汽车门板中饰板活化复合包边设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种汽车门板中饰板活化复合包边设备，特征是：包括机架本体；机架本体上工作台上装有压合机构，在压合机构上对称装有锁模装置，压合机构下方设有双工位压合模具组件，在机架两侧立柱上装有加热装置，机架下工作台上装有双工位定位模具组件和双工位包边装置，在机架下工作台下方安装双工位换模装置，机架本体一侧还设有电控系统。优点是：实现汽车门板中饰板成型集活化、复合和包边于一台机器上完成，采用双工位、可换模的结构方式，节省空间，使多种产品互换使用，比手工操作提高功效4-5倍，减轻劳动强度，适合汽车工业大批量生产的需求；可大幅度提高产品质量，即成为汽车制造业门板包边加工不可取代的理想设备。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于汽车部件加工机械【技术领域】，特别是涉及一种汽车门板中饰板活 化复合包边设备。 汽车门板中饰板活化复合包边设备
【背景技术】
[0002] 目前，汽车的门内饰板一般是由基板（硬质纤维板）、表皮（PVC膜）及放置在基板 和表皮之间的一层衬垫（无纺布、海绵等）组成，上述材料通过高频焊接层积组合在一起。 由于汽车门中饰板属畸形件，其加工部位多为曲线和由圆弧位移形成的曲面。传统的加工 方法是通过人工将塑料骨架与面料间喷涂胶合剂，然后再将塑料骨架与面料手工压紧后进 行手工包边。前述手工加工方式劳动强度大，生产效率低，工件一致性差，成品质量难以保 证，残次品及废品率高。这样不仅增加了企业的生产成本，使其经济效益受到影响，而且无 法满足现代化汽车行业及生产厂家大批量生产的需求。
【发明内容】
[0003] 本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种可实现汽车门板中饰 板自动包边、大幅度提高产品质量和生产效率、降低劳动强度的汽车门板中饰板活化复合 包边设备。
[0004] 本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
[0005] 汽车门板中饰板活化复合包边设备，其特征在于：包括由上工作台、下工作台和立 柱紧固构成的机架本体；所述机架本体上工作台上安装有压合机构，在所述压合机构上对 称安装有锁模装置，所述压合机构下方设有双工位压合模具组件，在所述机架两侧的立柱 上安装有可实现模具骨架和面料同时加热的加热装置，所述机架下工作台上装有双工位定 位模具组件和双工位包边装置，在机架下工作台下方安装有双工位换模装置，所述机架本 体一侧还设有电控系统。
[0006] 本实用新型还可以采用如下技术方案：
[0007] 所述压合机构包括安装在上工作台上的主气缸，所述主气缸通过连接法兰与活动 横梁连接，所述活动横梁两端与安装在机架本体两侧的第一直线光轴动配合连接。
[0008] 所述锁模装置包括用于连接活动横梁和压合模具组件的拨轴，所述拨轴一端连接 有从动齿轮，所述从动齿轮与设置在第一直线导轨上的齿条相啮合，所述齿条一端连接锁 模气缸。
[0009] 所述压合模具组件包括与压合机构活动横梁固定的上模板、通过压合模支撑座与 上模板固接的压合模具、对称装在上模板上端和下端的导套、设置在压合模具上的真空吸 盘和安装在压合模具上的检测开关。
[0010] 所述加热装置包括与机架本体两侧立柱连接的第二直线导轨、安装在第二直线导 轨上且可水平方向移动的活动架、安装在机架本体下工作台上、与活动架连接的无杆气缸、 通过固定板安装在活动架上端和下端的加热管以及设置在活动架上的拖链。 toon] 所述定位模具组件包括固定在下工作台上的下模板、定位模支承座、定位胎模、补 充胎模和第一导柱固定座，所述定位模支承座上装有用于驱动面料挂钉升降的升降气缸和 用于驱动补充胎模顶起的补充胎模气缸，所述定位胎模上装有用于拉紧面料防止其产生褶 皱的面料挂钉，所述第一导柱固定座上装有第一导柱。
[0012] 所述包边装置包括安装在下模板上的支座，所述支座上设有L形块，在所述L形块 上安装有水平推进气缸、第三直线导轨和用于支撑水平推进气缸的倒T形连接板，所述支 撑板底部通过C形块装有第二直线光轴，在C形块底部设有用于驱动包边模下行的下拉气 缸，所述第二直线光轴上端部通过第二连接板连接有包边模，所述倒T形连接板的坚直板 上装有用于水平推进气缸限位的限位拉杆和用于包边模下行限位的限位螺杆。
[0013] 所述换模装置包括安装在下工作台上的两个对称布局的第二导柱、换模顶起气 缸、与第二导柱连接的托板、设置在托板上的滚套和安装在滚套内的滚珠。
[0014] 本实用新型具有的优点和积极效果是：由于本实用新型采用上述技术方案，即可 实现汽车门板中饰板集活化、复合和包边成型于一台机器上通过自控按程序完成，采用双 工位、可换模的结构方式，不仅节省空间，使多种产品互换使用，比手工操作提高功效4-5 倍；而且经本设备加工的汽车门板中饰板边角无皱折、光整平滑，避免残次品及废品的出 现，因此该设备非常适合汽车工业大批量生产的需求，减轻劳动强度；并可大幅度提高产品 质量，给企业带来较好的经济效益。此外，本设备结构紧凑、布局合理、便于操作、运行平稳 安全可靠，即成为汽车制造业门板包边加工不可取代的理想设备。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1是本实用新型的结构示意图；
[0016] 图2是图1的左视图；
[0017] 图3是本实用新型压合机构的结构示意图；
[0018] 图4是图3的左视图；
[0019] 图5是本实用新型锁模机构的结构示意图；
[0020] 图6是图5的右视图；
[0021] 图7是本实用新型压合模具的仰视图；
[0022] 图8是图7的左视图；
[0023] 图9是本实用新型的加热装置结构示意图；
[0024] 图10是图9的左视图；
[0025] 图11是本实用新型的定位模具组件结构示意图；
[0026] 图12是图11的左视图；
[0027] 图13是图11的俯视图；
[0028] 图14是本实用新型的包边装置结构示意图；
[0029] 图15是图14的A-A剖视图；
[0030] 图16是本实用新型的换模装置结构示意图。
[0031] 图中：1、机架；1-1、上工作台；1-2、立柱；1-3、下工作台；2、压合机构；2-1、主气 缸；2-2、气缸连接法兰；2-3、活动横梁；2-4、第一轴承；2-5、第一直线光轴；2-6、上固定 座；3、锁模机构；3-1、拨轴；3-2、第二轴承；3-3、轴套；3-4、锁紧螺母；3-5、从动齿轮；3-6、 挡圈；3-7、锁模气缸；3-8、齿条；3-9、第一直线导轨；4、压合模具；4-1、上模板；4-2、压合 模支撑座；4-3、压合模；4-4、导套；4-5、导套固定座；4-6、检测开关；4-7、真空吸盘；5、力口 热装置；5-1、加热支架；5-2、固定板；5-3、红外加热管；5-4、无杆气缸；5-5、气缸连接块； 5-6、支架连接块；5-7、无杆气缸前固定座；5-8、无杆气缸后固定座；5-9、第二直线导轨； 5-10、连接块；5-11、拖链；6、定位模具组件；6-1、下模板；6-2、定位模支撑座；6-3、定位胎 模；6-4、补充胎模气缸；6-5、气缸垫板；6-6、补充胎模；6-7、定位胎模气缸；6-8、挂钉安装 板；6-9、面料挂钉；6-10、第一导柱；6-11、调整垫；6-12、第一导柱固定座；7、包边装置； 7-1、支座；7-2、L形块；7-3、水平推进气缸；7-4、第三直线导轨；7-5、限位拉杆；7-6、倒T形 连接板；7-7、下拉气缸；7-8、C型块；7-9、第一连接板；7-10、第二直线光轴；7-11、第三轴 承；7-12、第二连接板；7-13、限位螺杆；7-14、包边模；8、换模装置；8-1、换模气缸；8-2、法 兰；8-3、托板；8-4、滚套；8-5、第二导柱；8-6、第二导柱固定座；8-7、第四轴承；8-8、万向 滚珠。
【具体实施方式】
[0032] 为能进一步了解本实用新型的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合 附图详细说明如下：
[0033] 需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"第一"、"第二"等不代表顺序安 装，也不代表所形容的元件的重要性。
[0034] 请参阅图1和图2,汽车门板中饰板活化复合包边设备，包括由上工作台1-1、下工 作台1-3和立柱1-2紧固构成的机架本体1 ;所述机架本体上工作台上安装有压合机构2， 在所述压合机构上对称安装有锁模装置3,所述压合机构下方设有双工位压合模具组件4， 在所述机架两侧的立柱上安装有可对模具骨架和面料实现同时加热的加热装置5,所述机 架下工作台上装有双工位定位模具组件6和双工位包边装置7,在机架下工作台下方安装 有双工位换模装置8,所述机架本体一侧还设有电控系统。
[0035] 本实施例中：所述机架1是由钢管和钢板经过焊接成型，分为上工作台和下工作 台，并通过机加工来保证上、下工作台的平行。机架底部装有四个可调整的支撑，用于调整 工作台的水平及操作高度。此外，设备后部还设有对开两扇维修门，以便于装卸调整及维修 操作。所述电控系统的电控柜位于机本体架左侧，在本设备的左后侧下部还装有气动控制 阀。
[0036] 请参阅图3和图4,所述压合机构2包括通过安装在上工作台上的主气缸2-1，所 述主气缸通过气缸连接法兰2-2与活动横梁2-3连接，所述活动横梁两端与安装在机架本 体两侧的4根第一直线光轴2-3动配合连接，所述第一直线光轴上端装有第一轴承2-4并 通过固定座2-6与上工作台固定，下端通过固定座和连接架机架本体立柱1-2固接。
[0037] 本实施例中：所述活动横梁由钢板和方管焊接成型，经机加工保证上下工作面的 平行以及四根第一直线光轴与上下工作面的垂直，使得安装在活动横梁上的部件保证与机 架本体上下工作台平行或垂直。活动横梁安装在机架本体上下两个工作台之间，通过两个 升降气缸2-1带动，可做上下运动。并与4根第一直线光轴相连接，使得活动横梁在上下运 动时与工作台平行。
[0038] 请参阅图5和图6,所述锁模装置3包括用于连接活动横梁和压合模具组件4的拨 轴3-1，所述拨轴上装有第二轴承3-2和轴套3-3,所述拨轴一端连接有从动齿轮3-1和挡 圈3-6,并通过锁紧螺母3-4锁紧。所述从动齿轮与设置在第一直线导轨3-9上的齿条3-8 相啮合，所述齿条一端连接锁模气缸3-7。
[0039] 本实施例中：所述锁模装置安装在活动横梁的上部，每个工位设置两套锁模装置。 当需要换模时，由锁模气缸带动齿条做直线运动，齿条推动从动齿轮转动，然后从动齿轮带 动拨轴旋转，达到锁紧和松开压合模具组件4的目的。
[0040] 请参阅图7和图8,所述压合模具组件4包括与压合机构活动横梁2-3固定的上模 板4-1、通过压合模支撑座4-2与上模板固接的压合模具4-3、对称装在上模板上端和下端 的导套4-4、设置在压合模具上的真空吸盘4-7和安装在压合模具4-3上的检测开关4-6。 所述导套通过导套固定座4-5与上模板固接。
[0041] 本实施例中：所述压合模具4-3均采用优质铝合金材料制作，依据汽车门板数模 设计、编程，通过数控机床加工而成型。从而保证模具与门板的压合面和定位面更加吻合， 使得压合后的门板与面料光滑平整，粘接牢固，外形美观。
[0042] 请参阅图9和图10,所述加热装置5包括与机架本体两侧立柱连接的第二直线导 轨5-9、安装在第二直线导轨上且可水平方向移动的活动架5-1、安装在机架本体下工作台 上并与活动架连接的无杆气缸5-4、通过固定板5-1安装在活动架上端和下端的加热管5-3 以及设置在活动架上的拖链5-11。所述活动架5-1底部固接有支架连接块5-6,所述无杆 气缸5-4通过气缸连接块5-5、与支架连接块固接，所述无杆气缸前固定座5-7与机架本体 固装，所述无杆气缸后固定座5-8与机架本体固装，所述无杆气缸安装在无杆气缸前固定 座5-7和无杆气缸后固定座5-8。所述加热管5-3通过固定板5-2与活动架上端和下端连 接。
[0043] 本实施例中：所述加热装置5安装在机架本体后侧，每个工位装有16根2. 5千瓦 的加热管，分上下两层平均分布安装在活动架上。工作时，可实现压合模具、定位模具和包 边模上的骨架及面料同时加热。活动架可在无杆气缸的带动下前后移动，达到进入和退出 工作区域的目的。在所述活动架加热管的上方还安装有防砸横梁，防止工件骨架发生意外 脱落将加热管砸碎。
[0044] 请参阅图11-图13,所述定位模具组件6包括：固定在下工作台上的下模板6-1、 定位模支承座6-2、定位胎模6-3、补充胎模6-6和第一导柱固定座6-12,所述定位模支承座 上装有用于驱动面料挂钉升降的升降气缸6-7和用于驱动补充胎模顶起的顶起气缸6-4， 所述升降气缸6-7上端装有用于拉紧面料防止其产生褶皱的面料挂钉6-9,所述第一导柱 固定座上装有第一导柱6-10。所述第一导柱通过第一导柱固定座6-12与下模板固定，在第 一导柱上端装有调整垫6-11。
[0045] 本实施例中：所述定位模具组件的升降气缸、面料挂钉和挂钉安装板6-8构成面 料定位随动机构，其功能为，将喷过胶的装饰面料放置在定位胎模上，通过面料挂钉定位， 当压合上胎模下行到一定程度时，塑料骨架与面料挂钉接触，并使其随骨架同时下行，直到 压合上模与压合下模相吻合，面料挂钉在升降气缸的带动下，下行到底，面料与面料挂钉脱 离。在此过程中面料挂钉始终给面料拉力，这样使得面料粘在门板骨架上，光滑平整，无皱 折。
[0046] 请参阅图14和图15,所述包边装置7包括：安装在下模板6-1上的支座7-1，所述 支座上设有L形块7-2,在所述L形块上安装有水平推进气缸7-3、第三直线导轨7-4和用 于支撑水平推进气缸的倒T形连接板7-6,所述倒T形连接板底部通过C形块7-8装有第二 直线光轴7-10、第三轴承7-11，在C形块底部设有用于驱动包边模下行的下拉气缸7-7,所 述第二直线光轴上端部通过第二连接板7-12连接有包边模7-14,第二直线光轴下端部设 有第一连接板7-9。所述倒T形连接板的坚直板上装有用于水平推进气缸限位的限位拉杆 7- 5和用于包边模下行限位的限位螺杆7-13。
[0047] 本实施例中：所述包边装置7的包边模具采用优质锡青铜材料，由数控机床按照 三维数据加工而成，保证包边模具与门板的包覆面更加吻合，使得包覆后的面料表面光滑 平整，粘接牢固，外形美观。
[0048] 请参阅图16,所述换模装置8包括通过第二导柱固定座8-6安装在下工作台上的 两个对称布局的第二导柱8-5、换模顶起气缸8-1、与第二导柱连接的托板8-3、设置在托板 上的滚套8-4和安装在滚套内的滚珠8-8,所述换模顶起气缸8-1上端通过法兰8-2与托 板8-3连接。本实施例中：所述滚珠8-8优选为万向滚珠，所述第二导柱上端装有第四轴承 8- 7。
[0049] 本实施例中：所述换模装置8安装在机架本体下工作台上，当需要换模时，按下换 模顶起气缸8-1按钮，垂直升降托板8-3可自动上升，将模具托起，由于托板上装有万向滚 珠，人工可以轻松的将模具移进到设备上或移出至设备外进行模具的更换。本设备上、下工 作台上均装有定位销轴，模具的上、下模均制有定位孔，更换模具方便快捷，定位准确。
[0050] 本实用新型附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解 为对本实用新型的限制。
[0051] 本实用新型的工作原理为：
[0052] 人工将中饰板装饰面料放置在定位胎模6-3的下胎膜上，通过面料挂钉定位。
[0053] 将中饰板骨架放到本设备定位胎模6-3的上模上，工件检测机构（图中未示出） 检测到工件，开启真空吸附系统（图中未示出），将骨架吸住。
[0054] 启动加热装置5的按钮，通过无杆气缸带动活动架前行，使加热装置进入工作区 域，每个工位装有16根2. 5千瓦的加热管，分上下两层平均分布安装在活动架上。工作时， 上下两层的加热管可分别实现压合模具、定位模具和包边模7-14上的骨架及面料同时加 热，加热延时。当加热延时值设定时间时，无杆气缸带动活动架后行使加热装置退回到位。 此时，松开安全锁紧气缸到位，启动压合机构2的主气缸2-1下行并推动压合模具组件4到 位，真空吸附断开。当压合上胎模下行到一定程度时，塑料骨架与面料挂钉接触，并使其随 骨架同时下行，直到压合上模与压合下模相吻合，面料挂钉在升降气缸6-7的带动下，下行 到底，使装饰面料与面料挂钉脱离。在此过程中面料挂钉始终给面料拉力，这样使得面料粘 在门板骨架上，光滑平整，无皱折。启动包边装置7的水平推气缸7-3伸出到位，下拉气缸 7-7下行，并延时只设定时间。下拉气缸上升回位，水平推气缸退回到位，此时即可实现中饰 板的活化、复合及包边的全部操作。
[0055] 压合机构2的主气缸上升复位，并通过安全锁紧气缸锁紧到位。启动定位模具组 件的面料挂钉升降气缸伸出到位，人工取下工件，完成一次动作循环。
【权利要求】
1. 一种汽车门板中饰板活化复合包边设备，其特征在于：包括由上工作台（1-1)、下工 作台（1-3)和立柱（1-2)紧固构成的机架本体（1);所述机架本体上工作台上安装有压合 机构（2)，在所述压合机构上对称安装有锁模装置（3)，所述压合机构下方设有双工位压合 模具组件（4)，在所述机架两侧的立柱上安装有可对模具骨架和面料实现同时加热的加热 装置（5)，所述机架下工作台上装有双工位定位模具组件（6)和双工位包边装置（7)，在机 架下工作台下方安装有双工位换模装置（8)，所述机架本体一侧还设有电控系统。
2. 根据权利要求1所述的汽车门板中饰板活化复合包边设备，其特征在于：所述压合 机构（2)包括安装在上工作台上的主气缸（2-1)，所述主气缸通过连接法兰（2-2)与活动横 梁（2-3)连接，所述活动横梁两端与安装在机架本体两侧的第一直线光轴（2-3)动配合连 接。
3. 根据权利要求1所述的汽车门板中饰板活化复合包边设备，其特征在于：所述锁模 装置（3)包括用于连接活动横梁和压合模具组件的拨轴（3-1)，所述拨轴一端连接有从动 齿轮（3-1)，所述从动齿轮与设置在第一直线导轨（3-9)上的齿条（3-8)相啮合，所述齿条 一端连接锁模气缸（3-7)。
4. 根据权利要求1所述的汽车门板中饰板活化复合包边设备，其特征在于：所述压 合模具组件（4)包括与压合机构活动横梁（2-3)固定的上模板（4-1)、通过压合模支撑座 (4-2)与上模板固接的压合模具（4-3)、对称装在上模板上端和下端的导套（4-4)、设置在 压合模具上的真空吸盘（4-7)和安装在压合模具（4-3)上的检测开关（4-6)。
5. 根据权利要求1所述的汽车门板中饰板活化复合包边设备，其特征在于：所述加热 装置（5)包括与机架本体两侧立柱连接的第二直线导轨（5-9)、安装在第二直线导轨上且 可水平方向移动的活动架（5-1)、安装在机架本体下工作台上、与活动架连接的无杆气缸 (5-4)、通过固定板（5-1)安装在活动架上端和下端的加热管以及设置在活动架（5-1)上的 拖链（5-11)。
6. 根据权利要求1所述的汽车门板中饰板活化复合包边设备，其特征在于：所述定 位模具组件（6)包括固定在下工作台上的下模板￠-1)、定位模支承座￠-2)、定位胎模 (6-3)、补充胎模￠-6)和第一导柱固定座￠-12)，所述定位模支承座上装有用于驱动面料 挂钉升降的升降气缸￠-7)和用于驱动补充胎模顶起的补充胎模气缸￠-4)，所述定位胎 模上装有用于拉紧面料防止其产生褶皱的面料挂钉￠-9)，所述第一导柱固定座上装有第 一导柱（6-10)。
7. 根据权利要求1所述的汽车门板中饰板活化复合包边设备，其特征在于：所述包边 装置（7)包括安装在下模板（6-1)上的支座（7-1)，所述支座上设有L形块（7-2)，在所述 L形块上安装有水平推进气缸（7-3)、第三直线导轨（7-4)和用于支撑水平推进气缸的倒T 形连接板（7-6)，所述支撑板底部通过C形块（7-8)装有第二直线光轴（7-10)，在C形块底 部设有用于驱动包边模下行的下拉气缸（7-7)，所述第二直线光轴上端部通过第二连接板 (7-12)连接有包边模（7-14)，所述倒T形连接板的坚直板上装有用于水平推进气缸限位的 限位拉杆（7-5)和用于包边模下行限位的限位螺杆（7-13)。
8. 根据权利要求1所述的汽车门板中饰板活化复合包边设备，其特征在于：所述换模 装置（8)包括安装在下工作台上的两个对称布局的第二导柱（8-5)、换模顶起气缸（8-1)、 与第二导柱连接的托板（8-3)、设置在托板上的滚套（8-4)和安装在滚套内的滚珠（8-8)。
【文档编号】B29C65/52GK203901718SQ201420235137
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2014年5月9日
【发明者】王克, 陈广磊, 董晓童 申请人:天津市精大稀机械设备制造公司