CN111361132B - 一种用于汽车地毯生产的模具及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于汽车地毯生产的模具及其使用方法，模具在外部驱动装置带动下进行合模，模具合模后形成的内部空间为型腔，模具内置加热装置，模具外侧设有循环冷却管，型腔的内腔侧壁上设有若干发散式分布的镂槽，循环冷却管的排布方式与镂槽的排布方式相同，镂槽的内腔侧壁上设有陶瓷层，陶瓷层的表面设有金属件；当驱动装置带动模具合模对板材进行压合的过程中，金属件由于受热膨胀，体积变大，在饱和挤压状态下，镂槽沿其发散方向逐渐被填平。模具通过型腔表面设置的发散状镂槽进行空气的尽可能的排出，提高生产的产品质量并增加其使用寿命。

Description

一种用于汽车地毯生产的模具及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种注塑模具，尤其涉及一种用于汽车地毯生产的模具及其使用方法。

背景技术

汽车地板上的地毯被称为模压地毯，是一种地毯生产工艺。这种工艺，将地毯完美地贴合在汽车地板上，完全不会高低不平。汽车底部是裸露的金属，所以地毯和金属地板之间通常有一层衬垫，通常衬垫的填充物是由质量衬垫或多边形衬垫组成。两者都比较厚，但质量衬垫更厚，有橡胶一样的稠度，而多边形衬垫更轻，更薄，更容易操作。地毯的质地、厚度和材料在制作方式和型号上略有不同，市面上主要有绒毛地毯、地毯胶地毯、丝圈地毯、3D立体保卫室地毯、纯羊毛地毯。

在汽车地毯制造的过程中，通常采用模具热压成型，但是在模具压合的过程中，由于模具表面存在一定的落差和缝隙，以及模具和板材（通常为样板）接触且板材形变的过程中，空气未能及时的排出，残余在模具的型腔表面，致使制作出的地毯表面或者内里设有孔穴，从而使得地毯的质量和寿命有所下降。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种用于汽车地毯生产的模具及其使用方法。

为达到上述目的，本发明采用的一种技术方案为：一种用于汽车地毯生产的模具所述模具在外部驱动装置带动下进行合模，所述模具合模后形成的内部空间为型腔，所述模具内置加热装置，所述模具外侧设有循环冷却管，所述型腔的内腔侧壁上设有若干发散式分布的镂槽，所述循环冷却管的排布方式与所述镂槽的排布方式相同，所述镂槽的内腔侧壁上设有陶瓷层，所述陶瓷层的表面设有金属件；

当所述驱动装置带动模具合模对板材进行压合的过程中，所述金属件由于受热膨胀，体积变大，所述镂槽沿其发散方向逐渐被填平。

本发明一个较佳实施例中，所述镂槽越接近所述模具的边缘，所述镂槽的宽度越大，深度越大。

本发明一个较佳实施例中，每个所述镂槽在其长度方向上设有若干个分支，且每个分支镂槽的宽度大于当前镂槽的宽度。

本发明一个较佳实施例中，模具表面起伏差距越大的区域，所述镂槽的分支数量越大。

本发明一个较佳实施例中，所述陶瓷层表面设有槽体，所述金属件以熔融状态冷却凝固在所述槽体中。

本发明一个较佳实施例中，所述金属件共由若干个不同金属材料组成，越接近模具边缘的金属件的金属材料的热膨胀系数越大。

本发明一个较佳实施例中，所述金属件受热且温度与板材的熔融温度相同时，所述金属件的膨胀能够使自身吻合地嵌入到陶瓷层中，且能够填充满整个镂槽。

本发明一个较佳实施例中，所述模具上设有若干个镂槽汇集点，每个所述汇集点处的镂槽向着不同的方向发散。

本发明一个较佳实施例中，所述循环冷却管在模具合模前开启，所述循环冷却管的各支管均在合模结束后10秒内停止制冷。

本发明一个较佳实施例中，所述支管中越接近所述模具的中部，越先被关闭。

为达到上述目的，本发明采用的另一种技术方案为：一种用于汽车地毯生产的模具的使用方法，包括如下步骤：

所述模具在驱动装置的带动下进行合模，对板材进行挤压；

对应镂槽的排布所设置循环冷却管与加热装置同步启动；

在饱和挤压状态保持一段时间，并在这段时间内，由内而外逐步停止循环冷却管的运行，所述镂槽由内而外逐渐消失；

通过循环冷却管对设备进行降温并开模下料。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

（1）本发明所提及的模具在制作汽车地毯时，在所述模具和所述板材相互贴合挤压的过程中，所述模具和所述板材表面的气体能够顺着所述模具表面设置的镂槽排出，即模具合模时，型腔内的空气含量较少，且在热压成型的过程中，模具上的镂槽中的镀层受热膨胀，对板材表面进行压实，使得当前的板材的表面更加紧实，镂槽内的镀层膨胀并填平镂槽是沿着镂槽的长度方向逐渐完成的，使得空气排出的过程相对顺畅。

（2）所述模具通过加大边缘处的镂槽深度和镀层的厚度，使得边缘处的镂槽能够较晚被填满，并设置循环冷却管来控制镂槽各处的镀层的膨胀程度，尤其是模具边缘处的循环冷却管的功率相对较高，即对于当前位点的镀层的膨胀至填平镂槽的时间和幅度进行把控。

（3）所述金属件沿镂槽的长度方向所使用的材料有所不同，越接近所述模具边缘的金属件的金属材料的热膨胀系数越大，即越靠近模具边缘的金属件越容易受温度影响而进行热胀冷缩，由于镂槽整体呈发散状，所以位于边缘处的镂槽被镀层填满的时间要控制的越精确，所以在选材时，越接近模具的边缘，镀层中所使用的材料的热膨胀系数越大。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的优选实施例的模具装置整体结构图；

图2是本发明的优选实施例的模具表面同一区域正反面的循环冷却管和镂槽的排布情况对比图；

图3是本发明的优选实施例的模具表面同一区域在加热装置统一升温前后的表面形状的对比示意图；

图4是本发明的优选实施例镂槽的结构示意图。

图中：1、支架；2、板材；3、模具；4、型腔；5、镂槽；6、循环冷却管；7、金属件；8、陶瓷层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

图1示出了本发明一种用于汽车地毯生产的模具，所述模具在外部驱动装置带动下进行合模，所述模具合模后形成的内部空间为型腔，所述模具内置加热装置，所述模具外侧设有循环冷却管，所述型腔的内腔侧壁上设有若干发散式分布的镂槽，所述循环冷却管的排布方式与所述镂槽的排布方式相同，所述镂槽的内腔侧壁上设有陶瓷层，所述陶瓷层的表面设有金属件；当所述驱动装置带动模具合模对板材进行压合的过程中，所述金属件由于受热膨胀，体积变大，所述镂槽沿其发散方向逐渐被填平。如图1所示，本发明优选实施例的模具整体由两个垂直方向相互开合的模具，模具的开合两侧均架设在支架上（图1中周向设置的四根支架）。模具内置加热装置，用于加热板材，板材位于开合的模具之间，板材的材料为塑料，加热装置会将模具表面的温度提升至板材（即板材）表面或者内部发生融化，并在模具的上下压合下，形成对板材的塑形。

模具上的相对侧的侧壁上设有结构匹配的内腔，合模后形成的模具整体的内腔为型腔，模具的型腔表面的内腔侧壁上设有发散分布的镂槽。此处的发散分布即型腔的内腔侧壁上设有一个镂槽的汇集点，多个镂槽沿自身长度方向上指向同一个点，且每个镂槽的宽度逐渐缩小，在模具被加热的过程中，镂槽也会随着自身长度方向上远离汇集点的一侧方向上逐渐膨胀被填平（默认膨胀的极限为正好填平镂槽，型腔表面结构相对光滑。即加热装置所设定的热压成型的模具温度下的镂槽正好全部被填平）。

图3示出了本发明的优选实施例的模具表面同一区域在加热装置统一升温前后的表面形状的对比示意图；图中左侧的型腔中部区域由于受热已全部被受热的膨胀的镀层所填平。每个镂槽沿着自身长度方向向着模具边缘逐渐消散。为了使得接近模具边缘的镂槽的膨胀速率有所下降，在模具外表面设置的循环冷却管的排布方式与镂槽的排布方向相同，如图2所示，本发明优选实施例的模具表面同一区域正反面的循环冷却管和镂槽的排布情况对比图；图2中左右两图为模具上同一区域的正反两侧的结构示意图，图中左侧显示的凸起为循环冷却管，右侧的凹陷为镂槽，可见冷却管和镂槽的分散式排布相同。

图4示出了本发明优选实施例的镂槽的结构示意图，图中的镂槽的内腔侧壁上设有陶瓷层，陶瓷层的表面设有金属件，金属件沿镂槽的深度方向由两种热膨胀系数不同的两种金属组成（贴合陶瓷层的金属的热膨胀系数相对小一些，在膨胀的过程中在微观上不会与陶瓷层发现明显的相错，受到的阻力相对较小，对于陶瓷层的压迫也减轻，位于金属件表面的金属材料的热膨胀系数相对大一些，对温度的变化较为敏感，能够满足本发明中较为明显的热胀冷缩的需要），且沿着镂槽的长度方向，金属件也可由多种金属材料拼接形成，其中按照热膨胀系数排列，越接近型腔表面的金属材料的热膨胀系数越大。

本发明所提及的模具的型腔内腔侧壁上的镂槽中，越接近模具的边缘，镂槽的宽度越大，深度越大，即在加热装置使得模具升温时，位于型腔内部的镂槽中的空气会由于镂槽的消失而逐渐沿着镂槽溢散到其余位置，则位于模具边缘的镂槽的深度和宽度均要大于型腔中部的镂槽深度和宽度。每个镂槽并不一定是单向通路，由于型腔表面极有可能存在一定的高度落差，而对于此时的板材被挤压，单向镂槽通路容易被堵死，所以部分镂槽在对应型腔中起伏落差较大的区域，需要设置若干个分支，通常而言，分支镂槽的宽度要大于当前镂槽的宽度（在分支镂槽和当前镂槽的交界处的分支镂槽顶端的宽度并不比当前镂槽的宽度要大，或者当前镂槽的分支数量较多或者较为接近型腔边缘时，分支镂槽的宽度要小于当前镂槽的宽度）。对应模具表面起伏落差越大的区域，镂槽的分支数量就越大，此时对于部分分支的镀层的厚度也需要做出相应的调整，分支的存在对于整体的统一膨胀后的平滑性存在一定的挑战，所以需要控制好分支的数量，对应相对平滑无明显的起伏落差的区域，可以减少分支或者不设置分支。

本发明所使用的镂槽内部的镀层主要为陶瓷层和金属件，陶瓷层直接镀在镂槽的内腔侧壁，陶瓷层的表面设有槽体，金属件以熔融状态冷却凝固在槽体中。所述金属件共由若干个不同的金属材料组成，且为分段设置，每段金属件的表面或者贴合陶瓷层的一侧的金属材料均为单一材料。越接近模具边缘的金属件的金属材料的热膨胀系数越大。即模具上型腔边缘的金属件对于温度的变化越明显，在控制金属件膨胀程度时，相对较为容易且对型腔内部的金属件的影响较小。当金属件受热且温度与板材的熔融温度相同时，所述金属件的膨胀能够使自身吻合地嵌入到陶瓷层中，且能够填充满整个镂槽。所有镂槽会在同一温度的持续保温下被填平从而消失，但消失的速率并不是同步的，具有一个由型腔内向模具边缘扩散的过程，板材和模具间的空气会沿着镂槽逐渐被挤出型腔。

由于镂槽的宽度会处于逐渐扩大的过程，而位于边缘处的镂槽如果过大（超过10mm）则模具在控温时的精确度需要大幅度提高，所以为了降低对镂槽的精度要求，可根据型腔的结构设置若干个镂槽汇集点，所有的镂槽会由这若干个镂槽汇集点作为起点，连接至型腔的边缘，每个所述汇集点处的镂槽向着不同的方向发散。如无特殊的结构需要（某一特定区域需要大量的镂槽来挤压时，则此处的镂槽宽度会反常式的增大或者减小，甚至部分镂槽交汇），镂槽之间尽量沿着不同的方向发散，使得模具的型腔表面相对匀称的将气体排出。

循环冷却管会在模具合膜前开启，循环冷却管的各支管均在合膜结束后10秒内停止制冷，此时的型腔的温度会以内部为扩散点，型腔边缘处的温度由于循环冷却管的抑制而与型腔的中部形成较大的温度差，则镂槽的消失由型腔的中部开始，逐渐扩散型腔的边缘。

本发明所提及的一种用于汽车地毯生产的模具的使用方法，包括如下步骤：

所述模具在驱动装置的带动下进行合模，对板材进行挤压；

对应镂槽的排布所设置循环冷却管与加热装置同步启动；

在饱和挤压状态保持一段时间，并在这段时间内，由内而外逐步停止循环冷却管的运行，所述镂槽由内而外逐渐消失；

通过循环冷却管对设备进行降温并开模下料。

需要说明的是，模具在合膜前，可以先将循环冷却装置开启，温度在10-20℃，可以使得模具上的镂槽处于容腔空间最大化的状态，在此时进行板材的挤压并开启加热装置，则板材和型腔间的空气将会通过处于最大化状态的镂槽大量的排出，再经由镂槽的消失对板材进行一定程度上的压实。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种用于汽车地毯生产的模具，所述模具在外部驱动装置带动下进行合模，所述模具合模后形成的内部空间为型腔，所述模具内置加热装置，所述模具外侧设有循环冷却管，其特征在于，所述型腔的内腔侧壁上设有若干发散式分布的镂槽，所述循环冷却管的排布方式与所述镂槽的排布方式相同，所述镂槽的内腔侧壁上设有陶瓷层，所述陶瓷层的表面设有金属件；

当所述驱动装置带动模具合模对板材进行压合的过程中，所述金属件由于受热膨胀，体积变大，在饱和挤压状态下，所述镂槽沿其发散方向逐渐被填平。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽车地毯生产的模具，其特征在于：所述镂槽越接近所述模具的边缘，所述镂槽的宽度越大，深度越大。

3.根据权利要求1所述的一种用于汽车地毯生产的模具，其特征在于：每个所述镂槽在其长度方向上设有若干个分支，且每个分支镂槽的宽度大于当前镂槽的宽度。

4.根据权利要求1所述的一种用于汽车地毯生产的模具，其特征在于：模具表面起伏差距越大的区域，所述镂槽的分支数量越大。

5.根据权利要求1所述的一种用于汽车地毯生产的模具，其特征在于：所述陶瓷层表面设有槽体，所述金属件以熔融状态冷却凝固在所述槽体中。

6.根据权利要求1所述的一种用于汽车地毯生产的模具，其特征在于：所述金属件共由若干个不同金属材料组成，越接近模具边缘的金属件的金属材料的热膨胀系数越大。

7.根据权利要求1所述的一种用于汽车地毯生产的模具，其特征在于：所述金属件受热且温度与板材的熔融温度相同时，所述金属件的膨胀能够使自身吻合地嵌入到陶瓷层中，且能够填充满整个镂槽。

8.根据权利要求1所述的一种用于汽车地毯生产的模具，其特征在于：所述模具上设有若干个镂槽汇集点，每个所述汇集点处的镂槽向着不同的方向发散。

9.根据权利要求1所述的一种用于汽车地毯生产的模具，其特征在于：所述循环冷却管在模具合模前开启，所述循环冷却管的各支管均在合模结束后10秒内停止制冷。

10.根据权利要求1-9的任一所述 一种用于汽车地毯生产的模具的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

所述模具在驱动装置的带动下进行合模，对板材进行挤压；

对应镂槽的排布所设置循环冷却管与加热装置同步启动；

在饱和挤压状态保持一段时间，并在这段时间内，由内而外逐步停止循环冷却管的运行，所述镂槽由内而外逐渐消失；

通过循环冷却管对设备进行降温并开模下料。

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