發(fā)泡模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

1、 上海杰康汽車飾件模具有限公司 文件編號：JKM-TS-001版本號：REV03發(fā)泡模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)編制/日期：池浩翔 2010.4.20審核/日期：莊茗 2010.4.22批準(zhǔn)/日期：王達(dá)華2010.4.22實(shí)施日期： 2010 年4 月26 日修訂描述版本號修訂日期修訂內(nèi)容 REV012007.11.30首次發(fā)布REV02主要做了以下更改：1. 汽缸統(tǒng)一改為氣缸；加入了SMC品牌的氣動元件2. 刪去了表2：發(fā)泡模驗(yàn)收清單3. 增加了附錄：密封條和工藝條標(biāo)準(zhǔn)REV03配合延鋒Roadmap要求，更改為發(fā)泡模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，所有內(nèi)容重新整理、更新目錄目錄21基本準(zhǔn)則31.1材料31.2 發(fā)泡漏料31.

2、3 接頭31.4維護(hù)31.5 模具動作流程31.6氣動元件31.7 承壓板31.8工藝定位導(dǎo)柱41.9 直導(dǎo)板51.10模具定位的控制面52型腔62.1 型腔基本要求62.2 型腔溫度62.3 型腔中的運(yùn)動塊62.4型腔中的固定鑲塊102.5 真空回路112.6 表皮檢測112.7 表皮弱化檢測112.8型腔發(fā)泡密封11充氣密封條11骨架硬密封筋12型腔硬密封條122.9 收縮率123 型芯133.1 型芯基本要求133.2型芯溫度133.3骨架固定133.4骨架檢測133.5 收縮率133.6型芯運(yùn)動塊134人機(jī)界面145模架相關(guān)146安全147設(shè)計(jì)時間表158設(shè)計(jì)評審158.1預(yù)設(shè)計(jì)評審1

3、58.2 設(shè)計(jì)評審159附錄151基本準(zhǔn)則1.1材料l 通常采用鑄造鋁合金（詳見鑄鋁工藝）、環(huán)氧樹脂（詳見環(huán)氧澆注標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)手冊）、鋁-鎂-硅系合金6061-T6作為主要材料。l 主要材料的選擇和替換必須由客戶確認(rèn)。l 溫控的運(yùn)動塊（如滑塊）盡可能與本體的材料相同，或者與其熱導(dǎo)性相同。1.2 發(fā)泡漏料l 通常情況下，不允許有發(fā)泡漏料區(qū)域，需設(shè)計(jì)密封結(jié)構(gòu)。l 若產(chǎn)品上存在難以避免漏料的特殊結(jié)構(gòu)和部位，需明確處理措施并得到客戶的確認(rèn)，并商定后續(xù)處理辦法。l 漏料不應(yīng)降低任何裝置的性能，例如：滑塊上的氣缸或者感應(yīng)開關(guān)。1.3 接頭l 通常情況下，根據(jù)客戶的標(biāo)準(zhǔn)或者要求選擇接頭。l 如果客戶未做指定，一

4、般根據(jù)所采用氣動元件的品牌選擇對應(yīng)的氣動接頭。l 水路、氣路、真空等接頭應(yīng)固定牢靠，密封嚴(yán)密；外接接口必須與客戶確認(rèn)。1.4維護(hù)在不需拆卸的情況下，模具必須可完成以下操作： 充氣密封條、硬密封條的更換 骨架真空吸盤替換 易于清理漏料 真空環(huán)路和真孔眼必須能夠清理（以應(yīng)對在無表皮或者骨架時發(fā)泡，發(fā)泡料流入真空眼和真空回路的情況）1.5 模具動作流程根據(jù)客戶動作及控制要求編制，并經(jīng)客戶確認(rèn)。 1.6氣動元件l 氣動元件的選擇根據(jù)客戶的標(biāo)準(zhǔn)或者要求。一般采用 “Festo”或“SMC”品牌元件。l 如果客戶未做指定，一般根據(jù)模具等級選擇對應(yīng)的氣動元件。1.7 承壓板l 上、下模必須裝有承壓板，閉合后

5、上模向下的壓力完全由下模上的承壓板承受。l 根據(jù)模具的大小，選擇對應(yīng)的承壓板。常用D60（標(biāo)準(zhǔn)型）、D40（小型）兩種規(guī)格。l 與工藝定位導(dǎo)套、工藝定位導(dǎo)柱配套的承壓板（標(biāo)準(zhǔn)型）配3只M6螺釘，裝配示意圖如圖1所示。詳見對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)件圖紙圖1 帶工藝定位導(dǎo)套的承壓板（標(biāo)準(zhǔn)型）l 普通承壓板（標(biāo)準(zhǔn)型）配1只M6螺釘，裝配示意圖如圖2所示。詳見對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)件圖紙圖2 不帶工藝定位導(dǎo)套的承壓板（標(biāo)準(zhǔn)型）1.8工藝定位導(dǎo)柱l 對于澆注環(huán)氧的發(fā)泡模，需設(shè)計(jì)至少2處工藝定位導(dǎo)柱以實(shí)現(xiàn)模具制造過程中上模、下模的定位，并在對應(yīng)位置設(shè)置帶工藝定位導(dǎo)套的承壓板以安裝工藝定位導(dǎo)柱，如圖3示意。l 工藝定位導(dǎo)柱直徑20mm，

6、只在模具制造過程中使用，在生產(chǎn)過程中已卸除。圖3 工藝定位導(dǎo)柱安裝示意圖1.9 直導(dǎo)板通常在發(fā)泡模中需要設(shè)置直導(dǎo)板以滿足以下要求（圖4所示為適用于IP發(fā)泡模的直導(dǎo)板組件裝配圖，配M12螺釘，詳見對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)件圖紙）： 在生產(chǎn)過程中上、下模的導(dǎo)向定位（消除模架產(chǎn)生的上、下位置）。 在排氣過程中，模具開啟10mm范圍內(nèi)，直導(dǎo)板始終保持導(dǎo)向狀態(tài)，并且支撐住滑塊使保持閉合狀態(tài)。 跨板應(yīng)在支板上平穩(wěn)滑動，確保上、下模在合模過程中對中。圖4 直導(dǎo)板組件（適用于IP發(fā)泡模）1.10模具定位的控制面模具上、下模定位的準(zhǔn)確性通過精確的控制面來保證。在模具制造過程中，作為控制面的工藝定位導(dǎo)套（導(dǎo)柱）及配套承壓板安裝面

7、、直導(dǎo)板安裝面必須做精銑加工。2型腔2.1 型腔基本要求l 如圖5所示：鑄造鋁合金支撐壁厚不小于20mm，加強(qiáng)筋厚度不小于15mm，外框壁厚不小于20mm；環(huán)氧層厚度約8mm，厚度應(yīng)均勻，誤差小于3mm。l 采用工藝模澆注方式制作環(huán)氧層，確保環(huán)氧層無裂紋、無氣孔、無脫離、無塌陷等異常缺陷（詳見環(huán)氧澆注標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)手冊）。l 型腔本體上需設(shè)置方便可靠的吊裝孔或裝置。l M12以下螺釘與鑄造鋁合金連接，均需要放置自攻螺絲鋼套。圖5 鑄造鋁合金、環(huán)氧厚度2.2 型腔溫度l 型腔通入溫水并用模溫機(jī)控制溫度，溫度可調(diào)范圍為30 到 60。l 根據(jù)工藝需要確定所需模溫，型腔實(shí)際模溫偏差控制在3范圍內(nèi)。l 在型

8、腔的發(fā)泡部位（盡可能裝置在最敏感的部位，如氣囊或者帽檐處 ）設(shè)置溫度感應(yīng)器，對模溫進(jìn)行自動監(jiān)控。l 溫水必須先進(jìn)入型腔本體之后再流入各個滑塊。l 水孔直徑推薦為12mm，不得小于8mm。l 水管分布均勻，每100mm-150mm必須有一路水管通過，水管彎曲角度不小于R50。l 所在區(qū)域保溫工況允許的條件下，整副模具冬季保證能在2小時內(nèi)升溫到工藝要求。2.3 型腔中的運(yùn)動塊l 設(shè)計(jì)運(yùn)動塊使操作者容易將產(chǎn)品取出，避免產(chǎn)品損傷。運(yùn)動塊主要有滑塊、頂塊、翻塊、帶導(dǎo)向的活動鑲塊。l 運(yùn)動塊的分型面必須設(shè)計(jì)合理，不得存在運(yùn)動方向上不允許的倒勾。l 所有硬脫模的倒勾必須與客戶協(xié)商確認(rèn)。 一般情況下0.8mm

9、以下的倒勾可以接受。l 發(fā)泡產(chǎn)品不允許因模具原因出現(xiàn)明顯的痕跡（分型線、刮痕、凹痕等）；痕跡可以出現(xiàn)在之后將被去除的部位上（被下道工序銑掉或者沖裁掉的區(qū)域內(nèi)）；在運(yùn)動塊打開時，產(chǎn)品工藝邊上不能產(chǎn)生任何滑痕。l 分型線必須設(shè)置在產(chǎn)品圓角處，不能設(shè)置在平面上。要求分型面與圓角法向夾角不大于30（需澆注環(huán)氧時盡量不大于20），并根據(jù)圓角大小、運(yùn)動方向、厚度需要、加工需要確定分型線在圓角上的位置（如圖6所示，按需設(shè)計(jì)在圓角的起點(diǎn)、中部、末端），確保本體和運(yùn)動塊上無銳邊。l 滑塊、頂塊、翻塊通常由氣缸（或帶連桿結(jié)構(gòu)）驅(qū)動，某些情況下也可采用氣墊驅(qū)動；帶導(dǎo)向的活動鑲塊在產(chǎn)品脫模時隨產(chǎn)品一起移動，并依靠自重

10、復(fù)位。l 氣缸帶接近開關(guān)以控制氣缸運(yùn)動是否到位。l 運(yùn)動塊與本體接觸面保證有2-10拔模角。l 尺寸較大的運(yùn)動塊需設(shè)置水管。l 運(yùn)動塊上應(yīng)充分考慮真空布置，設(shè)置真空密封條、真空腔、真空線路、管接頭安裝結(jié)構(gòu)。圖6 分型面示意圖l 運(yùn)動塊的原理圖和示例圖：滑塊：由氣缸（或帶連桿結(jié)構(gòu)）驅(qū)動的平移運(yùn)動。圖7 滑塊的原理圖和示例圖內(nèi)部滑塊：由氣缸（或帶連桿結(jié)構(gòu)）驅(qū)動的內(nèi)部平移運(yùn)動；必須鎖定以防在發(fā)泡壓力下移動。圖8 內(nèi)部滑塊的原理圖和示例圖翻塊：由氣缸（或帶連桿結(jié)構(gòu)）驅(qū)動，做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。圖9 翻塊的原理圖和示例圖頂塊：由氣缸（或帶連桿結(jié)構(gòu)）驅(qū)動，在發(fā)泡后驅(qū)動產(chǎn)品向頂件方向運(yùn)動。. 圖10 頂塊的原理圖和示

11、例圖帶導(dǎo)向的活動鑲塊：產(chǎn)品脫模時隨產(chǎn)品一起移動，并依靠自重復(fù)位；如果是重的活動鑲塊，設(shè)計(jì)由氣缸（或帶連桿結(jié)構(gòu)）驅(qū)動。圖11 帶導(dǎo)向的活動鑲塊原理圖和示例圖2.4型腔中的固定鑲塊l 設(shè)置固定鑲塊，有利于對應(yīng)區(qū)域（主要是零件配合面，如：風(fēng)口、揚(yáng)聲器和防凍修整機(jī)的面)的真空設(shè)置及維護(hù)（固定鑲塊邊界面和型腔本體間有0.2mm的間隙用于抽真空）。l 固定鑲塊有利于清理型腔里的發(fā)泡漏料。l 固定鑲塊的原理圖如圖12所示：圖12 固定鑲塊原理圖2.5 真空回路l 通常情況下型腔設(shè)置兩路真空并分別控制。需得到客戶認(rèn)可。1、一路為內(nèi)部真空（包括所有內(nèi)部真空腔、所有運(yùn)動塊及固定鑲塊邊界面上真空間隙、內(nèi)部真空眼接頭

12、），需2級控制：1級為50%，2級為100%2、一路為外部真空（工藝邊真空槽的真空） l 真空密封條是模具維護(hù)時能夠更換的標(biāo)準(zhǔn)件（詳見密封條和工藝條標(biāo)準(zhǔn)）。l 型腔上必須在合適位置安裝真空壓力表（位置應(yīng)該設(shè)置在操作者容易觀測的部位）。l 型腔應(yīng)該保證有-0.8bar的真空度。l 推薦采用固定鑲塊及運(yùn)動塊邊界面上真空間隙、內(nèi)部真空眼、內(nèi)部真空腔、工藝邊真空槽和背面管接頭方式布置整副模具的真空系統(tǒng)。l 對于背部蓋板式真空腔，應(yīng)盡量減少真空腔容積，以達(dá)到快速抽真空目的；真空腔易于維護(hù)維修，方便清除內(nèi)部雜物。2.6 表皮檢測根據(jù)客戶要求，選擇檢測方法：第一種方法是根據(jù)真空壓力表檢測型腔真空度，以確定是

13、否安放了表皮。第二種方法是在產(chǎn)品不可見區(qū)域安裝光電傳感器檢測表皮。2.7 表皮弱化檢測根據(jù)客戶要求，決定是否檢測表皮弱化。在表皮弱化探測孔下安裝光電傳感器用來檢測表皮是否通過了弱化工序。2.8型腔發(fā)泡密封l 與客戶協(xié)商確定密封方案，包括充氣密封和硬密封的位置、連接方式等。l 密封條邊緣距離產(chǎn)品切割線需滿足最小距離要求。l 密封條及接頭需方便安裝和維護(hù)。l 密封條走勢避免急劇拐彎或陡降。l 密封條和工藝條詳見附錄：密封條和工藝條標(biāo)準(zhǔn)。2.8.1充氣密封條 發(fā)泡密封推薦使用充氣密封條，設(shè)置于工藝邊上對應(yīng)位置上（要求密封條邊緣距離最近內(nèi)部圓角邊緣7 mm -10mm）。合模狀態(tài)中密封條充氣，以阻止發(fā)

14、泡漏料。 充氣密封條相互獨(dú)立，并盡量根據(jù)產(chǎn)品外形、工藝要求安排分段控制。 充氣密封條的直徑為10mm，詳見密封條和工藝條標(biāo)準(zhǔn)。 密封條充氣時超出型腔面最大高度為1.5mm；放氣時超出型腔面最大高度為0.5mm，以便順利排氣。 在正常的模具操作時，密封條必須保持在密封槽內(nèi)，不能脫離密封槽。 在充氣密封條外面必須設(shè)置真空槽以使表皮貼合型腔。 充氣密封條端部為實(shí)心的密封條端接頭，詳見密封條和工藝條標(biāo)準(zhǔn)。 密封條滿足厚度在一定范圍內(nèi)變化的骨架和表皮的使用要求(一般情況下總偏差0.4mm)。 2.8.2骨架硬密封筋骨架硬密封筋形狀和位置如圖13所示，設(shè)置在骨架工藝邊上（要求安置面法向與脫模方向夾角不小于

15、30），合模狀態(tài)中壓住表皮以阻止發(fā)泡漏料。圖13 骨架硬密封筋形狀和位置示意圖 2.8.3型腔硬密封條 單獨(dú)的硬密封條理想的安裝狀態(tài)如圖14所示，設(shè)置于工藝邊對應(yīng)位置上（要求安置面法向與脫模方向夾角不小于30，以避免壓力損失導(dǎo)致發(fā)泡漏料）。詳見密封條和工藝條標(biāo)準(zhǔn)。圖14 單獨(dú)的硬密封條理想的安裝狀態(tài) 與骨架硬密封筋配合的硬密封條理想的安裝狀態(tài)如圖15所示，設(shè)置于工藝邊上與硬密封筋對齊的位置（要求安置面法向與脫模方向夾角不小于30，以避免壓力損失導(dǎo)致發(fā)泡漏料）。詳見密封條和工藝條標(biāo)準(zhǔn)。圖15 與骨架硬密封筋配合的硬密封條理想的安裝狀態(tài)2.9 收縮率型腔面相對于表皮的收縮率按照客戶要求設(shè)置。3 型

16、芯3.1 型芯基本要求l 鑄造鋁合金支撐壁厚不小于20mm，加強(qiáng)筋厚度不小于15mm，外框壁厚不小于20mm。l 型芯本體上需設(shè)置方便可靠的吊裝孔或裝置。l M12以下螺釘與鑄造鋁合金連接，均需要放置自攻螺絲鋼套。3.2型芯溫度l 型芯通入溫水并用模溫機(jī)控制溫度，溫度可調(diào)范圍為30 到 60。l 根據(jù)工藝需要確定所需模溫，型芯實(shí)際模溫偏差控制在3范圍內(nèi)。l 在發(fā)泡部位（盡可能裝置在最敏感的部位，如氣囊或者帽檐處 ）設(shè)置溫度感應(yīng)器，對模溫進(jìn)行自動監(jiān)控。l 水孔直徑推薦為12mm，不得小于8mm。l 水管分布均勻，每100mm-150mm必須有一路水管通過，水管彎曲角度不小于R50。l 所在區(qū)域保

17、溫工況允許的條件下，整副模具冬季保證能在2小時內(nèi)升溫到工藝要求。3.3骨架固定l 型芯與骨架B面接觸面必須足夠大，以防止骨架在發(fā)泡時失去支撐導(dǎo)致變型。l 型芯與骨架非B面位置（如加強(qiáng)筋）需留有足夠間隙（ 2mm3mm），以易于骨架安裝在型芯上，并且可以防止在精度范圍內(nèi)尺寸增大的骨架與型芯干涉。l 骨架上未被型芯支撐的部位必須獲得客戶確認(rèn)。l 要求客戶提供合格的骨架以便調(diào)整型芯，使上模能最大程度與骨架匹配。l 按需設(shè)置真空吸盤或有效機(jī)械結(jié)構(gòu)來固定骨架：1、 常用2.5褶硅膠吸盤，外徑30mm。2、 吸盤運(yùn)動方向與該位置的法向偏差不大于20，否則吸盤應(yīng)增帶氣缸伸縮結(jié)構(gòu)。3、 一模多腔的吸盤氣路每腔

18、應(yīng)獨(dú)立控制。4、 真空吸盤的數(shù)量、位置須經(jīng)客戶確認(rèn)。l 必須在型芯合適位置安裝真空壓力表（位置應(yīng)該設(shè)置在操作者容易觀測的部位）。l 型芯應(yīng)該保證有-0.6bar的真空度。3.4骨架檢測在型芯上安裝光電傳感器探測骨架。3.5 收縮率型芯面相對于骨架的收縮率按照客戶要求設(shè)置。3.6型芯運(yùn)動塊如果型芯上有運(yùn)動塊，必須按一定規(guī)律運(yùn)動。若是滑塊（如氣囊滑塊），須在發(fā)泡過程中鎖定（在發(fā)泡壓力下不允許滑塊后移）。4人機(jī)界面對于模具，一般需設(shè)置以下按鈕以滿足操作要求： 雙手按鈕控制滑塊、頂塊等的復(fù)位和退出。 上模真空按鈕控制骨架的吸附和取消。 下模內(nèi)腔真空按鈕控制內(nèi)腔真空的2級設(shè)置和取消：50%、100%。 下模外腔真空按鈕控制工藝邊真空的設(shè)置和取消。5模架相關(guān)l 獲得模架裝配圖紙，掌握相關(guān)安裝信息：如上、下工作臺固定模具的螺釘孔位置和大小、允許合模高度、允許模具大小、對模具的定位結(jié)構(gòu)等。l 獲取模架動作和操作資料，利用人機(jī)工程學(xué)確認(rèn)模具在模架中的位置；涉及到操作的內(nèi)容須獲得客戶確認(rèn)。l 獲取模架與模具間接口信息。6安全模具應(yīng)滿足所有安全規(guī)定和要求。7設(shè)計(jì)時間表設(shè)計(jì)時間表包括以下內(nèi)容： 技術(shù)協(xié)議簽訂時間。 開模數(shù)據(jù)發(fā)放時間。 預(yù)設(shè)計(jì)評審時間。 設(shè)計(jì)