引言

　　在轎車內(nèi)飾件中叹放，諸如主地毯既芯、行李箱側(cè)板占找、行李箱地毯祸遮、衣帽架宪凹、門和頂棚等，稱為軟內(nèi)飾件木锈，是汽車內(nèi)飾件中最為關(guān)鍵的部分举么。此類內(nèi)飾件不僅要求色彩淡雅，手感柔軟肪才、舒適考瘪，同時也要求外觀造型別致，因而成型過程也有其獨特的一面网访。本公司技術(shù)人員經(jīng)過多年對此類產(chǎn)品模具的摸索悯歇、研制和開發(fā)，已形成一整套完整的設(shè)計质法、制造工藝流程风捌。從利用德國GOM公司的流動式光學(xué)掃描設(shè)備獲取樣件3D數(shù)據(jù)開始，運用逆向工程技術(shù)進行內(nèi)飾件產(chǎn)品設(shè)計妄迁，到使用UG II軟件進行模具設(shè)計寝蹈，制定鑄件澆鑄工藝，最終使用日本Toshiba BTD-13R22大型四軸臥式鏜銑床加工成型模具登淘，其設(shè)計箫老、造型、制造形帮、工藝等技術(shù)已相當(dāng)成熟槽惫。

　　1． 轎車內(nèi)飾件的特點

　　轎車內(nèi)飾件根據(jù)不同用途，可采用不同材料制造辩撑，但每件內(nèi)飾都由兩部分構(gòu)成：面料和骨架界斜。面料大多為針刺地毯仿耽、簇絨地毯、布料等各薇；骨架多采用麻纖維+聚丙烯（PP）项贺，棉纖維+聚丙烯（PP），廢纖維+樹脂峭判，木粉板等开缎。在制造過程中，面料不必加熱糠管，而骨架需預(yù)先加熱軟化成型妙帆，再與面料粘合，冷卻成型罐葫。同時為追求內(nèi)飾件高雅的氣質(zhì)兵雪，面料一般采用淺色材料，因此成型后不能有任何污跡粘附屋迄。而且就地毯晒茁、行李箱側(cè)板、輪罩這些內(nèi)飾件的形狀而言答海，外形尺寸較大捷嘁，型面都為自由曲面，難以用傳統(tǒng)二維圖紙描述壁万，型面起伏多變鳍彪，高低落差懸殊。綜合以上特點宾芥，傳統(tǒng)的模具設(shè)計侣夷、制造工藝無法滿足產(chǎn)品成型要求。

　　2． 模具特點

　　根據(jù)以上產(chǎn)品的特點仑乌，成型模具不能采用常規(guī)的鋼質(zhì)材料百拓，同時要求模具材料除了達到基本硬度外，還要求具有導(dǎo)熱性好晰甚、不生銹的特點衙传。綜上所述，我們選用鋁合金作為模具材料厕九。成型過程參照金屬覆蓋件拉延過程蓖捶，模具沒有貼合的分型面，在模具成型部分外留出類似壓料圈的延伸面扁远，用來固定面料俊鱼，同時在成型面以下相同距離采用水管冷卻法，加快產(chǎn)品定型固化畅买。

　　3． 模具設(shè)計

　　3．1 源數(shù)據(jù)類型

　　在內(nèi)飾件模具設(shè)計前并闲，首先要得到產(chǎn)品的三維數(shù)據(jù)模型细睡，根據(jù)當(dāng)前條件，客戶提供的數(shù)據(jù)源形式可分為三維數(shù)模帝火、樣件或圖紙簿馍，任何軟件制作的三維數(shù)模通過IGS文件接口，都可由UG軟件讀入進行設(shè)計东镶。如提供的是樣件忆帐，則需通過掃描，得到數(shù)據(jù)點云橱墨，采用反求工程技術(shù)構(gòu)建產(chǎn)品型面梢纫，通過不斷比較修正，最終得到三維內(nèi)飾件產(chǎn)品造型捕砖。如條件許可虫弓，還可以用聚氨酯材料加工出一比一的凹腔模型，將實物與其對應(yīng)灵吃，進行匹配，以防止局部缺陷造成最終影響息沐。

　　3． 2模具結(jié)構(gòu)

　　考慮到產(chǎn)品成型的特殊性和模具材料的特點灵界，我們制造的模具結(jié)構(gòu)為：成型部分鋁合金厚度為35毫米，且隨起伏多變型面盛惩，反面每隔300mm至400mm固定距離溉委，增加縱橫交錯的支撐筋，模具上下底板采用槽鋼或工字鋼爱榕，整個模具皆采用鋁合金鑄件瓣喊。

　　3．3成型面的延伸設(shè)計

　　由于內(nèi)飾件產(chǎn)品骨架在成型前需加熱軟化，產(chǎn)生拉延變形黔酥，隨后將其與面料貼合藻三，故在成型過程中需保證產(chǎn)品外部在一定張力的作用下保持相對靜止。同時跪者，考慮最終產(chǎn)品輪廓根據(jù)實際裝車情況有延伸的可能性棵帽，因此在模具設(shè)計中，參照金屬拉延模的做法渣玲，將產(chǎn)品成型部分型面按原有趨勢延伸15毫米逗概，既是產(chǎn)品成型過程需要，又可加強模具周邊的強度忘衍。隨后根據(jù)產(chǎn)品表面造型逾苫，使用UGII軟件的加厚操作，完成單個模具的整體設(shè)計枚钓、造型工作馅块，同理粟宣，通過偏置內(nèi)飾件產(chǎn)品的壁厚，可得到另一模具的三維造型雁韵。

　　3．4冷卻水管的設(shè)計

　　由于內(nèi)飾件產(chǎn)品在成型過程中盗闯，骨架材料先加熱軟化，溫度需達到150～200攝氏度颊嫁，以使其具有塑性球灰，便于拉延成型。當(dāng)軟化材料成型并與面料粘結(jié)后祈兼，又需要及時冷卻定型迂溉，以防止產(chǎn)品從模具中取出后變形，故需對模具進行快速冷卻痒跌。冷卻模具采用水冷方式狡舞，即在模具內(nèi)鋪設(shè)冷卻水管。由于產(chǎn)品材料冷卻的特殊要求牍猫，需將冷卻水管排布均勻骇另，最好離模具成型面保持相同距離。我們采用UGII軟件在先前設(shè)計完畢的模具造型上直接排布随静，根據(jù)產(chǎn)品型面起伏給出偏置距離八千，使水管的走向與型面的曲面變化一致，保證水管在工作中的冷卻效果燎猛。設(shè)計完畢的水管可在計算機上給出效果圖恋捆，方便驗證。隨后重绷，可生成二維圖紙沸停，交給專門部門進行水管彎制，以備后用昭卓。

　　4． 制造流程

　　4．1木模模型的制造

　　由于內(nèi)飾件模具尺寸較大愤钾，考慮到模具重量和冷卻方式，我們采用實型鑄造方法得到鋁合金毛坯葬凳。根據(jù)實型鑄造工藝绰垂，需先制作一個木模，按傳統(tǒng)做法火焰，需根據(jù)設(shè)計要求手工制模成型劲装。由于我們已在計算機上完成模具整體的設(shè)計、造型工作，就可以非常方便的利用數(shù)控機床切削出鑄造所需要的木模型面，既減輕了工作量奢惋，縮短了木模制造周期瘟檩，又保證了澆注后的毛坯具有均勻的加工余量溪臊。

　　4．2冷卻水管的預(yù)埋與鑄件的成型

　　水管制作完成后泰讽，需用預(yù)埋的內(nèi)置的方法榜寸，在毛坯澆注的同時完成雕踊。即在澆注模具毛坯時哩啼，將冷卻水管預(yù)先固定在泥芯上莽裤，離型面約5～8毫米，待上鑄型與下鑄型合模澆注后馒易，冷卻水管就自然被鋁合金包住店烛，采用這種方法排布的冷卻水管，與模具成型面距離統(tǒng)一砖军，吸熱效率極高辱甫，冷卻效果非常好，模具工作時表面溫度可降低至5～10攝氏度蒋令。同時店诗，由于嚴(yán)格控制了水管走向，可保證鋁鑄件加工時不會破壞水管層音榜。由于鑄件體積較大庞瘸，鑄造工藝也及其復(fù)雜，經(jīng)過多次試驗赠叼，我們已能用砂型鑄造和實型鑄造兩種方法澆鑄大型鋁合金模具毛坯恕洲。實型鑄造最大重量可達250公斤，砂型鑄造最大重量已達1500公斤梅割。

　　4．3模具型面加工

　　模具毛坯澆注完成后，我們得到的是一個具有均勻余量的鑄件葛家，此類模具毛坯最大重量達1.5噸户辞，最大尺寸為1900 X 1700 X 450 毫米，需要選擇合適的加工中心完成最后的數(shù)控加工癞谒。在我們的制造過程中底燎，Toshiba BTD-13R22大型四軸臥式鏜銑床起到了關(guān)鍵作用。該機床功率強大弹砚，適合重力切削双仍，數(shù)控系統(tǒng)和機械運動機構(gòu)能夠長時間持續(xù)穩(wěn)定運行，高精度大型旋轉(zhuǎn)工作臺虫棚，能做到一次裝夾辽画，多面加工，還可利用可伸展主軸切削較為低洼處的曲面黔琢。

　　根據(jù)毛坯鋁合金材質(zhì)特性和型面起伏的特征阀恳，為提高加工效率和節(jié)約刀具成本，我們采用WALTER模塊化螺紋連接式接桿和刀頭寻癌，刀具類型使用仿形銑刀薇榨，粗加工使用鑲嵌式多片銑刀豌腮，精加工使用鑲嵌式單片銑刀，材料選擇適合鋁合金加工的WMG和WK10類刀片魏颠，該類刀片采用耐磨硬質(zhì)合金椰骇，前角和后角較大，易排屑软苗。

　　4．4模具裝配及拉料夾持裝置的安裝

　　對于類似地毯膨吼、行李箱側(cè)板或輪罩的模具，上模和下模在合模過程中采用定位柱和定位孔作為合模的裝置距痪，或者采用導(dǎo)向板定位允瞧。一旦模具調(diào)試完成，并進行正式使用時蛮拔，定位裝置一概卸除述暂，靠產(chǎn)品的料厚和模具的形狀自行地位，此類結(jié)構(gòu)省略了一般模具的導(dǎo)柱/導(dǎo)套裝置建炫，結(jié)構(gòu)簡單畦韭，安裝方便。

　　為防止面料在成型過程中產(chǎn)生折皺現(xiàn)象肛跌，對于產(chǎn)品邊緣起伏落差小的形態(tài)艺配，比如地毯，我們采用在邊緣的頂部和底部安裝一排拉針衍慎，阻止面料隨模具成型而跟緊型腔转唉，拉針拉住面料，迫使面料拉延并延伸稳捆，使其變形赠法，最終在快速冷卻后使面料和骨架迅速定型。對于產(chǎn)品型面起伏落差很大的形態(tài)乔夯，比如行李箱側(cè)板或輪罩猴宾，在四周邊緣，采用夾持框架方式醇疮，拉住面料漆埋。框架形狀與產(chǎn)品輪廓一致巴移。

　　5．結(jié)束語

　　采用此類內(nèi)飾件模具的制造工藝您窒，已成功開發(fā)并制造了多種車型的內(nèi)飾件模具。比如瞭驴，上海通用賽歐SRV行李箱左右側(cè)板及備胎蓋肃径；奇瑞東方之子主地毯、輪罩及行李箱平地毯模具；大眾B5豪華右輪罩精者；風(fēng)神3號行李箱內(nèi)飾件又信；江淮瑞風(fēng)主地毯及輪罩；大眾GP3左右輪罩杰笛；上海通用凱越主地毯抛冗；大眾POLO三廂車衣帽架等。

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