發(fā)泡模與搪塑模的制備

1、鄭春竹 2021-09這次培訓(xùn)的目的：了解汽車內(nèi)飾常見發(fā)泡模與搪塑模設(shè)計制造原理和過程對學(xué)員的要求：普及模具設(shè)計工程師和工藝人員對該類模具知識的認(rèn)知，理解其工作原理和過程課程安排：課程的內(nèi)容分為4節(jié)，共4課時。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)及分類二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類 三、發(fā)泡模制造過程簡述三、發(fā)泡模制造過程簡述四、搪塑模制備過程四、搪塑模制備過程 一、發(fā)泡模生產(chǎn)流程開模澆注生產(chǎn)流程：頂出機構(gòu)、滑塊復(fù)位鋪設(shè)表皮自動感應(yīng)抽真空吸附 上模放置骨架自動感應(yīng)，吸盤或真空吸附 模架旋轉(zhuǎn)適宜的澆注位置 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封 氣墊下降或充氣

2、密封條放氣排氣上模真空或吸盤斷 合緊模熟化模架旋轉(zhuǎn)至取件狀態(tài)開鎖、氣墊下降斷真空開模開?；瑝K、抽芯依次翻開頂塊將產(chǎn)品頂出取件.切割閉模模澆注生產(chǎn)流程： 放置在前;其它過程相似二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類 產(chǎn)品特點1、汽車內(nèi)飾件發(fā)泡產(chǎn)品特點：、汽車內(nèi)飾件發(fā)泡產(chǎn)品特點： 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，局部2mm；發(fā)泡層厚度：315mm；過薄填充困難、缺料，過厚那么塌縮或產(chǎn)品局部太軟二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類 產(chǎn)品特點22、產(chǎn)品特點要求：、產(chǎn)品特點要求： 骨架：足夠的工藝

3、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 有充氣密封條過渡的凸圓角有充氣密封條過渡的凸圓角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， 與表皮過與表皮過 盈配合；盈配合；b、模具上增加凸臺、模具上增加凸臺 切割位置充氣密封條L充氣密封條放置位置，盡量較大圓弧過渡R二、發(fā)泡模結(jié)

4、構(gòu)及分類二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類 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，過小的內(nèi)角 會導(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，防止水刀或機械切割；該密封方案是IP發(fā)泡產(chǎn)品設(shè)計趨勢c、在模具環(huán)氧層上增加凸臺，寬度5mm，與表皮過盈接觸；該方案對模具精度和產(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救措施，生產(chǎn)效率很低，浪費大。 a：骨架：骨架增加凸臺增加凸臺b：表皮增加手撕：表皮增加手撕線，與骨架直接過線，與骨架直接過盈密封盈密封d：局部貼毛氈條：

5、局部貼毛氈條二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類 模架系統(tǒng)6、模架系統(tǒng) 依據(jù)模架驅(qū)動原理 a、液壓模架； b、氣動模架； c、電動模架； d、其它 a:液壓模架，需液壓站b:氣動模架，適用小型發(fā)泡件，價格便宜，結(jié)構(gòu)簡單c:電動模架，效率高、清潔、空間緊湊；但價格高其它：a、采用通用的液壓機床；b、采用齒輪齒條驅(qū)動目前使用專機較多，更能滿足生產(chǎn)工藝要求二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類 模架系統(tǒng)6、模架系統(tǒng) 發(fā)泡過程產(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

6、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)及分類二、發(fā)泡模結(jié)構(gòu)及分類 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)泡模具各個子部件均需要適當(dāng)?shù)募訜崴懿季?，水管間距120-150mm，盡量均布。 雖然發(fā)泡反響過程是放熱過程，但初始反響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120-150mm，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

7、。三、發(fā)泡模制造過程簡述三、發(fā)泡模制造過程簡述 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)泡模制造過程簡述三、發(fā)泡模制造過程簡述主模型主模型： 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，加工時刻出線的痕跡，環(huán)氧澆注時，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，對倒勾或脫模問題區(qū)域可制成鑲塊。一般情況，先澆注滑塊和鑲塊；早期的工藝依靠手工，用玻璃鋼纖維布在主模型上圍個邊界，用石蠟密封，再澆注；目前依靠CNC

8、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)泡模制造過程簡述三、發(fā)泡模制造過程簡述 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；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)泡模制造過程簡述三、發(fā)泡模制造過程簡述 鋁模翻砂鑄造技術(shù)提高：真空鑄造技術(shù)的應(yīng)用，能提高鑄件的密度和強度，減少鑄造缺陷鋁模采用真空鑄造是發(fā)泡

9、模制造的趨勢真空鑄造用沙箱塑料薄膜鋪設(shè)樹脂砂真空鑄造過程描述：真空鑄造過程描述：1、沙箱A底部加已混合粘結(jié)劑的樹脂砂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，加樹脂砂，制型腔另一 側(cè)；6、放置24小時，樹脂砂固化，取出模型7、彎折鋪設(shè)水管，并固定在型腔內(nèi)8、抽真空，澆注具體過程三、發(fā)泡模制造過程簡述三、發(fā)泡模制造過程簡述 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、清理鋁體機加工CNC加工：主要加工基準(zhǔn)（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)

10、機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)砂皮對澆注表面進(jìn)行表面拋光主模型表面清潔處理用酒精對澆注表面進(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

11、、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：保證頂滑塊的精度。詳細(xì)流程三、發(fā)泡模制造過程簡述三、發(fā)泡模制造過程簡述 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?；瑝K、頂塊等驅(qū)動元件氣缸)信號開關(guān)應(yīng)便于調(diào)整，一般發(fā)泡模鑄鋁件在驅(qū)動元件位置均開調(diào)整孔。上模骨架定位一般使用真空吸盤和彈簧銷固定；局部發(fā)泡為了精確可靠定位，采用滑塊緊壓方式四、搪塑模制造過程簡述四、搪塑模制造過程簡述 搪塑模制備過程簡介三、發(fā)泡模制造過程簡述三、發(fā)泡模制造過程簡述 搪塑模制備主模型 & 表皮包覆主模型為高密度椴木，CNC偏置加工。PVC皮紋表皮為特制，用一整張包覆，包覆時用

12、電吹風(fēng)軟化表皮，表皮反面涂覆的膠水遇熱和粘性增加，通過手工將表皮緊附在主模型上，無皮紋區(qū)域用美工刀切除要點：表皮不能過度拉伸，否那么影響皮紋紋路詳細(xì)流程四、搪塑模制造過程簡述四、搪塑模制造過程簡述 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，臺階用蠟片填充四、搪塑模制造過程簡述四、搪塑模制造過程簡述 搪塑模制備第一次硅膠模硅膠模胎架約10mm，沒有倒勾，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凸臺放置環(huán)行流道排氣孔澆口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

13、膠澆注要點：1、澆注前將參加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小時后，硅膠固化，脫出胎架，再剝離硅膠殼四、搪塑模制造過程簡述四、搪塑模制造過程簡述 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，要長期精心保存四、搪塑模制造過程簡述四、搪塑模制造過程簡述 搪塑模制備二次硅膠模&電極模二次硅膠模二

14、次硅膠模電極環(huán)氧模通過前面相同的方法，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?zāi)?，直接用環(huán)氧主模型做電極即可。四、搪塑模制造過程簡述四、搪塑模制造過程簡述 搪塑模制備電極環(huán)氧模導(dǎo)電層涂覆工藝準(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，對需要電鑄的環(huán)氧樹脂外表進(jìn)行敏化、粗化、化學(xué)鍍銀處理需要電鑄的環(huán)氧樹脂外表進(jìn)行敏化、粗化、化學(xué)鍍銀處理具體工藝另見附頁具體工藝另見附頁“化學(xué)鍍銀，化學(xué)鍍銀完畢，對外化學(xué)鍍銀，化學(xué)鍍銀完畢，對外表反復(fù)用水沖洗，洗凈外表殘留的銀粉。對金屬片與鍍銀層表反復(fù)用水沖洗，洗凈外表殘留的銀粉。對金屬片與鍍銀

15、層之間進(jìn)行良好接觸處理。在模具四角安裝直徑約之間進(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)皮線。制一鋼管焊接的吊框，模具放入吊框，絕緣固定，導(dǎo)線從吊框四柱繞到框頂。線從吊框四柱繞到框頂。簡易方法：簡易方法： 電極模外表清洗干凈，烘干后直接噴銅銀粉。電極模外表清洗干凈，烘干后直接噴銅銀粉。這種做法本錢低廉，但導(dǎo)電層均勻性差，會造成后續(xù)電鑄這種做法本錢低廉，但導(dǎo)電層均勻性差，會造成后續(xù)電鑄局部電流密度不均，影響電鑄件質(zhì)量局部電流密度不均，影響電鑄件質(zhì)量四、搪塑模制造過程簡述四、搪塑模制造過程簡述 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/l溫度 20-70電流密度 90A/dm2電鍍槽中兩長側(cè)排布包裹過濾絨布的陽極鎳塊，槽液循環(huán)流動緩慢，吊框禁止不動，對小的凹角死角和槽液循環(huán)流動差的地方，用小塑料管沖淋，這樣保證槽液濃度分布均勻。 四、搪塑模制造過程簡述四、搪塑模制造過程簡述 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，此時鎳殼厚度可到達(dá)3mm左右，用超聲波測厚儀在鎳殼上不同位置測量壁厚，并用油性記號筆記錄偏差質(zhì)，根據(jù)這些偏差值，超厚的地方用帶式電動砂輪打磨，一般尖角處均