内饰件防褶皱模压装置及方法与流程

本发明涉及汽车内饰加工设备和方法技术领域，具体涉及一种内饰件防褶皱模压装置及方法。

背景技术：

汽车内饰件包括顶棚、立柱护板、地毯、座椅等，汽车顶棚安装于汽车顶部，起到隔热、隔音和美化等作用，是重要的汽车内饰件。一般生产汽车顶棚都要经过加热、模压成型和切割三个步骤，实际生产中这三个步骤大多数是分开的，不能连续作业；通常模压成型后，顶棚周边还容易出现褶皱；另外，将顶棚初形放到定位装置上用机器人切割或水切割，对顶棚周边进行压紧时，容易使定位不准确，降低产品合格率；同时分别开发购买加热装置、成型模具、切割定位装置和切割机器会使生产成本增加。

中国专利CN202827380U公开了一种用于汽车顶棚模模具的防面料褶皱装置，顶棚模的上模板的天窗部位设有一平行于天窗框边缘的下压钢板，该钢板高度为20mm，钢板与模腔型面高点将面料连接成斜面，增加了中间位置面料的拉伸比，以此消除面料局部堆积，防止褶皱。但以上技术方案仅仅是防止天窗位置的褶皱，顶棚变形量大的位置也容易出现褶皱，此方案难以防止此类褶皱。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供的内饰件防褶皱模压装置及方法，可以连续作业，使产品精度提高、褶皱减少，降低成本。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供的内饰件防褶皱模压装置，包括能够开、合模的上模座和下模座，所述上模座和下模座之间依次设有三个工位；所述第一工位上设有基材加热板和面层加热板，以及固定加热板的垫板，可同时对基材和面层加热；所述第二工位上设有成型模具，用于将加热后基材和面层压制成型；所述第三工位上设有冲切模具，用于冲孔、修边和收集废料。

具体地，所述成型模具包括工作面与产品形状吻合成型凸模和成型凹模，所述成型凹模和成型凸模之间设有上表面与产品延伸面吻合的压料圈，所述压料圈由设置在下模座上的若干气缸驱动，所述若干气缸沿着压料圈四周均匀分布，所述压料圈和凸模之间设有四个导板，用于压料圈和成型凸模之间的导向；在成型凸模和成型凹模内沿着成型面设有冷却水管。工作时，成型凸模固定，成型凹模下降，压住片材，压料圈下沉完成成型，此过程顶棚片材被慢慢均匀压紧，使得受力均匀，能有效防止褶皱的产生，同时气缸提供的压紧力可调节，直至产品生产效果最好。

具体地，所述基材加热板分为基材上加热板和基材下加热板，所述面层加热板分为面层上加热板和面层下加热板，所述基材上、下加热板分别固定在上垫板和中间垫板上表面，所述面层上、下加热板分别固定在中间垫板下表面和下垫板上，所述中间垫板由若干气缸支撑。上下模座合模时，两加热板之间留有缝隙，以免压坏基材或面层。基材和面层加热集中在同一工位，空间利用率高，热量更集中，提高了热能利用率。

具体地，所述冲切模具包括凸模固定板、与产品孔口吻合的若干冲孔凸模、与产品型面吻合的压料/卸料板和冲孔凹模，以及修边刀和废料刀，所述冲切模具用于加工天窗孔、安装孔、修边和切断废料等，经过冲切后，顶棚可直接进入装配。

具体地，所述压料/卸料板下面安装有与产品边缘吻合的上模修边刀，所述冲孔凹模上面安装有与上模修边刀配合的下模修边刀，修边刀沿着产品边缘安装，使修边准确，得到顶棚外形；所述上模修边刀外侧间隔地安装有上模废料刀，所述下模修边刀外侧安装有与上模废料刀配合的下模废料刀，废料刀间隔安装，将修边废料切成多段，方便收集。

具体地，所述修边刀和废料刀均为镶块结构，镶块结构可单独设计加工，相比整体设计加工降低了难度，同时易于维修和更换。

具体地，所述第二工位和第三工位设有顶料装置，用于将扣在型面上的产品顶起，方便取料；所述第三工位还设有废料收集槽，用于收集修边废料和冲孔废料。

具体地，所述内饰件防褶皱模压装置每个工位之间都设有导柱导套，导柱导套导向精度高，在每两个工位之间都设置导柱导套，能使上、下模座准确合模。

第二方面，本发明还提供一种内饰件防褶皱模压方法，在一个开合模过程中包括如下步骤：

1)、在第一工位上，模具闭合时，面层上加热板和面层下加热板对面层加热，基材上加热板和基材下加热板对基材进行加热，调节加热参数，保证加热温度和时间合适。基材和面层在同一工位上加热，空间利用率高，热量更集中，提高了热能利用率。

2)、在第二工位上，成型凸模固定在下模座上，若干气缸将压料圈托起，将加热好的顶棚片材平摊置于压料圈上，模具闭合时，在机床动力的驱动下上模座向下运动，带动成型凹模向下运动，压住顶棚片材，接着压料圈下沉，在成型凸、凹模的作用下完成成型，此过程顶棚片材被慢慢均匀压紧，使得受力均匀，能有效防止褶皱的产生，然后保压待产品冷却后，开模取出初成型产品。

3)、在第三工位上，模具闭合时，上模座向下运动带动压料板/卸料板向下运动压住产品，冲孔凸模对其冲孔，修边刀修切边缘废料，废料刀将上一合模过程修切的边缘废料切成多段，冲孔废料和修边废料通过废料孔落入废料收集槽，开模后将产品取出。

具体地，所述基材加热温度为180℃-220℃，面层加热温度为180℃-200℃，加热时间为60-90s；合模压力为10-20MPa；保压时间为30-60s。

由上述技术方案可知，本发明提供的内饰件防褶皱模压装置及方法，三个工位可同时生产，能显著提高生产效率，且模压成型使压料圈结构能有效防止褶皱的产生；相比机器人切割或水切割，模具冲切操作简单，可提高产品精度，同时整个生产过程只需一套模压装置，降低设备开发购买成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例提供的内饰件防褶皱模压装置的整体结构示意图；

图2为图1所示内饰件防褶皱模压装置的成型模具结构示意图；

图3为图1所示内饰件防褶皱模压装置第一工位的示意图；

图4为图1所示内饰件防褶皱模压装置第二工位示意图；

图5为图1所示内饰件防褶皱模压装置第三工位示意图；

图6为图1所示内饰件防褶皱模压装置的修边刀和废料刀的示意图；

附图标记：

1-上模座；2-基材上加热板；3-基材；4-基材下加热板；5-中间垫板；

6-面层上加热板；7-面层；8-面层下加热板；9-下模座；10-上垫板；

11-下垫板；12-气缸；13-成型凸模；14-顶块；15-顶杆；16-修边刀；

16-1-上模修边刀；16-2-下模修边刀；17-废料收集槽；18-废料孔；

19-废料刀；19-1-上模废料刀；19-2-下模废料刀；20-导柱；21-导套；

22-Ⅰ号冲孔凸模；23-Ⅱ号冲孔凸模；24-Ⅲ号冲孔凸模；25-冲孔凹模；

26-压料/卸料板；27-凸模固定板；28-冷却水管；29-成型凹模；

30-压料圈；31-导板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

参见图1至图6，内饰件防褶皱模压装置及方法，包括能够开、合模的上模座1和下模座9，所述上模座1和下模座9之间依次设有三个工位；所述第一工位上设有基材3和面层7的加热装置，可同时对基材3和面层7加热；所述第二工位上设有成型模具，用于将加热后基材3和面层7压制成型；所述第三工位上设有冲切模具，用于冲孔、修边和收集废料。工作时，下模座9保持固定，上模座1在机床(未示意)动力的作用下向下运动，带动三个工位上的工作部件工作。

所述成型模具包括工作面与产品形状吻合成型凸模13和成型凹模29，所述成型凹模29和成型凸模13之间设有上表面与产品延伸面吻合的压料圈30，所述压料圈30由设置在下模座9上的若干气缸12驱动，所述若干气缸12沿着压料圈30四周均匀分布，所述压料圈30和成型凸模13之间设有四个导板31，用于压料圈30和成型凸模13之间的导向；在成型凸模13和成型凹模29内沿着成型面设有冷却水管28，该冷却水管28可缩短冷却时间，提高生产效率。工作时，成型凸模13固定，成型凹模29下降，压住片材，压料圈30下沉完成成型，此过程顶棚片材被慢慢均匀压紧，使得受力均匀，能有效防止褶皱的产生，同时气缸提供的压紧力可调节，直至产品生产效果最好。

所述第一工位上设有加热装置，所述加热装置包括基材上加热板2、基材下加热板4和面层上加热板6、面层下加热板8，所述基材上加热板2和基材下加热板4分别固定在上垫板10和中间垫板5上表面，所述面层上加热板6和面层下加热板8分别固定在中间垫板5下表面和下垫板11上；所述上垫板和下垫板分别固定在上模座1和下模座9上，所述中间垫板5由若干气缸12支撑。上下模座合模时，两加热板之间留有缝隙，以免压坏基材3或面层7。

所述冲切模具包括凸模固定板27、与产品孔口吻合的若干冲孔凸模、与产品型面吻合的压料/卸料板26和冲孔凹模25，以及修边刀16和废料刀19；所述若干冲孔凸模有不同的形状，如Ⅰ号冲孔凸模用于冲切安装孔，Ⅱ号冲孔凸模用于冲切天窗等，冲切后的废料从废料孔18中排出。初成型的顶棚经过冲切模具加工天窗孔、安装孔、修边和切断废料等后，可直接进入装配。

参见图6，所述压料/卸料板26下面安装有与产品边缘吻合的上模修边刀16-1，所述冲孔凹模25上面安装有与上模修边刀16-1配合的下模修边刀16-2，修边刀16沿着产品边缘安装，使修边准确，得到顶棚外形；所述上模修边刀16-1外侧间隔地安装有上模废料刀19-1，所述下模修边刀16-2外侧安装有与上模废料刀19-1配合的下模废料刀19-2，废料刀19间隔安装，能将修边废料切成多段，方便收集。

所述修边刀16和废料刀19均为镶块结构，镶块结构可单独设计加工，相比整体设计加工降低了难度，同时易于维修和更换。

所述第二工位和第三工位设有顶料装置，包括顶块14和顶杆15，用于将扣在型面上的产品顶起，方便取料；所述第三工位冲切模具下面和四周都设有废料收集槽17，用于收集修边废料和冲孔废料。

所述模压装置每个工位之间都设有导柱20和导套21，导柱导套导向精度高，在每两个工位之间都设置导柱导套，能使上、下模座准确合模。

在一个开合模过程中，上述实施例的工作过程为：

1)、在第一工位上，模具闭合时，基材上加热板2和基材下加热板4对基材加热，面层上加热板6和面层下加热板8对面层进行加热，调节加热参数，基材加热温度为180℃-220℃，面层加热温度为180℃-200℃，加热时间为60-90s。

2)、在第二工位上，模具闭合时，成型凸模13固定在下模座9上，若干气缸12将压料圈30托起，将加热好的顶棚片材平摊置于压料圈30上，模具闭合时，在机床动力的驱动下上模座1向下运动，带动成型凹模29向下运动，压住顶棚片材，接着压料圈30下沉，在成型凸模13和成型凹模29的作用下完成成型，保压待产品冷却后，开模取出初成型产品。

3)、在第三工位上，模具闭合时，上模座1向下运动带动压料板/卸料板26向下运动压住产品，冲孔凸模对其冲孔，修边刀16修切边缘废料，废料刀19将上一合模过程修切的边缘废料切成多段，冲孔废料和修边废料通过废料孔18落入废料收集槽17，开模后将产品取出。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。