發(fā)泡模與搪塑模制備

1、鄭春竹 2009-09這次培訓(xùn)的目的：了解汽車(chē)內(nèi)飾常見(jiàn)發(fā)泡模與搪塑模設(shè)計(jì)制造原理和過(guò)程對(duì)學(xué)員的要求：普及模具設(shè)計(jì)工程師和工藝人員對(duì)該類(lèi)模具知識(shí)的認(rèn)知，理解其工作原理和過(guò)程課程安排：課程的內(nèi)容分為4節(jié)，共4課時(shí)。一、發(fā)泡模生產(chǎn)流程一、發(fā)泡模生產(chǎn)流程 二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類(lèi)二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類(lèi) 三、發(fā)泡模制造過(guò)程簡(jiǎn)述三、發(fā)泡模制造過(guò)程簡(jiǎn)述四、搪塑模制備過(guò)程四、搪塑模制備過(guò)程 一、發(fā)泡模生產(chǎn)流程開(kāi)模澆注生產(chǎn)流程：頂出機(jī)構(gòu)、滑塊復(fù)位鋪設(shè)表皮（自動(dòng)感應(yīng)抽真空吸附） 上模放置骨架（自動(dòng)感應(yīng)，吸盤(pán)或真空吸附） 模架旋轉(zhuǎn)（合適的澆注位置） 澆注合模鎖模氣墊頂出（加鎖模力） 充氣密封條充氣（根據(jù)排氣情況分段充氣密

2、封） 氣墊下降或充氣密封條放氣排氣（上模真空或吸盤(pán)斷） 合緊模熟化模架旋轉(zhuǎn)至取件狀態(tài)開(kāi)鎖、氣墊下降（斷真空）開(kāi)模開(kāi)?；瑝K、抽芯依次打開(kāi)頂塊將產(chǎn)品頂出取件.（切割）閉模模澆注生產(chǎn)流程： 放置在前;其它過(guò)程相似二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類(lèi)二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類(lèi) 產(chǎn)品特點(diǎn)1、汽車(chē)內(nèi)飾件發(fā)泡產(chǎn)品特點(diǎn)：汽車(chē)內(nèi)飾件發(fā)泡產(chǎn)品特點(diǎn)： 骨架（塑料件）、骨架（塑料件）、 發(fā)泡層（發(fā)泡層（PU)、表皮（、表皮（PVC；搪塑皮；搪塑皮 or 真空成型）真空成型）骨架表皮發(fā)泡層表皮厚度：搪塑皮11.5mm，局部2mm；發(fā)泡層厚度：315mm；過(guò)薄填充困難、缺料，過(guò)厚則塌縮或產(chǎn)品局部太軟二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類(lèi)二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類(lèi) 產(chǎn)

3、品特點(diǎn)22、產(chǎn)品特點(diǎn)要求：、產(chǎn)品特點(diǎn)要求： 骨架：足夠的工藝邊用于密封骨架：足夠的工藝邊用于密封 充氣密封條工藝邊充氣密封條工藝邊 L20mm 一般密封條工藝邊一般密封條工藝邊L15mm 硬密封硬密封L5mm 有充氣密封條過(guò)渡的凸圓角有充氣密封條過(guò)渡的凸圓角R11；凹；凹R6 硬密封常用于閉模澆注硬密封常用于閉模澆注 充氣密封條直徑一般為充氣密封條直徑一般為10mm & 8mm 普通密封條可使用普通密封條可使用D6或矩形或矩形 硬密封一般兩種形式，硬密封一般兩種形式，a、骨架上增加凸筋，、骨架上增加凸筋， 與表皮與表皮0.2mm過(guò)過(guò) 盈配合；盈配合；b、模具上增加凸臺(tái)、模具上增加凸臺(tái) 切割位置

4、充氣密封條L充氣密封條放置位置，盡量較大圓弧過(guò)渡R二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類(lèi)二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類(lèi) 表皮3、搪塑表皮產(chǎn)品要求： 凹圓角R3 原因：鎳殼厚度一般在35mm，過(guò)小的內(nèi)角 會(huì)導(dǎo)致電鑄裂紋產(chǎn)生 凸圓角寬高比B:H0.7 (當(dāng)B5mm，表皮邊緣增加手撕線，可起到密封條作用，又能方便后續(xù)去除邊料，避免水刀或機(jī)械切割；（該密封方案是IP發(fā)泡產(chǎn)品設(shè)計(jì)趨勢(shì)）c、在模具環(huán)氧層上增加凸臺(tái)，寬度5mm，與表皮過(guò)盈接觸；（該方案對(duì)模具精度和產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性要求較高）d、產(chǎn)品和表皮人工貼毛氈膠條或美紋紙，進(jìn)行局部密封（該方案一般用于補(bǔ)救措施，生產(chǎn)效率很低，浪費(fèi)大）。 a：骨架：骨架增加凸臺(tái)增加凸臺(tái)b：表皮增加手撕：

5、表皮增加手撕線，與骨架直接過(guò)線，與骨架直接過(guò)盈密封盈密封d：局部貼毛氈條：局部貼毛氈條二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類(lèi)二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類(lèi) 模架系統(tǒng)6、模架系統(tǒng) 依據(jù)模架驅(qū)動(dòng)原理 a、液壓模架； b、氣動(dòng)模架； c、電動(dòng)模架； d、其它 a:液壓模架，需液壓站b:氣動(dòng)模架，適用小型發(fā)泡件，價(jià)格便宜，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單c:電動(dòng)模架，效率高、清潔、空間緊湊；但價(jià)格高其它：a、采用通用的液壓機(jī)床；b、采用齒輪齒條驅(qū)動(dòng)目前使用專(zhuān)機(jī)較多，更能滿足生產(chǎn)工藝要求二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類(lèi)二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類(lèi) 模架系統(tǒng)6、模架系統(tǒng) 發(fā)泡過(guò)程產(chǎn)生巨大壓力：模架鎖模方式 a、拉鉤鎖模； b、氣墊鎖模； 采用自鎖式拉鉤鎖模，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，可靠性

6、不高，屬早期的鎖模方式；適用于中小型產(chǎn)品。要求模架及模具有較高的剛性和精度拉鉤鎖模原理圖氣墊鎖模，使用消防水管或商用橡皮氣墊氣墊鎖模可靠性高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性好，是目前發(fā)泡模架的主要鎖模方式二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類(lèi)二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類(lèi) 恒溫系統(tǒng)6、恒溫系統(tǒng) 發(fā)泡模需要保證較恒定的溫度，滿足發(fā)泡工藝要求，特別在冬季，發(fā)泡模保證25以上溫度，有利于發(fā)泡效率提高和工藝穩(wěn)定性。 發(fā)泡模具各個(gè)子部件均需要適當(dāng)?shù)募訜崴懿季郑荛g距120-150mm，盡量均布。 雖然發(fā)泡反應(yīng)過(guò)程是放熱過(guò)程，但初始反應(yīng)需要的溫度是其觸發(fā)條件水管分布不均勻，且較稀松，導(dǎo)致模具升溫慢，模腔溫度不平衡，影響產(chǎn)品質(zhì)量水管間距120-

7、150mm，均布，非型腔位置也要有加熱水管，保證熱脹冷縮均勻，且升溫效率高。三、發(fā)泡模制造過(guò)程簡(jiǎn)述三、發(fā)泡模制造過(guò)程簡(jiǎn)述 制造流程主模型泡沫模型鋁模翻砂工藝塊封邊澆注下模本體澆注滑塊、鑲塊上模泡沫模型鋁模翻砂裝配調(diào)整與模架裝配試模三、發(fā)泡模制造過(guò)程簡(jiǎn)述三、發(fā)泡模制造過(guò)程簡(jiǎn)述主模型主模型： 何為主模型？型腔5-8mm環(huán)氧層，依靠主模型和鑄鋁件之間形成的間隙澆注而成黑色線為充氣密封條位置，加工時(shí)刻出線的痕跡，環(huán)氧澆注時(shí)，按造刻線位置粘貼硅膠條，環(huán)氧層即能形成放置充氣密封條的凹槽主模型一般用硬度較高的椴木粘合拼接，再整體加工，對(duì)倒勾或脫模問(wèn)題區(qū)域可制成鑲塊。一般情況，先澆注滑塊和鑲塊；早期的工藝依靠

8、手工，用玻璃鋼纖維布在主模型上圍個(gè)邊界，用石蠟密封，再澆注；目前依靠CNC加工工藝塊，與鑄鋁件配合，石蠟或高粘環(huán)氧密封，澆注三、發(fā)泡模制造過(guò)程簡(jiǎn)述三、發(fā)泡模制造過(guò)程簡(jiǎn)述 鋁模翻砂由于發(fā)泡模單件生產(chǎn)地性質(zhì)，鑄鋁模型一般用聚苯乙烯泡沫制成（白泡），泡沫密度越高越好。采用重力澆注等常規(guī)澆注方案，應(yīng)將水管布局所占區(qū)域在泡沫上加工出來(lái)；常用水管為內(nèi)徑12mm，外徑14mm不銹鋼鋼管，泡沫預(yù)留28mm凸起，能滿足水管鑄造空間完全被包裹3采用消失模鑄造，水管彎折在泡沫模型上，并用泡沫碎末混合膠水包覆水管，該方法難度較高紅色為環(huán)氧層翻砂制成件三、發(fā)泡模制造過(guò)程簡(jiǎn)述三、發(fā)泡模制造過(guò)程簡(jiǎn)述 鋁模翻砂鑄造技術(shù)提高：

9、真空鑄造技術(shù)的應(yīng)用，能提高鑄件的密度和強(qiáng)度，減少鑄造缺陷鋁模采用真空鑄造是發(fā)泡模制造的趨勢(shì)真空鑄造用沙箱塑料薄膜鋪設(shè)樹(shù)脂砂真空鑄造過(guò)程描述：真空鑄造過(guò)程描述：1、沙箱A底部加已混合粘結(jié)劑的樹(shù)脂砂2、放入白泡模型，掩埋到分型位置3、沙箱A抽真空，使沙箱密實(shí)4、塑料膜加熱軟化，鋪設(shè)到沙箱A上，與模型 真空緊附，并使砂固硬5、翻轉(zhuǎn)沙箱A至沙箱B，加樹(shù)脂砂，制型腔另一 側(cè)；6、放置24小時(shí)，樹(shù)脂砂固化，取出模型7、彎折鋪設(shè)水管，并固定在型腔內(nèi)8、抽真空，澆注具體過(guò)程三、發(fā)泡模制造過(guò)程簡(jiǎn)述三、發(fā)泡模制造過(guò)程簡(jiǎn)述 環(huán)氧澆注主模型準(zhǔn)備鋁體后處理清砂、去應(yīng)力回火、噴砂、清理鋁體機(jī)加工CNC加工：主要加工基準(zhǔn)（

10、除導(dǎo)向孔外，四邊也按基準(zhǔn)要求做加工）、外形、承壓板、導(dǎo)向孔、滑塊導(dǎo)軌座其他常規(guī)機(jī)械加工和修整前期工作主模型組裝按要求進(jìn)行必要的組裝（如承壓板組件、導(dǎo)向組件、工藝條、鑲塊、輔助工藝殼）主模型表面光潔處理用細(xì)砂皮對(duì)澆注表面進(jìn)行表面拋光主模型表面清潔處理用酒精對(duì)澆注表面進(jìn)行徹底清潔表面涂脫模蠟在澆注表面涂抹脫模蠟之后用干凈的布將涂抹處擦至光亮總裝主模型在下，將鋁體安裝到主模型上；將滑塊安裝到本體上；澆口接入澆注管，排氣口接入透明PU管等相關(guān)裝配工作讓空及填充縫隙用蠟片貼住讓空部位用原子灰、石膏等填充縫隙目前的澆注流程：1、本體鋁模型通過(guò)四導(dǎo)柱和導(dǎo)柱墊板與主模型緊固，縫隙用石膏填充，環(huán)氧澆注本體。（本

11、體上有鑲塊，純鋁鑲塊直接與主模型固定，環(huán)氧鑲塊先澆注鑲塊，在同本體鋁模一體固定）2、滑塊、斜頂裝好導(dǎo)軌和頂桿導(dǎo)套，裝配到已澆好的本體上，再澆注環(huán)氧。優(yōu)點(diǎn)：保證頂滑塊的精度。詳細(xì)流程三、發(fā)泡模制造過(guò)程簡(jiǎn)述三、發(fā)泡模制造過(guò)程簡(jiǎn)述 發(fā)泡模裝配上模一般為全鋁翻砂件，骨架配合采用手工打磨下模滑塊、頂塊等驅(qū)動(dòng)元件（氣缸)信號(hào)開(kāi)關(guān)應(yīng)便于調(diào)整，一般發(fā)泡模鑄鋁件在驅(qū)動(dòng)元件位置均開(kāi)調(diào)整孔。上模骨架定位一般使用真空吸盤(pán)和彈簧銷(xiāo)固定；局部發(fā)泡為了精確可靠定位，采用滑塊緊壓方式四、搪塑模制造過(guò)程簡(jiǎn)述四、搪塑模制造過(guò)程簡(jiǎn)述 搪塑模制備過(guò)程簡(jiǎn)介三、發(fā)泡模制造過(guò)程簡(jiǎn)述三、發(fā)泡模制造過(guò)程簡(jiǎn)述 搪塑模制備主模型 & 表皮包覆主模

12、型為高密度椴木，CNC偏置0.5mm加工。PVC皮紋表皮為特制，用一整張包覆，包覆時(shí)用電吹風(fēng)軟化表皮，表皮背面涂覆的膠水遇熱和粘性增加，通過(guò)手工將表皮緊附在主模型上，無(wú)皮紋區(qū)域用美工刀切除要點(diǎn)：表皮不能過(guò)度拉伸，否則影響皮紋紋路詳細(xì)流程四、搪塑模制造過(guò)程簡(jiǎn)述四、搪塑模制造過(guò)程簡(jiǎn)述 搪塑模制備主模型 & 表皮包覆包覆好的主模型進(jìn)行外形和尺寸檢查四周縫隙用石蠟封閉，臺(tái)階用蠟片填充四、搪塑模制造過(guò)程簡(jiǎn)述四、搪塑模制造過(guò)程簡(jiǎn)述 搪塑模制備第一次硅膠模硅膠模胎架約10mm，沒(méi)有倒勾，便于脫模流道塑 料 襯 板 間 隔350mm50*50方管焊接D25鐵棒環(huán) 氧 固定環(huán)行流道厚25寬50凸臺(tái)放置環(huán)行流道排

13、氣孔澆口30mm與包覆主模型密封面硅膠模示意圖4-1在需要位置鉆排氣孔硅膠硅膠澆注要點(diǎn)：1、澆注前將加入固化劑的硅膠置真空箱中抽氣2、先用手將硅膠均勻涂覆在主模型上，并用壓縮空氣反復(fù)吹均勻，半干后再涂覆一層3、合硅膠模胎，邊界封閉，緩慢澆注，注意增加排氣孔4、靜止24小時(shí)后，硅膠固化，脫出胎架，再剝離硅膠殼四、搪塑模制造過(guò)程簡(jiǎn)述四、搪塑模制造過(guò)程簡(jiǎn)述 搪塑模制備環(huán)氧主模型&修復(fù)將固化后的硅膠殼再緊固到胎架，再翻出環(huán)氧主模型。硅膠模環(huán)氧主模型環(huán)氧主模型進(jìn)行修正，只要修整皮紋缺陷，縫隙等微觀缺陷；確認(rèn)完美無(wú)缺后才能投入后續(xù)使用。環(huán)氧主模型作為以后復(fù)制的母版，要長(zhǎng)期精心保存四、搪塑模制造過(guò)程簡(jiǎn)述四、

14、搪塑模制造過(guò)程簡(jiǎn)述 搪塑模制備二次硅膠模&電極模二次硅膠模二次硅膠模電極環(huán)氧模通過(guò)前面相同的方法，制備出二次硅膠模和電極環(huán)氧模如果只做一副搪塑鎳殼，用作試驗(yàn)?zāi)?，直接用環(huán)氧主模型做電極即可。四、搪塑模制造過(guò)程簡(jiǎn)述四、搪塑模制造過(guò)程簡(jiǎn)述 搪塑模制備電極環(huán)氧模導(dǎo)電層涂覆工藝準(zhǔn)備：工藝準(zhǔn)備：在電極模外側(cè)一圈鉚釘固定一層薄金屬鋁片，對(duì)需要電鑄的環(huán)氧樹(shù)脂表面進(jìn)行敏化、粗化、化學(xué)鍍銀處理（具體工藝另見(jiàn)附頁(yè)“化學(xué)鍍銀”），化學(xué)鍍銀完畢，對(duì)表面反復(fù)用水沖洗，洗凈表面殘留的銀粉。對(duì)金屬片與鍍銀層之間進(jìn)行良好接觸處理。在模具四角安裝直徑約20mm絕緣膠皮線。制一鋼管焊接的吊框，模具放入吊框，絕緣固定，導(dǎo)線從吊框四柱

15、繞到框頂。簡(jiǎn)易方法：簡(jiǎn)易方法： 電極模表面清洗干凈，烘干后直接噴銅銀粉。（這種做法成本低廉，但導(dǎo)電層均勻性差，會(huì)造成后續(xù)電鑄局部電流密度不均，影響電鑄件質(zhì)量四、搪塑模制造過(guò)程簡(jiǎn)述四、搪塑模制造過(guò)程簡(jiǎn)述 搪塑模制備鎳殼電鑄鎳電鑄液體系的配方為：氨基磺酸鎳Ni(NH2SO3)2.4H2O 600g/l氯化鎳NiCl2.6H2O 10g/l硼酸H3BO3 30g/lpH 3.5-4.5溫度 20-70電流密度 90A/dm2電鍍槽中兩長(zhǎng)側(cè)排布包裹過(guò)濾絨布的陽(yáng)極鎳塊，槽液循環(huán)流動(dòng)緩慢，吊框禁止不動(dòng)，對(duì)小的凹角死角和槽液循環(huán)流動(dòng)差的地方，用小塑料管沖淋，這樣保證槽液濃度分布均勻。 四、搪塑模制造過(guò)程簡(jiǎn)述四、搪塑模制造過(guò)程簡(jiǎn)述 搪塑模制備鎳殼修正&與電極模剝離一般30天左右，將電極取出，此時(shí)鎳殼厚度可達(dá)到3mm左右，用超聲波測(cè)厚儀在鎳殼上不同位置測(cè)量壁厚，并用油性記號(hào)筆記錄偏差質(zhì)，根據(jù)這些偏差值，超厚的地方用帶式電動(dòng)砂輪打磨，一般尖角處均要打磨，打磨完成后再