CN116749449A - 一种模注涂一体化模具、汽车塑料前舱盖成型系统及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模注涂一体化模具、汽车塑料前舱盖成型系统及工艺，模具包括定模和动模，定模和动模形成左右注塑模具；所述的定模和动模之间形成模腔，在定模上设置有机械手，用于抓取成型的热成型片材以及成型后的前舱盖，且浇筑系统设置在定模的侧面，用于在模压成型后的片材B面浇筑加强筋；所述的注漆系统设置在动模的侧面，用于在模压成型后的片材A面喷漆；在模腔的外圈设置有一圈密封胶条，用于密封模腔。
Description
技术领域
本发明主要涉及一种汽车塑料前舱盖外板成型领域，具体涉及一种汽车塑料前舱盖模注涂一体化模具及成型工艺。
背景技术
目前汽车前舱盖内外板模具主要采用冲压模具，工序复杂，即使是注塑模具也存在模具集成度低，多零件粘接，精度较低，同时模具、夹具费用较高。
现有的新能源电动车，前舱内无发动机布置，前舱盖内外板采用塑料复合材料，成型模具为注塑模具；内板模具单独成型，外板模具单独成型，内外板模具单独成型后采用胶水复合；这种成型方式工序比较多，集成度比较低，精度比较低。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种模注涂一体化模具及成型工艺，该装置集成度高且实用，简化生产工艺流程的作用。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
第一方面，本发明的实施例提供了一种模注涂一体化模具，包括定模和动模，定模和动模形成左右注塑模具，而非传统的上下模压结构；所述的定模和动模之间形成模腔，在定模上设置有机械手，用于抓取成型的热成型片材以及成型后的前舱盖，且浇筑系统设置在定模的侧面，用于在模压成型后的片材B面浇筑加强筋；所述的注漆系统设置在动模的侧面，用于在模压成型后的片材A面喷漆；在模腔的外圈设置有一圈密封胶条，用于在注漆时密封模腔。
作为进一步的技术方案，在所述的定模上设置脱模机构。
作为进一步的技术方案，所述的脱模机构包括顶针板、顶针、顶块以及顶出驱动件，顶块及顶针的一端固定在顶针板，另一端依次贯穿定模板及热流道，顶出驱动件的输出端与顶针板固定，通过驱动顶针板移动，实现顶块与顶针的伸出或者回缩，当顶块与顶针伸出时，实现工件的脱模。
作为进一步的技术方案，所述的脱模机构还包括导向件。
作为进一步的技术方案，所述的浇筑系统，包括浇口套、热流道分流板，主热流道板、多个分流道及多个热嘴；所述的浇口套与主热流道板上的主流道相连通，主热流道板通过分流板与分流道连通，每个分流道一端和分流板连通，另一端与热嘴接通。
作为进一步的技术方案，所述的热嘴的外侧还设有热嘴套，热嘴套包括由内到外依次设置的隔热层、冷却层以及注塑封胶层，所述的冷却层与封胶层之间形成水流空间。
作为进一步的技术方案，所述的封胶层相对的两侧分别开设有第一水路孔和第二水路孔，水流分别通过第一水路孔以及第二水路孔与冷却管道联通。
作为进一步的技术方案，热嘴的前端依次穿过隔热层、冷却层以及封胶层。
作为进一步的技术方案，在所述的定模上设置一圈预埋槽，所述的密封胶条预埋在所述的预埋槽内。
第二方面，本发明还提出了一种汽车塑料前舱盖成型系统，包括所述的模注涂一体化模具结构。
第三方面，本发明还提出了一种利用所述的模注涂一体化模具对汽车塑料前舱盖成型的工艺，如下：
机械手将成型的热成型片材进行抓取，在恒温的烘箱内进行烘烤，软化片材，然后由机械手取出放入模具的模腔内，动模合模，片材被夹紧模压成型，密封胶条在浇筑系统的压力下产生压缩，过盈配合在预埋槽内；模具以一定锁模力锁紧后，注射装置推进使喷嘴和模具贴合；熔料充填模腔直至充填满后，螺杆对熔料保持一定的压力；浇口封死后，取消保压过程，片材在模具内自然冷却定型；同时浇筑系统将来自料斗的粒状塑料向前输送，进行塑化；预塑计量及防延过程结束后，动模后退到设定的位置，模具微开模之后由密封胶条将模腔进行密封，注漆装置，开始向模内浇注油漆，待前舱盖完全注漆后，开模取出前舱盖。
上述本发明的实施例的有益效果如下：
1.本发明提出的模注涂一体化模具可以同时实现模压、浇注和涂漆三个功能，在动模和定模实现模压成型之后，可以接着在工件的背面进行加强筋的浇注，在浇注完成之后，可以在工件的正面浇注油漆，该模具可以将现有技术中的前舱盖外板和内板的制作合二为一，形成一个板，该板既可以有外板的功能，也有内板的功能，因此，该模具使得前舱盖的生产工序简单化，工装少，费用低，集成度高，精度高，节省生产场地。
2.本发提出在定模上设置预埋槽，预埋槽内设置密封胶条，在工件B面注塑完成后，动模后退到设定的位置，此时模具微开模，由于密封胶条具有一定的弹性，因此此时的密封胶条依然可以将整个模腔进行密封，此时开始进行注漆；通过密封胶条的设置可以防止漆液流动到模腔外。
3.本发明通过对浇注系统的合理设计，在片材B面进行注塑，减小热流道分流板的压力损失，保证B面加强筋强度的情况下，同时也提高了注塑件的出件品质。
4.本发明通过在模具上设计机械手，实现了片材的自动抓取，整个过程省去了人工抓取，提高了工作效率。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1前舱盖的注塑件状态示意图；
图2为本发明中注塑模具结构示意之一定模；
图3为本发明中注塑模具结构示意之二动模；
图4为本发明中注塑模具结构的视图；
图5为本发明中注塑模具结构的视图；
图6是本发明中注塑模具的剖视图；
图7为本发明中浇口热嘴以及热嘴套的结构图示；
图8是本发明顶出装置的示意图；
图9是本发明脱模机构的示意图；
图10为本发明中冷却水路在模具中的结构示意图；
图11为本发明中的注塑模具结构中的机械手的结构图；
图12为本发明中的注塑模具结构中的机械手工作状态的结构图；
图13(a)是密封胶条预埋槽的结构示意图；
图13(b)是密封胶条预埋槽的放大示意图；
图14是密封胶条在预埋槽内的示意图；
图15是浇筑系统的示意图；
附图标记说明：
1、定模固定板；2、热流道控制器；3、浇口套；4、热流道控制器；5、油缸本体；6、油缸底座；7、动模仁；8、模脚；9、定模仁；10、方形导柱；11、支撑柱；12、动模固定板；13、热流道分流板；14、分流道隔热板；15、顶出固定板；16、定模仁；17、冷却水路；18、密封圈；19、定模模腔；20、动模仁；22、封胶层；23、隔热层；24、冷却层；25、热嘴；26、热嘴套；
27、斜顶；28、石墨导套；29、斜顶活动杆；30、斜顶活动杆固定座；31、斜顶万向底座；
32、定模滑块结构；33、注漆系统，34、密封胶条，35、机械手；36预埋槽；
37顶针板、38顶针，39顶出驱动件；
40主热流道；41分流道；
42热流道面板、43承压板,44垫块。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。
术语解释部分:本发明中的片材B面对应成型后的汽车前舱盖背面，片材A面对应成型后的汽车前舱盖正面。
正如背景技术所介绍的，由于现有的钣金件无法满足新能源汽车的要求，新能源汽车采用塑料复合材料制作前舱盖(如图1所示)，而现有的前舱盖内外板成型模具为注塑模具，内板模具单独成型，外板模具单独成型，内外板模具单独成型后采用胶水复合；这种成型方式工序比较多，集成度比较低，精度比较低。本申请为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种模注涂一体化模具以及成型方法，结构简单，集成度高且实用，简化生产工艺流程的作用。
本实施例提出的模注涂一体化模具采取的技术方案为：前舱盖内板和外板一体化成型，成为一个整体板，且采用复合材料制成，通过一整套模具将复合材料模压成型后，在成型后的板材B面注塑产品加强筋，加强筋注塑完成后；对板材A面的浇注油漆，实现前舱盖生产的集成。
本实施例提出的模注涂一体化模具包括定模和动模，定模和动模形成左右注塑模具结构，而非传统的上下模压结构；所述的定模和动模之间形成模腔，在定模上设置有机械手，用于抓取成型的热成型片材以及成型后的前舱盖，且浇筑系统设置在定模的侧面，用于在模压成型后的片材B面浇筑加强筋；注漆系统设置在动模的侧面，用于在模压成型后的片材A面喷漆。
具体的，定模的结构如图2所示，其中间的模芯对应片材A面；动模的结构如图3所示，中间的模芯对应片材B面；
模具整体的结构如图4、图5、图6所示，其包括右侧的固定板1和左侧的固定板12；其中，固定板1上固定定模，固定板12上固定动模，动模可以移动，且定模和动模之间还设置锁紧机构；但是锁紧机构跟现有的模具锁紧结构是一样的，在此不进行赘述了。
进一步的，在定模上设置浇注系统，用于在片材的B面浇筑加强筋；浇注系统包括浇口套3、热流道控制器2、热流道控制器4、热流道分流板13、分流道隔热板14、主热流道板40、多个分流道41及多个热嘴25；
其中，浇口套3固定在固定板1上，浇口套3与主热流道板上的主流道相连通，主热流道板40的主流道与热流道分流板13的分流道相连通，在每个分流道的末端设置多个热嘴25；
其中热流道控制器2和热流道控制器4均安装在定模侧边，作用是控制热流道进胶过程；
上述的热流道分流板13设置在固定板1与定模板之间；
主流道与分流道由分流板进行转换；每一分流道的点的一端和分流板联通，另一端与流道的热嘴25接通；模具内所有热流道均匀分布。
如图15所示，所述的浇注系统还包括热流道面板42、承压板43以及多个垫块44；热流道面板42在热流道分流板13与顶针板37之间，承压板43在热流道面板42和顶针板37之间，所述的垫块44均匀分布于多个分流道41之间，垫块44的螺丝孔为过孔，垫块44同时与分流道41连接；顶针板37的面板位于分流道与定模面板之间；热流道面板、承压板和垫片保证进胶后，热流道系统在模具上的强度。
所述的定模还包括脱模机构，如图9、图6所示，包括顶针板37、顶针38、顶出驱动件39，顶针板37在热流道分流板右侧；顶针38包括若干，顶针38的一端固定在顶针板37，其活动部分依次贯穿定模板及热流道，顶出驱动件39的输出端与顶针板37固定，驱动顶针板37带着顶针38一起将工件顶出。
进一步的，脱模机构还包括多个导向件，每一个导向件包括导柱10，导柱10都要设计导套结构；导柱10的两端分别连接承压板以及定模固定板；顶出固定板15和顶块均与导向件固定座固定。
如图8所示，定模的脱模机构还包括顶出装置，顶出装置包括斜顶27、斜顶27的底部连接有两个活动杆29，每个活动杆29上设置有石墨导套28，在活动杆29的底部是万向底座30,万向底座30与一个固定座31相连，所述的固定座31固定在上述的顶针板37上。
本发明定模、动模、热流道均设有冷却水路，主要是为了将模具中多余的热量带到模具外部，具体的如图10所示。
如图7所示，本实施例中的浇注系统的热嘴位置还设置热嘴套26，所述的热嘴套26包括由内向外依次设置的隔热层23、冷却层24以及注塑封胶层22；隔热层23在热嘴内部，起到一定的隔热作用；冷却层24在隔热层23外，封胶层22在冷却层外面，冷却层24与封胶层22之间形成水流空间；封胶层22相对的两侧分别开设有第一水路孔和第二水路孔，水流分别通过第一水路孔以及第二水路孔与冷却管道联通，实现对热嘴的冷却；热嘴的前端依次穿过隔热层23、冷却层24以及封胶层22。
本申请的模具在定模侧上端还布置单臂机械手35(如图11所示)，机械手35的作用主要是为了抓取热成型片材和最后成型的塑料前舱盖，如图12所示，为机械手抓取状态示意图。
同现有技术相比，本申请的模具由原来的钣金冲压模具变为注塑模具，同时与现有的注塑模具技术相比，本申请的模具在定模侧上端布置单臂机械手，将成型的热成型片材进行抓取，在恒温的烘箱内进行烘烤，软化片材，然后由机械手取出，并通过定位，将片材固定在模具中，通过热流道多个浇口分布设计，在片材B面进行注塑，通过浇注系统的设计，减小热流道分流板的压力损失，保证B面加强筋强度的情况下，同时也提高了注塑件的出件品质。
利用上述模具，成型塑料前舱盖的具体成型工艺如下：
模具在定模侧上端布置单臂机械手，将成型的热成型片材(塑料前舱盖的原始片材)进行抓取，在恒温的烘箱内进行烘烤，软化片材，然后由机械手取出，模具在合模油缸中的压力油推动锁模机构动作，动模板移动使模具闭合，片材被固定在模腔内部，跟随模具合模动作被夹紧模压成型，这时固定在该模具上面的密封胶条34，在注塑机的压力下产生压缩，过盈配合在预埋槽36内(如图13(a)、图13(b))，预埋槽36的尺寸5mm*7mm。模具以一定锁模力锁紧后，注射装置推进使喷嘴和模具贴合。熔料通过热流道阀针打开后，充填模腔过程中直至充填满后，螺杆对熔料保持一定的压力，以防止模具中的熔料回流。浇口封死后，取消保压过程，制品在模具内自然冷却定型；同时注塑机驱动预塑油马达使螺杆转动，将来自料斗的粒状塑料向前输送，进行塑化；预塑计量及防延过程结束后，动模后退到设定的位置0.5mm，模具微开模之后由图14中的密封胶条34将型腔进行密封，然后注漆装置，开始向模内浇注油漆，通过图中密封胶条34密封模具，待塑料前舱盖完全注漆后，开模通过机械手取出塑料前舱盖。
最后还需要说明的是，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种模注涂一体化模具，其特征在于，包括定模和动模，定模和动模形成左右注塑模具；所述的定模和动模之间形成模腔，在定模上设置有机械手，用于抓取成型的热成型片材以及成型后的前舱盖，且浇筑系统设置在定模的侧面，用于在模压成型后的片材B面浇筑加强筋；所述的注漆系统设置在动模的侧面，用于在模压成型后的片材A面喷漆；在模腔的外圈设置有一圈密封胶条，用于密封模腔。
2.如权利要求1所述的模注涂一体化模具，其特征在于，在所述的定模上设置脱模机构。
3.如权利要求2所述的模注涂一体化模具，其特征在于，所述的脱模机构包括顶针板、顶针、顶块以及顶出驱动件，顶块及顶针的一端固定在顶针板，另一端依次贯穿定模板及热流道，顶出驱动件的输出端与顶针板固定，通过驱动顶针板移动，实现顶块与顶针的伸出或者回缩，当顶块与顶针伸出时，实现工件的脱模。
4.如权利要求1所述的模注涂一体化模具，其特征在于，所述的脱模机构还包括导向件。
5.如权利要求4所述的模注涂一体化模具，其特征在于，所述的浇筑系统，包括浇口套、热流道分流板，主热流道板、多个分流道及多个热嘴；所述的浇口套与主热流道板上的主流道相连通，主热流道板通过分流板与分流道连通，每个分流道一端和分流板连通，另一端与热嘴接通。
6.如权利要求1所述的模注涂一体化模具，其特征在于，所述的热嘴的外侧还设有热嘴套，热嘴套包括由内到外依次设置的隔热层、冷却层以及注塑封胶层，所述的冷却层与封胶层之间形成水流空间。
7.如权利要求6所述的模注涂一体化模具，其特征在于，所述的封胶层相对的两侧分别开设有第一水路孔和第二水路孔，水流分别通过第一水路孔以及第二水路孔与冷却管道联通。
8.如权利要求1所述的模注涂一体化模具，其特征在于，热嘴的前端依次穿过隔热层、冷却层以及封胶层。
9.如权利要求1所述的模注涂一体化模具，其特征在于，在所述的定模上设置一圈预埋槽，所述的密封胶条预埋在所述的预埋槽内。
10.一种汽车塑料前舱盖成型系统，包括权利要求1-9任一所述的模注涂一体化模具。
11.利用权利要求1-9任一所述的模注涂一体化模具对汽车塑料前舱盖成型的工艺，其特征在于，
机械手将成型的热成型片材进行抓取，在恒温的烘箱内进行烘烤，软化片材，然后由机械手取出放入模具定模内固定，通过注塑机与动模合模，片材被夹紧模压成型，密封胶条在浇筑系统的压力下产生压缩，过盈配合在预埋槽内；模具以一定锁模力锁紧后，注射装置推进使喷嘴和模具贴合；熔料充填模腔直至充填满后，螺杆对熔料保持一定的压力；浇口封死后，取消保压过程，片材在模具内自然冷却定型；同时浇筑系统将来自料斗的粒状塑料向前输送，进行塑化；预塑计量及防延过程结束后，动模后退到设定的位置，模具微开模之后由密封胶条将模腔进行密封，注漆装置，开始向模内浇注油漆，待前舱盖完全注漆后，开模取出前舱盖。
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| CN117507255B (zh) * | 2023-11-15 | 2024-04-30 | 东莞市现代精工实业有限公司 | 一种用于热管理系统的分液板成型模具 |
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