CN204471852U - 一种乘用车顶棚加强板复合工装模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种乘用车顶棚加强板复合工装模具，其包括上模芯和下模芯，通过在模芯内部设置加热装置，能热塑成型多层材料，通过在上模芯上设置边界碰切式剪口，能一次成型并切除边角余料。通过在上下模芯中设置排气结构，排除粘接剂中的水蒸气，使产品多层材料间无气泡、鼓包等不良现象。所述符合工装模具可同时满足多层材料的复合、成型、分离成品，解决排气的问题，功能齐全，结构简单，使用方便，可以有效提高生产效率和产品质量。

Description

一种乘用车顶棚加强板复合工装模具

技术领域

本实用新型涉及制造工装模具，具体涉及汽车顶棚加强板热压复合工装模具。

背景技术

     乘用轿车顶棚加强板的制造需要经过复合成型、剪切等，而现有的乘用轿车顶棚加强板制造工装模具功能都是单一的，需要多个工装模具多工序完成，如需要成型模具，将材料复合成型，占用设备包括：油压机，油温机；另外需要剪切模，切断产品与余料，占用设备为油压机。这些单一的工装模具占地面积大，材料浪费大，并且操作不方便，工人的劳动效率较低。复合材料需用一个工装模具，剪切产品又需到另一工装模具上，操作复杂，人力物力增加。目前也有复合型工装模具能完成复合材料与剪切产品在一个工装模具上完成，但还存在加热效果不好，排气不良，剪切产品的外观达不到质量要求等缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的不足，提出一种乘用车顶棚加强板复合工装模具，既能对材料进行复合成型，又能剪切产品，还能自动排气，方便操作，提高劳动效率，节约材料，减少占地。

本实用新型的技术方案如下：

一种乘用车顶棚加强板复合工装模具，其包括上模架、上模芯、下模架、下模芯，上模芯通过定位块定位安装在上模架上，下模芯通过定位块定位安装在下模架上，其在上模芯和下模芯中均布置有加热机构和排气结构，在上模芯上根据用车顶棚加强板的边界形状设置有碰切式刀口。

所述加热机构是采用油路加热方式，油路布置在上模芯和下模芯的内部，呈平面S形连续分布，油路两端通过进油接头和出油接头与外部供油源连接。

所述排气结构包括排气孔、排气塞和排气槽，所述排气槽纵横交错分布在上模芯和下模芯的成型区域表面，排气槽纵横交汇处设有竖直的排气孔，排气塞设置在每个排气孔的孔口处，与模芯的成型面齐平，排气孔将气体引到模芯背面的排气通道，排气通道将气体引出模芯。

所述碰切式刀口的截面几何形状及参数如下：刀刃宽度W2：0.3ｍｍ～１ｍｍ；刃口后角α：25°～50°；刃口前角β：8°～20°；预紧边厚度h：0.4H2～0.6H2，后角去应力圆角R：0.8H2～1.2H2，前角去应力圆角r：0.3h～0.6h，其中H2产品厚度。

碰切式刀口方向为朝向产品正面，与前角祛应力圆角r相互配合，达到包裹内部材料效果，刀刃口材质硬度HRC52°～60°，相应的配合面硬度36°~42°。

传统的复合成型是采用电加热形式，是用发热管加热，不能做到随型排布，造成局部区域模温温差很大的现象。而本复合工装模具通过设置油路加热式加热机构进行内部加热，可以做到加热管路随型排布，使温度分布均匀，能热塑成型多层材料。另外，通过在模芯中设计排气结构，排除粘接剂中的水蒸气，使产品多层材料间无气泡、鼓包等不良现象。再通过设计边界碰切式剪口，由于独特的几何参数控制，能一次性使多层复合好的产品与余料分离，并不会留下白边，锯齿边等不良现象。

可见，本复合工装模具能同时满足多层材料的复合、成型、分离成品，解决排气的问题，功能齐全，结构简单，使用方便，可以有效提高生产效率和产品质量。

附图说明

图1  是本工装模具的总体结构示意图；

图2  是加热机构、排气结构和碰切式刀口在工装模具中的位置状态图；

图3  是本工装模具内模芯加热装置结构；

图4  是本工装模具碰切式刀口断面结构；

图5-1 、5-2、 5-3是本工装模具的排气结构总览示意图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型的结构。

本工装模具的整体基本结构参见图1，其包括上模架1、上模芯2、分型面3、定位块4、隔热板5、锁模机构6、导向机构7、限位机构8、定位机构9、下模芯10、叉车槽11、废料收集盒12、安装U型槽13（模具——油压机）、下模架14、集水块15、油路外接接头16等。上模芯2通过定位块4定位安装在上模架1上，下模芯10通过定位块4定位安装在下模架14上。以上结构为现有工装模具结构。

参见图2，本工装模具的改进在于，在上模芯2和下模芯10中均布置有内部加热机构17和排气结构18，在上模芯上有独特的碰切式刀口19。

具体地，参见图3，内部加热机构17是一个油路循环系统，其具有油路17-3、进油接头17-1、出油接头17-2、堵头17-4 ，油路17-3布置在上模芯2和下模芯10的内部，是由多根管子纵向平行排列，两端各由一根管子横向连接，并通过堵头17-4封堵管子纵向两端，以及交错封堵连接相邻两根管子的横向管子，形成平面S形连续分布的油路结构，油路两端通过进油接头17-1和出油接头17-2和油路外接接头16与外部供油源即油温机连接。

排气结构18参见图5-1至图5-3，排气结构包括排气孔18-2、排气塞18-3和排气槽18-1。

参见图5-1，排气槽18-1纵横交错，分布在上下模芯的成型区域上面，排气槽截面几何结构如下： 排气槽宽度W1：0.8mm～2mm，排气槽深度H1：0.3mm～1.8mm，排气槽间距K：4mm～10mm。纵横交错的排气槽目的是串连每一个排气孔，这样不会因为有一部分的排气孔被材料杂质堵塞，而造成排气不良的缺陷。

参见图5-2，在排气槽纵横交汇处设有排气孔18-2，将气体引入模芯背面，排气塞18-3设置在每个排气孔的孔口处，与模芯的成型面A齐平，排气孔将气体引到模芯背面的排气通道18-4，通过排气通道将气体引出模芯，与外界常压（大气压）相接。参见图4，在上模芯2上根据用车顶棚加强板的边界形状设置有碰切式刀口19，图中20是车顶棚加强板，碰切式刀口19的截面几何形状及参数如下：

刀刃宽度W2：0.3ｍｍ～１ｍｍ。

刃口后角α：25°～50°。

刃口前角β：8°～20°。

预紧边厚度h：0.4H2～0.6H2。

后角去应力圆角R：0.8H2～1.2H2。

前角去应力圆角r：0.3h～0.6h。

H2为产品模压厚度：取值为客户提供的产品厚度减去PU板压缩回弹量（该变量受PU板厚度和密度影响，在此我们将其设为定值）。

本碰切式刀口方向为产品车顶棚加强板20的正面，与图4中的r相互配合，达到包裹内部材料效果。刀刃口材质硬度HRC52°～60°，相应的配合面硬度36°~42°。该几何形状与硬度值能有效的保护刀刃，使之经久耐用。

Claims (1)

1.一种乘用车顶棚加强板复合工装模具，其包括上模架（1）、上模芯（2）、下模架（14）、下模芯（10），上模芯（2）通过定位块（4）定位安装在上模架（1）上，下模芯（10）通过定位块（4）定位安装在下模架（14）上；其特征在于：在上模芯（2）和下模芯（10）中均布置有加热机构（17）和排气结构（18），在所述上模芯（2）上根据用车顶棚加强板的边界形状设置有碰切式刀口（19）；

所述加热机构（17）是采用油路加热方式，油路布置在上模芯（2）和下模芯（10）的内部，呈平面S形连续分布，油路两端通过进油接头（17-1）和出油接头（17-2）与外部供油源连接；

所述排气结构（18）包括排气孔（18-2）、排气塞（18-3）和排气槽（18-1），所述排气槽（18-1）纵横交错分布在上模芯（2）和下模芯（10）的成型区域表面，排气槽纵横交汇处设有竖直的排气孔（18-2），排气塞（18-3）设置在每个排气孔的孔口处，与模芯的成型面齐平，排气孔将气体引到模芯背面的排气通道（18-4），排气通道将气体引出模芯；

所述碰切式刀口（19）的截面几何形状及参数如下：刀刃宽度W2：0.3ｍｍ～１ｍｍ；刃口后角α：25°～50°；刃口前角β：8°～20°；预紧边厚度h：0.4H2～0.6H2，后角去应力圆角R：0.8H2～1.2H2，前角去应力圆角r：0.3h～0.6h，其中H2产品厚度；

碰切式刀口方向为朝向产品正面，与前角祛应力圆角r相互配合，达到包裹内部材料效果，刀刃口材质硬度HRC52°～60°，相应的配合面硬度36°~42°。