边和切断废料等后，可直接进入装配。

参见图4，所述压料/卸料板26下面安装有与产品边缘吻合的上模修边刀16-1，所述冲孔凹模25上面安装有与上模修边刀16-1配合的下模修边刀16-2，修边刀16沿着产品边缘安装，使修边准确，得到顶棚外形；所述上模修边刀16-1外侧间隔地安装有上模废料刀19-1，所述下模修边刀16-2外侧安装有与上模废料刀19-1配合的下模废料刀19-2，废料刀19间隔安装，能将修边废料切成多段，方便收集。

所述修边刀16和废料刀19均为镶块结构，镶块结构可单独设计加工，相比整体设计加工降低了难度，同时易于维修和更换。

所述第二工位和第三工位设有顶料装置，包括顶块14和顶杆15，用于将扣在型面上的产品顶起，方便取料；所述第三工位冲切模具下面和四周都设有废料收集槽17，用于收集修边废料和冲孔废料。

所述连续模压装置每个工位之间都设有导柱20和导套21，导柱导套导向精度高，在每两个工位之间都设置导柱导套，能使上、下模座准确合模。

在一个开合模过程中，上述实施例的工作过程为：

1)、在第一工位上，模具闭合时，基材上加热板2和基材下加热板4对基材加热，面层上加热板6和面层下加热板8对面层进行加热，调节加热参数，基材加热温度为180℃-220℃，面层加热温度为180℃-200℃，加热时间为60-90s。

2)、在第二工位上，模具闭合时，上模座1向下运动，带动成型凹模29向下运动，最终成型凹模29和成型凸模13闭合，将基材和面层同时压制成型，待产品冷却后，开模取出初成型产品。

3)、在第三工位上，模具闭合时，上模座1向下运动带动压料板/卸料板26向下运动压住产品，冲孔凸模对其冲孔，修边刀16修切边缘废料，废料刀19将上一合模过程修切的边缘废料切成多段，冲孔废料和修边废料通过废料孔18落入废料收集槽17，开模后将产品取出。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种汽车顶棚连续模压装置，包括能够开、合模的上模座和下模座，其特征在于：所述上模座和下模座之间依次设有三个工位，所述第一工位上设有基材和面层的加热装置，所述第二工位上设有成型模具，所述第三工位上设有冲切模具。

2.根据权利要求1所述的汽车顶棚连续模压装置，其特征在于：所述加热装置包括基材上、下加热板和面层上、下加热板，所述基材上、下加热板分别固定在上垫板和中间垫板上表面，所述面层上、下加热板分别固定在中间垫板下表面和下垫板上，所述中间垫板由若干气缸支撑。

3.根据权利要求1所述的汽车顶棚连续模压装置，其特征在于：所述成型模具包括工作面与产品形状吻合成型凸模和成型凹模，在成型凸模和成型凹模内沿着成型面设有冷却水管。

4.根据权利要求1所述的汽车顶棚连续模压装置，其特征在于：所述冲切模具包括凸模固定板、与产品孔口吻合的若干冲孔凸模、与产品型面吻合的压料/卸料板和冲孔凹模，以及修边刀和废料刀。

5.根据权利要求4所述的汽车顶棚连续模压装置，其特征在于：所述压料/卸料板下面安装有与产品边缘吻合的上模修边刀，所述冲切凹模上面安装有与上模修边刀配合的下模修边刀；所述上模修边刀外侧间隔地安装有上模废料刀，所述下模修边刀外侧安装有与上模废料刀配合的下模废料刀。

6.根据权利要求4所述的汽车顶棚连续模压装置，所述修边刀和废料刀均为镶块结构。

7.根据权利要求1所述的汽车顶棚连续模压装置，其特征在于：所述第二工位和第三工位设有顶料装置，所述第三工位还设有废料收集槽。

8.根据权利要求1所述的汽车顶棚连续模压装置，其特征在于：所述连续模压装置每个工位之间都设有导柱导套。

9.一种汽车顶棚连续模压生产方法，包括加热、成型和冲切三步，其特征在于：所述加热、成型和冲切步骤在一套装置三个工位上连续完成，具体步骤如下：

1)、在第一工位上，加热装置分别对基材和面层加热；

2)、在第二工位上，基材和面层在闭合成型模内被压制成型并保压，冷却后与成型模具分离；

3)、冲切天窗孔和安装孔、修边并废料收集。

10.根据权利要求9所述的汽车顶棚连续模压生产方法，其特征在于：所述基材加热温度为180℃-220℃，面层加热温度为180℃-200℃，加热时间为60-90s；合模压力为10-20MPa；保压时间为30-60s。