CN112428568A - 一种热塑性汽车内饰件的反包边处理方法及热压反包边模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热塑性汽车内饰件的反包边处理方法及热压反包边模具，该热压反包边模具包括下模板和上模板；上模板包括可升降的上模模芯滑块体和上模本体，上模本体的底面从内侧到外侧依次设有第一水平台、第一折叠刀线、第二水平台、第二折叠刀线、第三水平台和切边刀刃，上模本体的内部设有加热装置；热压时，第一水平台、第一折叠刀线、第二水平台、第二折叠刀线和第三水平台依次在热塑性基板的末端形成第一下沉台、第一折叠点、第二下沉台、第二折叠点和第三下沉台，且后续通过反向U型折叠形成反包边。本发明通过热压成型和U型折叠工序来对热塑性基板的末端进行反包边处理，可同时满足高效的热压一体成型作业和优异的末端封边效果。
Description
技术领域
本发明属于汽车内饰件加工技术领域，具体涉及一种热塑性汽车内饰件的反包边处理方法及热压反包边模具。
背景技术
对于备胎盖板、行李箱盖板等热塑性汽车内饰件的基板一般采用PP蜂窝板、PP六角蜂窝玻纤板、PP圆孔蜂窝玻纤板、或其它发泡芯玻纤增强复合板制成，而对于这类热塑性产品的包边，现有技术一般采用缝纫、倒角、压边、翻边等方法进行处理。
其中，玻纤增强复合板目前使用的工艺：1.基板裁切成型后加工喷胶反包边，这种工艺的效率低，而且喷胶导致作业环境与产品气味的VOC超标。2.烘烤热压一体成型，这种工艺的效率高，但是表面需要做倒角，与车体周边件配合时，会出现缝隙；而且背面边缘存在白边和开裂现象。另外，基于成本和效率因素，热塑性PP蜂窝板多采用热压一体成型，同时存在边缘开裂、边缘尖锐等现象，增加后续返工。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种热塑性汽车内饰件的反包边处理方法及热压反包边模具。
为达到其目的，本发明所采用的技术方案为：
一种热塑性汽车内饰件的热压反包边模具，其包括用于放置热塑性基板的下模板、以及设于所述下模板上方的上模板；所述上模板包括可升降的上模模芯滑块体和上模本体，所述上模本体的底面从内侧到外侧依次设有第一水平台、第一折叠刀线、第二水平台、第二折叠刀线、第三水平台和切边刀刃，所述上模本体的内部设有加热装置；热压时，所述第一水平台、第一折叠刀线、第二水平台、第二折叠刀线和第三水平台依次在所述热塑性基板的末端形成第一下沉台、第一折叠点、第二下沉台、第二折叠点和第三下沉台，且所述第一折叠点、第二下沉台、第二折叠点和第三下沉台通过所述下模板依次反向折叠后形成反包边。
优选地，所述下模板包括下模模芯滑块体、下模本体和下模水平滑块体，所述下模水平滑块体可水平伸出，所述下模本体设于所述下模水平滑块体的下方，所述下模模芯滑块体设于所述下模水平滑块体和所述下模本体的内侧并可升降。
优选地，所述加热装置包括分别对应设于所述第一水平台和所述第三水平台上方的加热体、以及分别对应设于所述第一折叠刀线和所述第二折叠刀线上方的加热棒。
优选地，所述热塑性基板的末端封边侧面为直立面、内倾斜面或外倾斜面。更优选地，所述热塑性基板的末端封边侧面为直立面，所述第一折叠点和所述第二折叠点的两斜边夹角分别为90°。
优选地，所述第一下沉台的下降高度等于所述第三下沉台的高度，所述第一下沉台的长度等于所述第三下沉台的长度，所述第二下沉台的长度等于所述热塑性基板的厚度，所述第二下沉台的高度小于所述第三下沉台的高度。
优选地，所述第一下沉台的长度为5～30mm。
优选地，所述第一下沉台的高度大于所述第一下沉台的下降高度。
上述规格设置下，热塑性基板可实现平整反包边，不会产生凹凸不平的现象，包边牢固性好，强度高，易于与车体周边件实现无缝对接。
优选地，所述上模模芯滑块体、下模模芯滑块体和下模水平滑块体的内部设有冷却水通路。
所述热塑性基板是指经过热复合、胶膜粘接等工艺而生产的具备一定厚度和刚性的基板，厚度优选为5～30mm。所述热塑性基板的材质包括但不限于PP中空板、PP蜂窝板或PP玻纤板。
优选地，所述热塑性基板包括从上到下依次设置的上表皮、芯材和下表皮。
芯材可选择热塑性聚烯烃材料经塑化挤出而成型杯型、圆孔、六角、梅花等结构芯材；也可选择热塑性聚烯烃发泡材料等。
所述上表皮和所述下表皮可选择热塑性聚烯烃材质挤塑表皮、纤维增强热塑性聚烯烃材质挤塑表皮、或丙纶与玻纤混纺压制表皮等。
所述上表皮和所述下表皮的表面可以贴合装饰面层；所述装饰面层可选择无纺布、针织布、皮革等可实现在线热复合的材料，后续无需再喷胶加工。
本发明还提供了一种热塑性汽车内饰件的反包边处理方法，其包括使用所述热压反包边模具进行处理，具体步骤如下：
(1)将热塑性基板放置在下模板上，上模本体加热至基板成型所需温度，其余模块通冷却水对基板进行冷却，以防止基板的装饰面层被烫损而变色或内部变形翘曲；
(2)合模下压，上模本体热压热塑性基板形成第一下沉台、第一折叠点、第二下沉台、第二折叠点和第三下沉台，及切除边料；
(3)上模本体升起，上模模芯滑块体与下模模芯滑块体配合夹持热塑性基板并同时下降，使第一折叠点反向折叠，第二下沉台热贴合，至第二折叠点对应下模本体与下模水平滑块体之间的中间位时停止下降；
(4)下模水平滑块体向上模模芯滑块体一侧水平伸出，使第二折叠点反向折叠，第三下沉台与第一下沉台热贴合，完成反包边；
(5)下模水平滑块体复位，上模模芯滑块体与下模模芯滑块体夹持热塑性基板同时升起至初始位置，开模，取出基板。
优选地，所述步骤(1)中，上模本体的加热温度为160-220℃，冷却温度为5-20℃。
优选地，所述步骤(2)中，合模下压的保压压力为18-25MPa，保压时间为30-180s。该条件下，热塑性基板的反包边效果稳固。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过热压成型和U型折叠工序来对热塑性基板的末端进行反包边处理，可同时满足高效的热压一体成型作业和优异的末端封边效果，避免了现有热压工艺存在压合不实而易开裂的现象发生。同时，U型折叠可使基板末端呈直角状态，易于与车体周边件实现无缝对接；而且，U型折叠使折叠部分的背部热贴合，包边四周得到加强。本发明适用于热塑性汽车内饰件的反包边处理，改善了热塑性汽车内饰件的生产环境与产品质量，提高了客户端使用的舒适性。
附图说明
图1为本发明所述热压反包边模具的合模状态示意图；
图2为本发明所述热塑性基板的结构示意图；
图3为本发明所述热压反包边模具将热塑性基板热压成型的状态示意图；
图4为本发明所述热塑性基板热压成型的结构示意图；
图5为本发明所述热塑性基板一次折叠成型的状态示意图；
图6为本发明所述热塑性基板二次折叠成型的状态示意图；
图7为本发明所述热塑性基板完成反包边后开模取样的状态示意图；
图8为本发明所述热塑性基板热压反包边背部的结构示意图(封边侧面为倾斜面和直立面)。
图中，热塑性基板1、上表皮11、芯材12、下表皮13、上模模芯滑块体20、上模本体21、加热体22、加热棒23、下模模芯滑块体30、下模本体31、下模水平滑块体32、第一下沉台a、第一折叠点b、第二下沉台c、第二折叠点d、第三下沉台e、第一水平台41、第一折叠刀线42、第二水平台43、第二折叠刀线44、第三水平台45、切边刀刃46。
具体实施方式
下面将结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步描述，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。基于本发明的实施例，本领域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，都属于本发明的保护范围。本发明中，所用驱动方式或连接方式如无特别说明，均为本领域的常规技术手段。
如图1所示，本发明用于热塑性汽车内饰件的热压反包边模具包括用于放置热塑性基板1的下模板、以及设于下模板上方的上模板。上模板由从内侧到外侧依次设置并可升降的上模模芯滑块体20和上模本体21构成；上模本体的底面从内侧到外侧依次设有第一水平台41、第一折叠刀线42、第二水平台43、第二折叠刀线44、第三水平台45和切边刀刃46；上模本体的内部设有加热装置，加热装置包括分别对应设于第一水平台41和第三水平台45上方的加热体22、以及分别对应设于第一折叠刀线42和第二折叠刀线44上方的加热棒23。热压时，第一水平台41、第一折叠刀线42、第二水平台43、第二折叠刀线44和第三水平台45依次在热塑性基板的末端形成第一下沉台a、第一折叠点b、第二下沉台c、第二折叠点d和第三下沉台e，且第一折叠点b、第二下沉台c、第二折叠点d和第三下沉台e通过下模板依次反向折叠后形成反包边。下模板包括下模模芯滑块体30、下模本体31和下模水平滑块体32，下模水平滑块体32可水平伸出，下模本体31设于下模水平滑块体32的下方，下模模芯滑块体30设于下模水平滑块体32和下模本体31的内侧并可升降。本实施例中，各模块的升降或水平伸出可采用现有驱动方式实现，如使用气缸、油缸或伺服电机等驱动，可达到相应功能即可，对此不作限定。
如图2所示，热塑性基板1包括从上到下依次设置的上表皮11、芯材12和下表皮13。芯材12可选择热塑性聚烯烃材料经塑化挤出而成型杯型、圆孔、六角、梅花等结构芯材；也可选择热塑性聚烯烃发泡材料等。上表皮11和下表皮13可选择热塑性聚烯烃材质挤塑表皮、纤维增强热塑性聚烯烃材质挤塑表皮、或丙纶与玻纤混纺压制表皮等。上表皮11和下表皮13的表面可以贴合装饰面层；装饰面层可选择无纺布、针织布、皮革等可实现在线热复合的材料，后续无需再喷胶加工。
本发明还提供了一种热塑性汽车内饰件的反包边处理方法，其包括使用热压反包边模具进行处理，具体步骤如下：
第一工序：将热塑性基板1放置在下模板上，上模本体21加热至基板成型所需温度，优选160-220℃，其余模块通冷却水对基板进行冷却，冷却温度优选为5-20℃，以防止基板的内部变形翘曲或装饰面层被烫损而变色。
第二工序：如图3所示，合模下压，上模本体21热压热塑性基板1形成第一下沉台a、第一折叠点b、第二下沉台c、第二折叠点d和第三下沉台e，及切除边料f；保压压力优选18-25MPa，保压时间为30-180s。
为更好地实现下步翻折和达到更好的末端反包边效果，条件控制如下：如图4所示，第一下沉台a的长度L1优选为5-30mm，第一下沉台a的下降高度H1与第三下沉台e的高度H4相等。第一下沉台a的高度为H2，为了有利于翻折和边缘强度，优选H2＞H1。第二下沉台c的长度L2等于热塑性基板1的厚度，第二下沉台c的高度H3＜第三下沉台e的高度H4，第三下沉台e的长度L3与第一下沉台a的长度L1相等。热塑性基板1的末端封边侧面可以为直立面、内倾斜面或外倾斜面，优选第一折叠点b和第二折叠点d的两斜边夹角为90度，即末端封边侧面为直立面。
第三工序：如图5所示，上模本体21升起至高于折边宽度，上模模芯滑块体20与下模模芯滑块体30配合夹持热塑性基板1并同时下降，使第一折叠点b反向折叠，第二下沉台c热贴合，至第二折叠点d对应下模本体31与下模水平滑块体32之间的中间位时停止下降。
第四工序：如图6所示，下模水平滑块体32向上模模芯滑块体20一侧水平伸出，使第二折叠点d反向折叠，第三下沉台e与第一下沉台a热贴合，完成反包边。
第五工序：如图7所示，下模水平滑块体32复位，上模模芯滑块体20与下模模芯滑块体30夹持热塑性基板1同时升起至初始位置，开模，取出基板。
案例1
一种备胎盖板的反包边处理方法，该备胎盖板为热塑性PP蜂窝板材质(芯材和上、下表皮均为PP)，厚度为6mm，克重为2000g/m2，材料结构为：1800g/m2PP蜂窝板+200g/m2 PET上装饰面层。具体处理方法如下：
第一步，将PP蜂窝板放置在下模板上(上装饰面层朝下放置)，上模本体加热到200℃，其余模块通冷却水对基板进行10℃冷却，防止上装饰面层烫伤变色和内部变形翘曲；
第二步，合模下压，上模本体热压热塑性基板形成第一下沉台、第一折叠点、第二下沉台、第二折叠点和第三下沉台，及切除边料；保压压力为18MPa，保压时间为60s；第一下沉台的长度L1＝10mm，高度H2＝4mm；第一折叠点和第二折叠点的两斜边夹角为90度；第二下沉台的长度L2＝6mm，高度H3＝1.5mm；第三下沉台的长度L3＝10mm，高度H4＝2mm；
第三步，上模本体升起15mm，高于折边宽度10mm，上模模芯滑块体与下模模芯滑块体配合夹持PP蜂窝板并同时下降，使第一折叠点反向折叠，第二下沉台热贴合，至第二折叠点对应下模本体与下模水平滑块体之间的中间位时停止下降；
第四步，下模水平滑块体向上模模芯滑块体一侧水平伸出，使第二折叠点反向折叠，第三下沉台与第一下沉台热贴合，完成反包边；
第五步，下模水平滑块体复位，上模模芯滑块体与下模模芯滑块体夹持热塑性基板同时升起至初始位置，开模，取出备胎盖板。
案例2
一种备胎盖板的反包边处理方法，该备胎盖板为热塑性PP蜂窝夹芯玻纤材质，厚度为20mm，克重为3200g/m2，材料结构为：1600g/m2 PP蜂窝芯+1300g/m2玻纤表皮+200g/m2PET上装饰面层+100g/m2 PET下装饰面层。具体处理方法如下：
第一步，将PP蜂窝夹芯玻纤板放置在下模板上(上装饰面层朝下放置)，上模本体加热到220℃，其余模块通冷却水对基板进行10℃冷却，防止上装饰面层烫伤变色和内部变形翘曲；
第二步，合模下压，上模本体热压热塑性基板形成第一下沉台、第一折叠点、第二下沉台、第二折叠点和第三下沉台，及切除边料；保压压力为20MPa，保压时间为120s；第一下沉台的长度L1＝25mm，高度H2＝12mm；第一折叠点和第二折叠点的两斜边夹角为90度；第二下沉台的长度L2＝20mm，高度H3＝5mm；第三下沉台的长度L3＝25mm，高度H4＝8mm；
第三步，上模本体升起30mm，高于折边宽度25m，上模模芯滑块体与下模模芯滑块体配合夹持PP蜂窝夹芯玻纤板并同时下降，使第一折叠点反向折叠，第二下沉台热贴合，至第二折叠点对应下模本体与下模水平滑块体之间的中间位时停止下降；
第四步，下模水平滑块体向上模模芯滑块体一侧水平伸出，使第二折叠点反向折叠，第三下沉台与第一下沉台热贴合，完成反包边；
第五步，下模水平滑块体复位，上模模芯滑块体与下模模芯滑块体夹持热塑性基板同时升起至初始位置，开模，取出备胎盖板。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种热塑性汽车内饰件的热压反包边模具，其特征在于，包括用于放置热塑性基板的下模板、以及设于所述下模板上方的上模板；所述上模板包括可升降的上模模芯滑块体和上模本体，所述上模本体的底面从内侧到外侧依次设有第一水平台、第一折叠刀线、第二水平台、第二折叠刀线、第三水平台和切边刀刃，所述上模本体的内部设有加热装置；热压时，所述第一水平台、第一折叠刀线、第二水平台、第二折叠刀线和第三水平台依次在所述热塑性基板的末端形成第一下沉台、第一折叠点、第二下沉台、第二折叠点和第三下沉台，且所述第一折叠点、第二下沉台、第二折叠点和第三下沉台通过所述下模板依次反向折叠后形成反包边。
2.如权利要求1所述的热压反包边模具，其特征在于，所述下模板包括下模模芯滑块体、下模本体和下模水平滑块体，所述下模水平滑块体可水平伸出，所述下模本体设于所述下模水平滑块体的下方，所述下模模芯滑块体设于所述下模水平滑块体和所述下模本体的内侧并可升降。
3.如权利要求1所述的热压反包边模具，其特征在于，所述加热装置包括分别对应设于所述第一水平台和所述第三水平台上方的加热体、以及分别对应设于所述第一折叠刀线和所述第二折叠刀线上方的加热棒。
4.如权利要求1所述的热压反包边模具，其特征在于，所述热塑性基板的末端封边侧面为直立面、内倾斜面或外倾斜面。
5.如权利要求1所述的热压反包边模具，其特征在于，所述第一下沉台的下降高度等于所述第三下沉台的高度，所述第一下沉台的长度等于所述第三下沉台的长度，所述第二下沉台的长度等于所述热塑性基板的厚度，所述第二下沉台的高度小于所述第三下沉台的高度；优选地，所述第一下沉台的长度为5～30mm；优选地，所述第一下沉台的高度大于所述第一下沉台的下降高度。
6.如权利要求2所述的热压反包边模具，其特征在于，所述上模模芯滑块体、下模模芯滑块体和下模水平滑块体的内部设有冷却水通路。
7.如权利要求1所述的热压反包边模具，其特征在于，所述热塑性基板包括从上到下依次设置的上表皮、芯材和下表皮。
8.一种热塑性汽车内饰件的反包边处理方法，其特征在于，包括使用如权利要求1～7任一项所述的热压反包边模具进行处理，具体步骤如下：
(1)将热塑性基板放置在下模板上，上模本体加热至基板成型所需温度，其余模块通冷却水对基板进行冷却；
(2)合模下压，上模本体热压热塑性基板形成第一下沉台、第一折叠点、第二下沉台、第二折叠点和第三下沉台，及切除边料；
(3)上模本体升起，上模模芯滑块体与下模模芯滑块体配合夹持热塑性基板并同时下降，使第一折叠点反向折叠，第二下沉台热贴合，至第二折叠点对应下模本体与下模水平滑块体之间的中间位时停止下降；
(4)下模水平滑块体向上模模芯滑块体一侧水平伸出，使第二折叠点反向折叠，第三下沉台与第一下沉台热贴合，完成反包边；
(5)下模水平滑块体复位，上模模芯滑块体与下模模芯滑块体夹持热塑性基板同时升起至初始位置，开模，取出基板。
9.如权利要求8所述的反包边处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，上模本体的加热温度为160-220℃，冷却温度为5-20℃。
10.如权利要求8所述的反包边处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，合模下压的保压压力为18-25MPa，保压时间为30-180s。
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2020
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