CN111923330B - 一种轻质复合汽车内门板的一次成型加工方法 - Google Patents

一种轻质复合汽车内门板的一次成型加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种轻质复合汽车内门板的一次成型加工方法，通过设置特定结构的注塑模具，在塑料模中的动模和定模都有油缸顶出结构，利用两侧油缸在对顶时的所对应的油缸的顶出力的不一样，再巧妙的接入溢流阀，通过两侧的油缸在对顶过程中的缸体内的压力升高变化与溢流阀的溢流作用，成功的在注塑合模的过程中实现对有机板材的动态夹持并完成热压成型，实现了复合汽车内门板的一次成型加工，大大提高了加工效率，降低了加工成本和模具成本。

Description

一种轻质复合汽车内门板的一次成型加工方法
技术领域
本发明涉及一种汽车内门板的加工方法，尤其是涉及一种轻质复合汽车内门板的一次成型加工方法。
背景技术
汽车内门板的发展经历了铝合金压铸成型门板、金属板材冲压成型门板及目前的塑料PP长波纤注塑成型门板三个阶段。随着市场的竞争越来越激烈，新技术，新材料开始运用在汽车内门板的开发中，汽车内门板的发展将进入第四阶段，有机板材（organo板材）+塑料PP长波纤复合成型门板，也就是说在内门板的相当的部位用有机板材来替代塑料。
有机板材，也就是我们所说的碳纤维材料。这类创新型技术的应用能达到的效果如下：1，汽车内门板能实现最大程度的轻量化；2，降低成本，得到具有复杂的结构和功能的零件；3，基于有机板材本身的性能，进一步提高复合成型的内门板的强度。
根据目前使用的国内材料厂家金发科技提供的有机板材的强度数据，用在汽车内门板的有机板材的厚度为0.6mm，这个有机板材的强度特性与金属是相当的。
采用这种有机板材复合成形的汽车内门板,通过理论计算，相对于第三阶段的塑料PP长波纤注塑成型门板，其重量最多可减轻37%，但是，这种复合汽车内门板的加工由于采用两种不同的材料，其通常需要采用二次成型的方法，即先将碳纤维板材模压成型，然后将模压成型后的碳纤维板材固定在注塑模具的型腔内进行二次注塑成型。这种工艺效率低且加工成本和模具成本较高，限制了复合汽车内门板发展应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种加工成本和模具成本相对较低且加工效率高的轻质复合汽车内门板的一次成型加工方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种轻质复合汽车内门板的一次成型加工方法，在注塑模具的定模和动模之间设置至少一组液压夹持机构，所述的液压夹持机构包括设置在定模上的定模液压***和由所述的定模液压***驱动的定模液压顶杆及设置在动模上的动模液压***和由所述的动模液压***驱动的动模液压顶杆，具体加工步骤如下：
1）启动定模液压***使定模液压顶杆伸出定模的模仁的表面后保压，启动动模液压***使动模液压顶杆伸出动模的模仁的表面后保压；
2）由注塑机机械手夹持着加热后的待成型有机板材从天侧放入注塑机的定模和动模之间，并使待成型有机板材一侧的表面与定模液压顶杆的端面贴接；
3）启动注塑机，使动模往定模侧合模，直到动模液压顶杆的端面与待成型有机板材另一侧的表面贴接，将待成型有机板材夹持在定模液压顶杆和动模液压顶杆之间，移去注塑机机械手；
4）继续使动模往定模侧合模，此时定模液压***泄压，定模液压顶杆在动模液压顶杆的顶压下逐步向后移动直到定模液压顶杆的端面与定模的模仁的内表面平齐；
5）继续使动模往定模侧合模，此时动模液压***泄压，动模液压顶杆在定模液压顶杆的顶压下逐步向后移动直到动模液压顶杆的端面与动模的模仁的内表面平齐，完成注塑机的合模和待成型有机板材的热压成型；
6）启动注塑机的注塑***向模腔内注塑完成汽车内门板的复合成型；
7）启动注塑机开模，即得到轻质复合汽车内门板成品。
所述的定模液压***包括设置在所述的定模上的定模油缸，所述的定模油缸的第一进油口的另一侧串接有第一溢流阀，所述的动模液压***包括设置在所述的动模上的动模油缸，所述的动模油缸的第二进油口的另一侧串接有第二溢流阀，所述的第二溢流阀的导通油压值大于所述的第一溢流阀的导通油压值，当所述的定模油缸内的油压大于设定的油压值时，所述的第一溢流阀导通，所述的定模液压***泄压，所述的定模液压顶杆在所述的动模液压顶杆的顶压下逐步向后移动直到所述的定模液压顶杆的端面与所述的定模的模仁的内表面平齐；当所述的动模油缸内的油压大于设定的油压值时，所述的第二溢流阀导通，所述的动模液压***泄压，所述的动模液压顶杆在所述的定模液压顶杆的顶压下逐步向后移动直到所述的动模液压顶杆的端面与所述的动模的模仁的内表面平齐。
所述的定模油缸的活塞杆上固定设置有定模顶杆固定板，所述的定模液压顶杆穿过所述的定模的模仁与所述的定模顶杆固定板连接，所述的定模上设置有定模顶杆伸缩腔，当所述的定模顶杆固定板到达所述的定模顶杆伸缩腔的底部时，所述的定模液压顶杆的端面与所述的定模的模仁的内表面平齐。
所述的定模油缸的活塞杆上固定设置有定模顶杆垫板，所述的活塞杆通过螺钉与所述的定模顶杆固定板和所述的定模顶杆垫板连接，所述的定模液压顶杆设置有第一连接凸块，所述的第一连接凸块压紧固定在所述的定模顶杆垫板和所述的定模顶杆固定板之间，当所述的定模顶杆垫板到达所述的定模顶杆伸缩腔的底部时，所述的定模液压顶杆的端面与所述的定模的模仁的内表面平齐。
所述的定模设置有定模油缸固定板，所述的定模油缸通过定模油缸固定螺钉固定在所述的定模油缸固定板上。
所述的动模油缸的活塞杆上固定设置有动模顶杆固定板，所述的动模液压顶杆穿过所述的动模的模仁与所述的动模顶杆固定板连接，所述的动模上设置有动模顶杆伸缩腔，当所述的动模顶杆固定板到达所述的动模顶杆伸缩腔的底部时，所述的动模液压顶杆的端面与所述的动模的模仁的内表面平齐。
所述的动模油缸的活塞杆上固定设置有动模顶杆垫板，所述的活塞杆通过螺钉与所述的动模顶杆固定板和所述的动模顶杆垫板连接，所述的动模液压顶杆设置有第二连接凸块，所述的第二连接凸块压紧固定在所述的动模顶杆垫板和所述的动模顶杆固定板之间，当所述的动模顶杆垫板到达所述的动模顶杆伸缩腔的底部时，所述的动模液压顶杆的端面与所述的动模的模仁的内表面平齐。
所述的动模设置有动模油缸固定板，所述的动模油缸通过动模油缸固定螺钉固定在所述的动模油缸固定板上
与现有技术相比，本发明的优点在于通过设置特定结构的注塑模具，在塑料模中的动模和定模都有油缸顶出结构，利用两侧油缸在对顶时的所对应的油缸的顶出力的不一样，再巧妙的接入溢流阀，通过两侧的油缸在对顶过程中缸体内的压力升高变化与溢流阀的溢流作用，成功的在注塑合模的过程中实现对有机板材的动态夹持并完成热压成型，实现了复合汽车内门板的一次成型加工，大大提高了加工效率，降低了加工成本和模具成本。
附图说明
图1为本发明注塑模具的结构示意图；
图2为本发明注塑模具中液压夹持机构的结构示意图；
图3为模具还没有合模时，加热到200度的待成型有机板材4，刚由注塑机机械手3放入模具内的状态示意图；
图4为定模液压***和动模液压***的结构示意图；
图5为动模在注塑机的作用下，往定模侧合模，待成型有机板材4被定模液压顶杆与动模液压顶杆夹持住，注塑机机械手3抽走后的状态示意图；
图6为动模在注塑机的作用下，继续往定模侧合模，待成型有机板材4被推到了定模的模仁内表面的状态示意图，由于是加热状态的待成型有机板材4，可以看到，待成型有机板材4顺着定模的模仁的轮廓形状，贴附在定模的模仁上；
图7为动模在注塑机的作用下，继续往定模侧合模，动模与定模合模到位的状态示意图，待成型有机板材4在定模的模仁与动模的模仁之间，顺着定模的模仁与动模的模仁之间的复杂的曲面形状已顺利成形；
图8为模具的动模和定模都合到位的状态示意图。
图中：1－定模，11－定模液压***，111－定模油缸，112－第一进油口，113－第一溢流阀，12－定模液压顶杆，121－第一连接凸块，13－定模油缸固定板，14－定模油缸固定螺钉，15－定模顶杆垫板，16－定模顶杆固定板，17－定模顶杆伸缩腔；2－动模，21－动模液压***，211－动模油缸，212－第二进油口，213－第二溢流阀，22－动模液压顶杆，221－第二连接凸块，23－动模油缸固定板，24－动模油缸固定螺钉，25－动模顶杆垫板，26－动模顶杆固定板，27－动模顶杆伸缩腔；3－注塑机机械手，4－待成型有机板材。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例：如图1-8所示，一种轻质复合汽车内门板的一次成型加工方法，在注塑模具的定模1和动模2之间设置一组液压夹持机构，液压夹持机构包括设置在定模1上的定模液压***11和定模液压顶杆12及设置在动模板2上的动模液压***21和动模液压顶杆22。
定模液压***11包括设置在定模1上的定模油缸111，定模1设置有定模油缸固定板13，定模油缸111通过定模油缸固定螺钉14固定在定模油缸固定板13上，定模油缸111的活塞杆通过螺钉与定模顶杆垫板15和定模顶杆固定板16连接，定模1上设置有定模顶杆伸缩腔17，定模顶杆垫板15和定模顶杆固定板16设置在定模顶杆伸缩腔17内，定模液压顶杆12设置有第一连接凸块121，定模液压顶杆12穿过定模1的模仁，第一连接凸块121压紧固定在定模顶杆垫板15和定模顶杆固定板16之间，当定模顶杆垫板15到达定模顶杆伸缩腔17的底部时，定模液压顶杆12的端面与定模1的模仁的内表面平齐。
动模液压***21包括设置在动模2上的动模油缸211，动模2设置有动模油缸固定板23，动模油缸211通过动模油缸固定螺钉24固定在动模油缸固定板23上，动模油缸211的活塞杆通过螺钉与动模顶杆垫板25和动模顶杆固定板26连接，动模2上设置有动模顶杆伸缩腔27，动模顶杆垫板25和动模顶杆固定板26设置在动模顶杆伸缩腔27内，动模液压顶杆22设置有第二连接凸块221，动模液压顶杆22穿过动模2的模仁，第二连接凸块221压紧固定在动模顶杆垫板25和动模顶杆固定板26之间，当动模顶杆垫板25到达动模顶杆伸缩腔27的底部时，动模液压顶杆22的端面与动模2的模仁的内表面平齐。
定模油缸111的第一进油口112的另一侧串接有第一溢流阀113，动模油缸211的第二进油口212的另一侧串接有第二溢流阀213，第二溢流阀213的导通油压值大于第一溢流阀113的导通油压值，当定模油缸111内的油压大于设定的油压值时，第一溢流阀113导通，定模液压***11泄压，当动模油缸211内的油压大于设定的油压值时，第二溢流阀213导通，动模液压***21泄压。
具体加工步骤如下：
1）启动定模液压***11使定模液压顶杆12伸出定模1的模仁的表面后保压，启动动模液压***21使动模液压顶杆22伸出动模2的模仁的表面后保压；
2）由注塑机机械手3夹持着加热到200℃后的待成型有机板材4从天侧放入注塑机的定模1和动模2之间，并使待成型有机板材4一侧的表面与定模液压顶杆12的端面贴接，此时的状态如图3所示；
3）启动注塑机，使动模2往定模1侧合模，直到动模液压顶杆22的端面与待成型有机板材4另一侧的表面贴接，将待成型有机板材4夹持在定模液压顶杆12和动模液压顶杆22之间，移去注塑机机械手3，此时的状态如图5所示；
4）继续使动模2往定模1侧合模，此时定模液压***11泄压，定模液压顶杆12在动模液压顶杆22的顶压下逐步向后移动直到定模液压顶杆12的端面与定模1的模仁的内表面平齐，此时的状态如图6所示；
5）继续使动模2往定模1侧合模，此时动模液压***21泄压，动模液压顶杆22在定模液压顶杆12的顶压下逐步向后移动直到动模液压顶杆22的端面与动模2的模仁的内表面平齐，完成注塑机的合模和待成型有机板材4的热压成型，此时的状态如图7所示；
6）启动注塑机的注塑***向模腔内注塑完成汽车内门板的复合成型；
7）启动注塑机开模，即得到轻质复合汽车内门板成品。

Claims (3)

1.一种轻质复合汽车内门板的一次成型加工方法，其特征在于在注塑模具的定模和动模之间设置至少一组液压夹持机构，所述的液压夹持机构包括设置在定模上的定模液压***和由所述的定模液压***驱动的定模液压顶杆及设置在动模上的动模液压***和由所述的动模液压***驱动的动模液压顶杆，所述的定模液压***包括设置在所述的定模上的定模油缸，所述的定模油缸的第一进油口的另一侧串接有第一溢流阀，所述的动模液压***包括设置在所述的动模上的动模油缸，所述的动模油缸的第二进油口的另一侧串接有第二溢流阀，所述的第二溢流阀的导通油压值大于所述的第一溢流阀的导通油压值，当定模油缸内的油压大于设定的油压值时，所述的第一溢流阀的导通，定模液压***泄压，定模顶杆在动模顶杆的顶压下逐步向后移动直到定模顶杆的端面与定模的模仁的内表面平齐；当动模油缸内的油压大于设定的油压值时，所述的第二溢流阀的导通，动模液压***泄压，动模顶杆在定模顶杆的顶压下逐步向后移动直到动模顶杆的端面与动模的模仁的内表面平齐，所述的定模油缸的活塞杆上固定设置有定模顶杆固定板，所述的定模顶杆穿过所述的定模模仁与所述的定模顶杆固定板连接，所述的定模上设置有定模顶杆伸缩腔，当所述的定模顶杆固定板到达所述的定模顶杆伸缩腔的底部时，所述的定模顶杆的端面与所述的定模的模仁的内表面平齐，所述的定模油缸的活塞杆上固定设置有定模顶杆垫板，所述的活塞杆通过螺钉与所述的定模顶杆固定板和所述的定模顶杆垫板连接，所述的定模顶杆设置有第一连接凸块，所述的第一连接凸块压紧固定在所述的定模顶杆垫板和所述的定模顶杆固定板之间，当所述的定模顶杆垫板到达所述的定模顶杆伸缩腔的底部时，所述的定模顶杆的端面与所述的定模的模仁的内表面平齐，所述的动模油缸的活塞杆上固定设置有动模顶杆固定板，所述的动模顶杆穿过所述的动模模仁与所述的动模顶杆固定板连接，所述的动模上设置有动模顶杆伸缩腔，当所述的动模顶杆固定板到达所述的动模顶杆伸缩腔的底部时，所述的动模顶杆的端面与所述的动模的模仁的内表面平齐，所述的动模油缸的活塞杆上固定设置有动模顶杆垫板，所述的活塞杆通过螺钉与所述的动模顶杆固定板和所述的动模顶杆垫板连接，所述的动模顶杆设置有第二连接凸块，所述的第二连接凸块压紧固定在所述的动模顶杆垫板和所述的动模顶杆固定板之间，当所述的动模顶杆垫板到达所述的动模顶杆伸缩腔的底部时，所述的动模顶杆的端面与所述的动模的模仁的内表面平齐，具体加工步骤如下：
1）启动定模液压***使定模液压顶杆伸出定模的模仁的表面后保压，启动动模液压***使动模液压顶杆伸出动模的模仁的表面后保压；
2）由注塑机机械手夹持着加热后的待成型有机板材从天侧放入注塑机的定模和动模之间，并使待成型有机板材一侧的表面与定模顶杆的端面贴接；
3）启动注塑机，使动模往定模侧合模，直到动模顶杆的端面与待成型有机板材另一侧的表面贴接，将待成型有机板材夹持在定模顶杆和动模顶杆之间，移去注塑机机械手；
4）继续使动模往定模侧合模，此时定模液压***泄压，定模顶杆在动模顶杆的顶压下逐步向后移动直到定模顶杆的端面与定模的模仁的内表面平齐；
5）继续使动模往定模侧合模，此时动模液压***泄压，动模顶杆在定模顶杆的顶压下逐步向后移动直到动模顶杆的端面与动模的模仁的内表面平齐，完成注塑机的合模和待成型有机板材的热压成型；
6）启动注塑机的注塑***向模腔内注塑完成汽车内门板的复合成型；
7）启动注塑机开模，即得到轻质复合汽车内门板成品。
2.如权利要求1所述的一种轻质复合汽车内门板的一次成型加工方法，其特征在于所述的定模设置有定模油缸固定板，所述的定模油缸通过定模油缸固定螺钉固定在所述的定模油缸固定板上。
3.如权利要求1所述的一种轻质复合汽车内门板的一次成型加工方法，其特征在于所述的动模设置有动模油缸固定板，所述的动模油缸通过动模油缸固定螺钉固定在所述的动模油缸固定板上。
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