一种对开式汽车内饰件加热炉的制作方法

本实用新型涉及一种汽车内饰件生产设备，特别涉及一种汽车内饰件加热炉。

背景技术：

面对竞争日益激烈的汽车市场和对产品质量要求越来越高的汽车用户,各大汽车制造商日益关注相关零部件的制造工艺技术,汽车内饰成型工艺备受关注。汽车仪表板与门内饰板是汽车内饰的重要组成部分,是汽车内饰产品新工艺、新技术发展的具体体现。

采用搪塑技术加工的汽车仪表台及门内饰板表皮,产品的外观、质地及手感是其它成型工艺无法比拟的,尤其是外观纹理,在产品的边沿和拐角处完全一致。但目前国内不具备搪塑技术所需的产品材料、产品成型模具和生产设备等条件,世界上也只有少数几家公司能够生产这种原材料、模具及专用设备,故搪塑产品价格很高。随着国内原材料的研发及机械加工能力的提升,该工艺将会越来越广泛地应用到汽车零部件的生产当中。

目前汽车内饰件搪塑工艺所采用的搪塑床如专利申请号CN200910187201公开了一种搪塑机，其由取件翻转架单元、机械手单元、冷却室单元、空气加热装置单元、更换粉室单元、成型翻转架单元、模具架单元、粉料箱单元和总机架组成，其中，成型翻转单元用于将粉箱、模具固定在其上后，通过不断的翻转将粉箱中的TPU塑料粉末倒入模具中，粉末就被均匀的熔化到被加热的搪塑模具内腔的表面上，形成仪表板搪塑表皮。

上述空气加热装置单元包括自下而上层叠设置的炉壳体和模具加热室，炉壳体内设置空气加热室，空气加热室内设置鼓风机和燃烧器，空气加热室的顶部安装有上顶盖，在上顶盖上开有多个空气溢出口；模具加热室的顶部设置有由液压机构控制启闭的上盖；在对模具加热时，机械手将模具置于模具加热室内，在空气加热室内被加热的空气通过空气溢出口进入模具加热室内，进而实现汽车内饰件生产过程中的模具加热工序。

该结构存在以下缺点：（1）燃烧器将空气加热后，通过鼓风机将用于对模具加热的空气从空气溢出口吹入模具加热室，进而对模具进行加热，其虽然能够顺利对模具进行加热，但由于加热部位局限在模具底部，易造成模具受热不均，极大的影响了汽车内饰件的搪塑成型品质。（2）此外，燃烧器生成的热空气直接扩散在空气加热室内，鼓风机的进风口、出风口均直接裸露在空气加热室内，虽然鼓风机出风口正对空气溢出口，但是鼓风效果较差；（3）进入模具加热室的空气无法顺利回收利用，造成较大的热能浪费。

专利申请号02804784.2公开了一种粉末搪塑成形机及粉末搪塑成形方法，其金属模加热部中，有可从金属模下方向上吹出的热风吹出口，以及设置在金属模加热部炉内底面的角部或沿边缘分布，用于回收对金属模加热后的热风的能量回收部，而且，在上述金属模加热部的炉内底面设置倾斜部，在该炉内底面的最深部设置上述热风吹出口。此外，还可在炉内的侧壁设置由若干0.1~10mm的小孔组成的侧面热风吹出口。其通过在加热部的炉内底面设置倾斜部，热风通过位于炉内底面最深部的热风吹出口喷出时，被倾斜扩张，沿着炉内底面倾斜部到达金属模底部边缘，使得整个模具底部被均匀加热；而设置的侧面热风吹出口则能够吹到模具的外侧壁，以便对模具外侧壁加热，进而对模具进行全方位加热。

但该种结构也存在一定的缺陷:该侧面热风吹出口虽然能够利用气压的关系，吹出的热风被扩大流动范围，可对大面积的金属模加热，但是由于孔的直径无法随时调整，且热风的流动与金属模型面有关，因此，在针对不同型腔的金属模时，其加热效果不同，无法达到最佳的加热效果。

除此之外，由于汽车内饰件搪塑工艺的限制，用于金属模加热的热空气温度一般要达到300℃以上，其对于设备的使用寿命提出了很高的要求。

例如：（1）目前用于将金属模封闭于密闭空间的模具加热室上盖，其采用对开式结构，通过液压机构驱动一对加热室上盖沿水平方向相向或反向移动实现模具加热室的启闭，加热室上盖在水平移动时，其导向均采用直线导轨组件或者导轨与滚轮配合实现；常规的直线导轨组件阻力大，且在高温下易形变，影响正常的上盖开合，而采用耐高温的滚轮与导轨配合中，由于带限位挡边的滚轮与导轨配合时不可能做到轴向无间隙配合，因此，上盖在移动过程中仍然会出现跑偏、晃动的现象。

（2）用于对空气加热的空气加热装置单元中，均设置鼓风机将热空气吹向金属模，而由于热空气温度较高，造成鼓风机使用寿命短，且需要频繁维护更换密封组件，一旦停机维护，那么整个生产线即进入停产状态，造成较大的经济损失。

因此，研发一种新型的加热效果好、使用寿命长的汽车内饰件加热炉势在必行。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、加热效果好、使用寿命长且能够适用于大型模具加热的对开式汽车内饰件加热炉。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种对开式汽车内饰件加热炉，包括一空气加热舱，该空气加热舱包括第一舱体、燃烧舱、燃烧器、风筒和风机，所述第一舱体为矩形箱体状结构，在第一舱体的顶部设置有下舱盖，下舱盖上开有若干热风回流窗口和热风过渡接口；所述燃烧舱内置于第一舱体内，燃烧舱的表面具有若干排出热气流的底区热风口、侧区热风口；所述风机具有一个进风口和一个出风口，进风口位于第一舱体内，出风口通过风筒接入燃烧舱内腔；一模具加热舱，该模具加热舱包括第二舱体、上舱盖框架、上舱盖、模具架定位槽，所述第二舱体为层叠在第一舱体顶部的矩形箱体结构，第二舱体的顶端安装有上舱盖框架，一对上舱盖通过水平导向组件对称支承在上舱盖框架内，该对上舱盖由拖链驱动机构驱动同步相向或反向平移实现启闭；限定第二舱体的四个侧壁中，两对称设置的侧壁为定位侧侧壁，另两对称设置的侧壁为加热侧侧壁，在两定位侧侧壁的顶部中心设置模具架定位槽；至少两排侧区热风吹嘴，所述两排侧区热风吹嘴对称安装在第二舱体的两加热侧侧壁内侧，同一排的各侧区热风吹嘴沿加热侧侧壁长度方向分布排列，且各侧区热风吹嘴通过热风过渡接口、侧区管道与燃烧舱的侧区热风口连通；至少一排底区热风吹嘴，该排底区热风吹嘴安装在第二舱体的底部，同一排的各底区热风吹嘴沿加热侧侧壁长度方向分布排列，且各底区热风吹嘴通过底区管道与燃烧舱的底区热风口连通；若干气流导向组件，用于对从侧区热风吹嘴和底区热风吹嘴吹出的热气流进行导流，同一排的侧区热风吹嘴或底区热风吹嘴公用一个气流导向组件；所述气流导向组件包括导向转轴、导流板和导向驱动机构，导流板通过导向转轴对称安装在各排的侧区热风吹嘴和底区热风吹嘴两侧，且导向转轴的轴线平行于加热侧侧壁长度方向；所述导向转轴在轴向上的端部伸出第二舱体的定向侧侧壁，在第二舱体的定向侧侧壁外均安装有与导向转轴连接的导向驱动机构，所述该对导流板由导向驱动机构通过导向转轴驱动同向转动，实现热气流的导向。

所述空气加热舱中，限定第一舱体中对称的两侧壁分别为第一侧壁和第二侧壁，所述燃烧舱为一内置于第一舱体内且轴线水平设置的筒状结构，燃烧舱的顶部设置有若干排出热气流的底区热风口、侧区热风口，燃烧舱在其轴向的一端固定在第一侧壁上，并在第一侧壁上安装伸入燃烧舱内的燃烧器；所述风机安装在第二侧壁上，风机具有一个进风口和一个出风口；所述风筒的主体部分与燃烧舱平行设置，风筒的两端分别与风机出风口、燃烧舱内腔连通。

所述空气加热舱中的风机采用中空叶轮轴，并配备有强制水循环系统，该强制水循环系统包括循环泵、冷却水箱和散热器，中空叶轮轴具有一个冷却水进口和一个冷却水出口，冷却水出口与散热器的进口连通，散热器出口接入冷却水箱顶部，循环泵的进口接入冷却水箱底部，循环泵的出口与冷却水进口连通。

所述水平导向组件包括导轨、导轮、齿条和齿轮，上舱盖框架的两侧均设置有导轨，并在导轨的一侧设置有与导轨平行的齿条，在上舱盖上靠近第二舱体中心的一侧安装带侧挡边并与导轨配合的导轮，在上舱盖上远离第二舱体中心的一侧安装与齿条配合的齿轮。

所述导向驱动机构包括电动推杆、第一摆杆、第一连杆、第二连杆和第二摆杆， 气流导向组件中的一导向转轴端部同时与第一摆杆、第一连杆的一端固定，气流导向组件中另一导向转轴端部与第二摆杆的一端固定，第一连杆的另一端通过第二连杆与第二摆杆的另一端铰接，电动推杆的壳体通过支架铰接在第二舱体的定向侧外侧壁上，电动推杆的推杆端与第一摆杆的另一端铰接。

本实用新型的优点在于：

（1）本实用新型中，待加热的模具置于模具加热舱内，由空气加热区生成热空气后，在风机的引导下，通过底区热风吹嘴、侧区热风吹嘴从模具下方、侧方吹出热空气来对模具加热，而同一排的各底区热风吹嘴、侧区热风吹嘴配备气流导向组件，利用气流导向组件对热风不断进行导向，使得热空气能够均匀的吹到模具的内、外侧各区域上，继而实现模具的均匀加热，确保汽车内饰件制造的品质。风机的进风口位于第一舱体内，风机在工作时，第二舱体内多余的热空气通过下舱盖的热风回流窗口进入第一舱体，并由风机吸入后与燃烧舱内新产生的热空气混合，再次送入第二舱体对模具加热，充分利用了热能，降低能源消耗；

（2）空气加热舱的燃烧舱和风筒平行布置，并将燃烧器、风机分别设置在对称的第一侧壁、第二侧壁上，使得整个空气加热舱布局紧凑、合理，有利于缩小空气加热舱的体积，实现小型化，同时，合理的布局对于设备的检修提供了便利；

（3）空气加热舱中的风机采用中空叶轮轴，并配备有强制水循环系统，进而对处于热空气中的风机核心部件进行冷却，延长风机的使用寿命，避免频繁维护给生产线造成影响；

（4）水平导向组件中，上舱盖上靠近第二舱体中心的一侧安装耐高温的导轮来与导轨配合，在实现上舱盖顺利平移的同时，避免其一直处于温度较高的第二舱体顶部中心影响零件使用寿命；而在上舱盖上远离第二舱体中心的一侧安装与齿条配合的齿轮，利用齿轮齿条的配合特性，来对上舱盖在上舱盖框架上的平移实现更精确的导向；采用该导轨导轮、齿轮齿条结合的方式，完全避免了单纯导轨导轮组件的导向精度差、常规直线导轨组件的不耐高温的缺陷；

（5）导向驱动机构采用电动推杆驱动的连杆机构，无需液压或气压驱动，既能够顺利带动双导向转轴同步转动，又可以实现无极调节，对于气流的控制更加灵活方便。

附图说明

图1为本实用新型对开式汽车内饰件加热炉结构示意图。

图2为本实用新型对开式汽车内饰件加热炉主视图。

图3为本实用新型对开式汽车内饰件加热炉俯视图。

图4为图3中沿A-A线剖视图。

图5为本实用新型空气加热舱的俯视图。

图6为图5中沿B-B线剖视图。

图7为本实用新型空气加热舱的内部布局示意图。

图8为本实用新型模具加热舱主视图。

图9为本实用新型模具加热舱俯视图。

图10为图9中沿C-C线剖视图。

图11为图8中局部放大图D。

具体实施方式

如图1、2、3所示，本实用新型的对开式汽车内饰件加热炉包括空气加热舱1以及设置在空气加热舱1上的模具加热舱2：

如图4~6所示，空气加热舱1包括第一舱体11、燃烧舱12、燃烧器13、风筒14和风机15，第一舱体11为矩形箱体状结构，在第一舱体11的顶部设置有下舱盖16，下舱盖15上开有若干热风回流窗口17和热风过渡接口18；燃烧舱12内置于第一舱体11内，燃烧舱12的表面具有若干排出热气流的底区热风口19、侧区热风口110；风机15具有一个进风口和一个出风口，进风口位于第一舱体11内，出风口通过风筒14接入燃烧舱12内腔。

作为本实用新型更具体的实施方式：如图7所示，空气加热舱1采用紧凑式布局结构，空气加热舱中，限定第一舱体11中对称的两侧壁分别为第一侧壁和第二侧壁，燃烧舱12为一内置于第一舱体11内且轴线水平设置的筒状结构，燃烧舱12的顶部设置有若干排出热气流的底区热风口19、侧区热风口110，燃烧舱12在其轴向的一端固定在第一侧壁上，并在第一侧壁上安装伸入燃烧舱12内的燃烧器13；风机15包括风机壳体、叶轮、叶轮轴、减速器和风机电机，风机壳体安装在第二侧壁的内壁上，减速器和风机电机设置在第二侧壁的外壁上，叶轮通过叶轮轴安装在风机壳体内，叶轮轴与减速器连接。风筒14的主体部分与燃烧舱12平行设置，风筒14的两端分别通过弯头部分与风机15出风口、燃烧舱12内腔连通。

为了避免由于空气加热舱1内温度过高对风机使用寿命造成影响，风机15的叶轮轴采用中空叶轮轴，并配备有强制水循环系统，该强制水循环系统包括循环泵、冷却水箱和散热器，中空叶轮轴具有一个冷却水进口和一个冷却水出口，冷却水出口与散热器的进口连通，散热器出口接入冷却水箱顶部，循环泵的进口接入冷却水箱底部，循环泵的出口与冷却水进口连通。

如图8~10所示，模具加热舱2包括第二舱体21、上舱盖框架22、上舱盖23、模具架定位槽24，第二舱体21为层叠在第一舱体11顶部的矩形箱体结构，第二舱体21的顶端安装有上舱盖框架22，一对上舱盖23通过水平导向组件对称支承在上舱盖框架22内，该对上舱盖22由拖链驱动机构驱动同步相向或反向平移实现启闭。

限定第二舱体21的四个侧壁中，两对称设置的侧壁为定位侧侧壁，另两对称设置的侧壁为加热侧侧壁，在两定位侧侧壁的顶部中心设置模具架定位槽24，该模具架定位槽24用于支承模具架的两端耳板，进而将模具定位限制在模具加热舱2中。

为了提高水平导向组件的导向精度和使用寿命，本实用新型中，水平导向组件包括导轨25、导轮26、齿条27和齿轮28，上舱盖框架22的两侧均设置有导轨25，并在导轨25的一侧设置有与导轨25平行的齿条27，在上舱盖23上靠近第二舱体21中心的一侧安装与导轨配合并带侧挡边的导轮26，在上舱盖23上远离第二舱体21中心的一侧安装与齿条27配合的齿轮28。与两齿条27配合的齿轮28通过同一转轴29连接。

本实施例中，拖链驱动机构包括拖链导轨210、拖链带211和驱动气缸212，拖链导轨210由设置在上舱盖框架22中部的水平段、设置在第二舱体21或第一舱体11外侧壁的垂直段以及连接水平段和垂直段的平滑过渡段组成，拖链带211置于拖链导轨210内，其一端与上舱盖23连接固定，另一端与驱动气缸212连接固定。

如图4所示，本实用新型的加热炉还包括：

至少两排用于对模具侧部进行吹热风的侧区热风吹嘴3，两排侧区热风吹嘴3对称安装在第二舱体21的两加热侧侧壁内侧，同一排的各侧区热风吹嘴3沿加热侧侧壁长度方向分布排列，且各侧区热风吹嘴3通过热风过渡接口18、侧区管道（图略）与燃烧舱12的侧区热风口110连通；

至少一排用于对模具底部进行吹热风的底区热风吹嘴4，该排底区热风吹嘴安4装在第二舱体21的底部，同一排的各底区热风吹嘴4沿加热侧侧壁长度方向分布排列，且各底区热风吹嘴4通过底区管道（图略）与燃烧舱12的底区热风口19连通。

为了确保大型模具在空气加热舱1内能够被均匀加热时，在各侧区热风吹嘴3和底区热风吹嘴4的出口处均安装了气流导向组件，用于对从侧区热风吹嘴3和底区热风吹嘴4吹出的热气流进行导流。

本实施例中，同一排的侧区热风吹嘴3或底区热风吹嘴公4用一个气流导向组件：

气流导向组件包括导向转轴51、导流板52和导向驱动机构53，导流板52通过导向转轴51对称安装在各排的侧区热风吹嘴3和底区热风吹嘴4两侧，且导向转轴51的轴线平行于加热侧侧壁长度方向；导向转轴51在轴向上的两端伸出第二舱体21的定向侧侧壁，在第二舱体21的两定向侧侧壁外均安装有与导向转轴51连接的导向驱动机构53，一对导流板52由导向驱动机构53通过导向转轴51驱动同向转动，实现热气流的导向。

本实施例中，如图11所示，导向驱动机构53包括电动推杆531、第一摆杆532、第一连杆533、第二连杆534和第二摆杆535，气流导向组件中的一导向转轴51a端部同时与第一摆杆521、第一连杆533的一端固定，气流导向组件中另一导向转轴51b端部与第二摆杆535的一端固定，第一连杆533的另一端通过第二连杆534与第二摆杆535的另一端铰接，电动推杆531的壳体通过支架铰接在第二舱体21的定向侧外侧壁上，电动推杆531的推杆端与第一摆杆532的另一端铰接。为了方便调整同一气流导向组件中两导流板52的相对角度，第二连杆534可以做成两端带接头的调节螺杆，利用其长度的改变来实现量导流板52相对角度的调整。

工作原理:

首先，拖链驱动机构动作，拖动一对上舱盖在上舱盖框架内沿水平方向反向移动，使得模具加热舱顶部的打开；通过机械手将模具架及固定在模具架上的模具移动至模具加热舱内，并使得模具架两端的耳板落在第二舱体定位侧侧壁的模具架定位槽内；

空气加热舱内的燃烧器点火，在燃烧舱内生成热气流，热气流通过风机的作用被吹出燃烧舱，热气流通过底区热风口、侧区热风口进入侧区热风吹嘴和底区热风吹嘴，从侧区热风吹嘴和底区热风吹嘴分别吹向模具的外侧面和内型面中。热气流从侧区热风吹嘴和底区热风吹嘴吹出的过程中，利用导向驱动机构驱动两导向转动同步顺时针或逆时针转动，使得一对导流板同步偏转，进而对热气流进行导向，使得热气流不停的扫过模具的外侧面和内型面的各区域，同时，利用导流板的偏转速度来控制局部区域热空气直接接触的时间，确保加热均匀和汽车内饰件搪塑成型的品质。

风机在工作过程中，模具加热舱内的热空气又通过下舱盖上开有的热风回流窗口回流至空气加热舱内，由风机再次吸入到燃烧舱内，与新产生的热气流进行混合后送至模具加热舱，实现热能的回收。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。