一種汽車頂棚連續模壓裝置及生產方法與流程

本發明涉及汽車頂棚加工設備和方法技術領域，具體涉及一種汽車頂棚連續模壓裝置及生產方法。

背景技術：

汽車頂棚安裝于汽車頂部，起到隔熱、隔音和美化等作用，是重要的汽車內飾件。一般生產汽車頂棚都要經過加熱、模壓成型和切割三個步驟，實際生產中這三個步驟大多數是分開的，不能連續作業；通常模壓成型后將頂棚初形放到定位裝置上用機器人切割或水切割，對頂棚周邊進行壓緊時，容易使定位不準確，降低產品合格率，同時分別開發購買加熱裝置、成型模具、切割定位裝置和切割機器會使生產成本增加。

中國專利CN101513761A公開了一種汽車內飾件模內沖切工藝方法，在模壓成型模具內增加有汽車內飾件的沖切孔腔裝置，把模壓成型、沖空腔及修邊一次完成，沖切定位準確，且減少了設備投入，降低了成本。但以上現有技術只能滿足較為簡單的工藝，復雜工藝開發成型沖切一體模具時，模具結構復雜，不便于加工，且原材料的加熱需要另外的設備。

技術實現要素：

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種汽車頂棚連續模壓裝置及生產方法，可以連續作業，提高產品質量，降低成本。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

第一方面，本發明提供的一種汽車頂棚連續模壓裝置，包括能夠開、合模的上模座和下模座，所述上模座和下模座之間依次設有三個工位；所述第一工位上設有基材和面層的加熱裝置，可同時對基材和面層加熱；所述第二工位上設有成型模具，用于將加熱后基材和面層壓制成型；所述第三工位上設有沖切模具，用于沖孔、修邊和收集廢料。

具體地，所述加熱裝置包括基材上、下加熱板和面層上、下加熱板，所述基材上、下加熱板分別固定在上墊板和中間墊板上表面，所述面層上、下加熱板分別固定在中間墊板下表面和下墊板上，所述中間墊板由若干氣缸支撐。上下模座合模時，兩加熱板之間留有縫隙，以免壓壞基材或面層。基材和面層加熱集中在同一工位，空間利用率高，熱量更集中，提高了熱能利用率。

具體地，所述成型模具包括工作面與產品形狀吻合成型凸模和成型凹模，在成型凸模和成型凹模內沿著成型面設有冷卻水管，設置冷卻水管可縮短冷卻時間，提高效率。

具體地，所述沖切模具包括凸模固定板、與產品孔口吻合的若干沖孔凸模、與產品型面吻合的壓料/卸料板和沖孔凹模，以及修邊刀和廢料刀，所述沖切模具用于加工天窗孔、安裝孔、修邊和切斷廢料等，經過沖切后，頂棚可直接進入裝配。

具體地，所述壓料/卸料板下面安裝有與產品邊緣吻合的上模修邊刀，所述沖孔凹模上面安裝有與上模修邊刀配合的下模修邊刀，修邊刀沿著產品邊緣安裝，使修邊準確，得到頂棚外形；所述上模修邊刀外側間隔地安裝有上模廢料刀，所述下模修邊刀外側安裝有與上模廢料刀配合的下模廢料刀，廢料刀間隔安裝，將修邊廢料切成多段，方便收集。

具體地，所述修邊刀和廢料刀均為鑲塊結構，鑲塊結構可單獨設計加工，相比整體設計加工降低了難度，同時易于維修和更換。

具體地，所述第二工位和第三工位設有頂料裝置，用于將扣在型面上的產品頂起，方便取料；所述第三工位還設有廢料收集槽，用于收集修邊廢料和沖孔廢料。

具體地，所述汽車頂棚連續模壓裝置每個工位之間都設有導柱導套，導柱導套導向精度高，在每兩個工位之間都設置導柱導套，能使上、下模座準確合模。

第二方面，本發明還提供的一種汽車頂棚連續模壓生產方法，在一個開合模過程中包括如下步驟：

1)、在第一工位上，模具閉合時，面層上加熱板和面層下加熱板對面層加熱，基材上加熱板和基材下加熱板對基材進行加熱，調節加熱參數，保證加熱溫度和時間合適。基材和面層在同一工位上加熱，空間利用率高，熱量更集中，提高了熱能利用率。

2)、在第二工位上，模具閉合時，上模座向下運動，帶動成型凹模向下運動，最終成型凹模和成型凸模閉合，將基材和面層同時壓制成型，保壓待產品冷卻后，開模取出初成型產品。

3)、在第三工位上，模具閉合時，上模座向下運動帶動壓料板/卸料板向下運動壓住產品，沖孔凸模對其沖孔，修邊刀修切邊緣廢料，廢料刀將上一合模過程修切的邊緣廢料切成多段，沖孔廢料和修邊廢料通過廢料孔落入廢料收集槽，開模后將產品取出。

具體地，所述基材加熱溫度為180℃-220℃，面層加熱溫度為180℃-200℃，加熱時間為60-90s；合模壓力為10-20MPa；保壓時間為30-60s。

由上述技術方案可知，本發明提供的一種汽車頂棚連續模壓裝置，三個工位可連續生產，提高生產效率，相比傳統的加熱、成型、水切割三步分開的頂棚生產方法，使用本發明提供的裝置和方法生產效率能提高一倍左右；相比機器人切割或水切割，模具沖切操作簡單，可提高產品精度；同時整個生產過程只需一套連續模壓裝置，降低設備開發購買成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標記標識。附圖中，各元件或部分并不一定按照實際的比例繪制。

圖1為本發明實施例提供的汽車頂棚連續模壓裝置的整體結構示意圖；

圖2為圖1所示汽車頂棚連續模壓裝置第一工位的示意圖；

圖3為圖1所示汽車頂棚連續模壓裝置第三工位示意圖；

圖4為圖1所示汽車頂棚連續模壓裝置第三工位修邊刀和廢料刀示意圖；

附圖標記：

1-上模座；2-基材上加熱板；3-基材；4-基材下加熱板；5-中間墊板；

6-面層上加熱板；7-面層；8-面層下加熱板；9-下模座；10-上墊板；

11-下墊板；12-氣缸；13-成型凸模；14-頂塊；15-頂桿；16-修邊刀；

16-1-上模修邊刀；16-2-下模修邊刀；17-廢料收集槽；18-廢料孔；

19-廢料刀；19-1-上模廢料刀；19-2-下模廢料刀；20-導柱；21-導套；

22-Ⅰ號沖孔凸模；23-Ⅱ號沖孔凸模；24-Ⅲ號沖孔凸模；25-沖孔凹模；

26-壓料/卸料板；27-凸模固定板；28-冷卻水管；29-成型凹模。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明技術方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，因此只作為示例，而不能以此來限制本發明的保護范圍。

參見圖1至圖4，一種汽車頂棚連續模壓裝置，包括能夠開、合模的上模座1和下模座9，所述上模座1和下模座9之間依次設有三個工位；所述第一工位上設有基材3和面層7的加熱裝置，可同時對基材3和面層7加熱；所述第二工位上設有成型模具，用于將加熱后基材3和面層7壓制成型；所述第三工位上設有沖切模具，用于沖孔、修邊和收集廢料。工作時，下模座9保持固定，上模座1在機床(未示意)動力的作用下向下運動，帶動三個工位上的工作部件工作。

所述第一工位上設有加熱裝置，所述加熱裝置包括基材上加熱板2、基材下加熱板4和面層上加熱板6、面層下加熱板8，所述基材上加熱板2和基材下加熱板4分別固定在上墊板10和中間墊板5上表面，所述面層上加熱板6和面層下加熱板8分別固定在中間墊板5下表面和下墊板11上；所述上墊板和下墊板分別固定在上模座1和下模座9上，所述中間墊板5由若干氣缸12支撐。上下模座合模時，兩加熱板之間留有縫隙，以免壓壞基材3或面層7。

所述成型模具包括工作面與產品形狀吻合成型凸模13和成型凹模29，成型凸模12和成型凹模29分別固定在下模座9和上模座1上，在成型凸模13和成型凹模29內沿著成型面設有冷卻水管28，該冷卻水管28可縮短冷卻時間，提高生產效率。

所述沖切模具包括凸模固定板27、與產品孔口吻合的若干沖孔凸模、與產品型面吻合的壓料/卸料板26和沖孔凹模25，以及修邊刀16和廢料刀19；所述若干沖孔凸模有不同的形狀，如Ⅰ號沖孔凸模用于沖切安裝孔，Ⅱ號沖孔凸模用于沖切天窗等，沖切后的廢料從廢料孔18中排出。初成型的頂棚經過沖切模具加工天窗孔、安裝孔、修邊和切斷廢料等后，可直接進入裝配。

參見圖4，所述壓料/卸料板26下面安裝有與產品邊緣吻合的上模修邊刀16-1，所述沖孔凹模25上面安裝有與上模修邊刀16-1配合的下模修邊刀16-2，修邊刀16沿著產品邊緣安裝，使修邊準確，得到頂棚外形；所述上模修邊刀16-1外側間隔地安裝有上模廢料刀19-1，所述下模修邊刀16-2外側安裝有與上模廢料刀19-1配合的下模廢料刀19-2，廢料刀19間隔安裝，能將修邊廢料切成多段，方便收集。

所述修邊刀16和廢料刀19均為鑲塊結構，鑲塊結構可單獨設計加工，相比整體設計加工降低了難度，同時易于維修和更換。

所述第二工位和第三工位設有頂料裝置，包括頂塊14和頂桿15，用于將扣在型面上的產品頂起，方便取料；所述第三工位沖切模具下面和四周都設有廢料收集槽17，用于收集修邊廢料和沖孔廢料。

所述連續模壓裝置每個工位之間都設有導柱20和導套21，導柱導套導向精度高，在每兩個工位之間都設置導柱導套，能使上、下模座準確合模。

在一個開合模過程中，上述實施例的工作過程為：

1)、在第一工位上，模具閉合時，基材上加熱板2和基材下加熱板4對基材加熱，面層上加熱板6和面層下加熱板8對面層進行加熱，調節加熱參數，基材加熱溫度為180℃-220℃，面層加熱溫度為180℃-200℃，加熱時間為60-90s。

2)、在第二工位上，模具閉合時，上模座1向下運動，帶動成型凹模29向下運動，最終成型凹模29和成型凸模13閉合，將基材和面層同時壓制成型，待產品冷卻后，開模取出初成型產品。

3)、在第三工位上，模具閉合時，上模座1向下運動帶動壓料板/卸料板26向下運動壓住產品，沖孔凸模對其沖孔，修邊刀16修切邊緣廢料，廢料刀19將上一合模過程修切的邊緣廢料切成多段，沖孔廢料和修邊廢料通過廢料孔18落入廢料收集槽17，開模后將產品取出。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求和說明書的范圍當中。