行政文件湿法顶蓬模具设计规范编制: 审核: 批准:2014- - 发布 2014- - 实施内外饰研究院软饰开发中心 发布更改/修订状态:1/A0 密级: D编号: NWY-JS-GF-0312-021.目的模具设计过程标准化,避免设计失误造成的质量及成本损失。
结合产品材料、结构、工艺分析及装配干涉分析,使其满足产品在样件及量产阶段的结构及性能要求。
2.适用范围本规范只适用于长城汽车软饰干法顶蓬产品。
3.职责权限3.1技术中心开发科模具资料管理人员负责模具设计规范的整理及修订并组织评审、验证;3.2各项目负责人针对产品生产过程及产品装配过程中出现的由于模具结构导致质量问题进行汇总并报模具开发人员进行整改;3.3模具开发人员负责模具的策划、设计开发、组织模具的评审,问题库的建立;3.4事业部技术人员参与模具过程开发、评审工作。
4.术语4.1湿法顶蓬的一种生产工艺,指采用冷料热模将顶蓬进行模压成型。
4.2一步法顶蓬骨架成型与面料复合在同一工序完成。
4.3两步法顶蓬先进行骨架成型工序,再进行面料复合工序。
5.工作内容根据生产的工艺、材料的特性等对模具的设计要求如下:5.1模具总体要求5.1.1.使用环境5.1.1.1.生产过程模具凹模在下,凸模在上;5.1.1.2.工作环境一步法:模具温度(150±10 )℃,能够承受最大压力200吨。
两步法:骨架成型模具温度(150±10)℃,面料复合模具温度(110±10)℃,能够承受最大压力200吨。
5.1.1.3.模具收缩率骨架成型模具:按照产品数据重心缩小2.5‰作为模具数据(铝模);面料复合模具:按照产品数据重心缩小1.25‰作为模具数据(铝模);一步法模具:按照产品数据重心缩小2.5‰作为模具数据(铝模);骨架成型模具:按照产品数据重心缩小1.25‰作为模具数据(钢模);面料复合模具:按照产品数据重心缩小1‰作为模具数据(钢模);一步法模具:按照产品数据重心缩小1.25‰作为模具数据(钢模);5.1.2.材质要求5.1.2.1.模具材料使用铸铝或者锻铝,模具本体为空心铝模或实心铝模。
无论是上模还是下模,所使用的铝材必须为一个整体,考虑到模具使用、储存环境等原因,所有零部件都要求抗高温,氧化,并且作相关的保护(如喷漆,发黑等)措施。
锻铝所使用的铝材至少达到UNE L-3321/38.340 (DIN 3.3547; EN AW 5083)标准。
铸铝所使用材料牌号为 ZL104。
5.1.2.2.模具材料为整体铸钢;5.1.2.3.若模具本体为铸铝,若上下加45钢模板,要求模板的厚度30mm。
1.3.模具型面设计要求5.1.3.1.一步法无纺布顶棚反弹量比较小,在0.3mm以下,厚度和模具间隙相差比较小,模具设计可以按照顶棚型面来设计,只需要在前后沿稍微做些下沉2mm处理,通过切割后面料拉伸力来保证型面。
5.1.3.2.一步法针织面料顶棚反弹量在1.2-1.5mm之间,模具B面按照顶棚型面,A面设计需要下沉1.25mm;对于顶棚厚度在下沉后小于2.5mm的地方需要做特别处理,该处由于压得太薄导致顶棚反弹量在0.5mm,甚至没有反弹,建议局部间隙设计加大0.5mm。
5.1.3.3.二步法顶棚,骨架模和粘结模B面按照顶棚B面设计;A面骨架模整体偏移2mm,粘结模A面设计需要下沉1.25mm,同时在把手,顶灯两侧,凹陷比较深的区域要求上模往下凸或上模往上凸出0.5-0.8mm,平滑过渡.(粘结模上模的把手,顶灯两侧,较深凸台R角必须比骨架模R角要小。
见附图)5.1.3.4.模具型面必须沿着设计顶蓬切割线外延10mm ,趋势和A 面走势一致,上下模的间隙和切割边间隙一样。
废边用圆弧水平过渡引出。
如果顶棚最大厚度大于10mm ,废边厚度应该与顶蓬的最大厚度一样。
如果顶棚最大厚度小于10mm ,废边厚度就应该为10mm 。
废边与车顶边缘不应有比较大的型面过渡。
5.1.3.5. A 柱型面设计要领:①顶蓬A 柱做分型面时先延长10mm,再圆滑过度至模具边沿,以防止产品型面变化过大导致出现的材料褶皱问题(如图);②根据产品厚度设计孔位和边缘压痕,压痕垂直距离(1.5-2)mm ,下模可考虑不做凹槽处理,只补孔;注:一步法顶棚模具,由于A 柱位置拉伸较大,面料张紧过大顶蓬基材会因拉伸而变薄,导致顶蓬A 柱强度较低;在模具设计应在成型模具型腔A 柱拉伸位置预留出延展量(2-3mm ),使其成型后,满足设计要求厚度(参照《干法顶蓬模具设计规范》3.5.1 A 柱设计要领)。
5.1.3.6.装配干涉量: 顶蓬与立柱护板配合处配合量① 顶蓬面料为针织面料+海绵层的,干涉量应为(3-4)mm ; ② 顶蓬面料为针刺无纺布(PVC 面料),干涉量应为(2-3)mm 。
顶蓬切割线外延10mm模具A 柱型面过渡5.1.3.7.支架预埋:天窗类顶蓬在模具设计时应按支架结构对模具凹模天窗口位置型面进行修改,模具下模与顶蓬金属支架间隙不超过0.5mm,使天窗支架在顶蓬模压成型时完成(如图)。
顶蓬支架材质为塑料件的则不设计支架预埋的工艺。
5.1.3.8.其他装配位置设计要求:后沿位置厚度:厚度与胶条内槽应一致,不得与泥槽干涉; 5.1.3.9.水切割定位孔的设计模具至少设计4个水切割定位销,直径20-25mm ,高度25-30mm ,距离顶蓬边界大于30mm,一般设计到顶蓬边界的废料区域或灯口的区域。
5.1.3.10.模具型面局部R 角的处理①针织面料顶蓬模具型面的R 角不得小于R5,否则成型后会导致面料出现暗痕;无纺布面料顶蓬模具型面的R 角不得小于R3,否则R 角过小成型后不能满足尺寸要求。
②顶蓬天窗孔处R 角或扶手位置型面拉伸较大处的R 角处的模具间隙建议3mm ,否则会出现由于材料拉伸变薄导致的成型后表面不平,影响到复合面料工序。
5.1.3.11.模具压痕线的设计①模具下模产品边界、孔位设计高度为1.3-1.5mm 高的压痕,便于作为产品水切割的调整的依据且不会影响产品外观质量。
天窗支架预埋型面定位销②顶蓬前后沿位置设计产品中线的压痕,以及顶蓬的边界设计基准尺寸压痕线用于参考顶蓬的边界尺寸。
前沿及后沿的角度考虑材料变形及成型效果,模具设计时考虑特殊处理(如减小角度)倒角大小(R≥5)全部模腔应倒角或圆角以保证无尖角或刃边(零件特殊要求除外);;③顶蓬上下模仁设计定位,保证顶蓬上下模X、Y向的定位,在上下模的八个角上都需要钻直径Φ20的孔,做四个锁模销,与八个孔间隙配合,间隙不超过0.1mm,孔距边22.5mm。
④模具下模边界划百格线(在车身坐标系下)。
5.1.4.模具尺寸要求5.1.4.1.通用尺寸①尽可能缩小模具尺寸,模具外型尺寸(包括硬定位、压板槽及导柱)原则上宽度不能大于1.55m,长不能大于2.8m,模具高度450mm-550mm;②为了方便生产,不能有尖锐的边缘出现在模具上,产品边界之外倒角不得小于R5;③上模的精修面平整度要低于2微米,精修面区域要大于设计顶蓬切割线10mm,精修面以外区域可以粗糙一些,但也不能超过20微米。
③脱模斜度:脱模斜度应大于5度;5.1.4.2.模具尺寸①实心铸铝模上模最小厚度为10590+-mm ,下模最小厚度为10560+-mm; ②空心铸铝模尺寸要求 (见下图),型面的厚度为10530+-MM 或10560+-mm ,加强筋的尺寸为40mm ,每个空格间距为200mm ,需要用120*40mm 的加强筋来对空格进行划分。
沿型面③铝模+模板的尺寸要求(见下图)型面的厚度为10530+-MM 或10560+-mm ,加强筋的尺寸为25-40mm ,每个空格间距为200-300mm 。
模具边缘与切割线之间距离为:阳模3350+-mm ;阴模3350+-mm ,模具边缘须R10mm 倒角。
5.2模具辅助要求5.2.1.机械结构各种组装件直接用螺栓固定在铝模上,所有螺丝孔都要求加镶套,保证组装件嵌入模具内安全稳 固。
螺栓要耐氧化,最小强度8.8。
要求遵守DIN 912 标准,螺帽要符合DIN 6912,DIN 7991 标准。
螺纹为公制,可以为M5,M6,M8,M10,M12,M16,M20,M24,M30。
如可能最好使用同样大的螺栓。
定位孔尽可能远离导向柱、硬定位、手柄及转角处,孔的尺寸和位置坐标要求刻在孔的附近。
5.2.2.模板对于铸铝模具要求上下模具增加模板,材料45钢,平面度0.2mm/1000mm,表面粗糙度不低于3.2。
5.2.3.保温板模具上下模具底面使用20mm 的高轻度德精牌保温、四周使用10-15mm 厚度的保温板,对模具进行保温(模具表面温度不超过60℃)。
模板 保温板模具本体5.2.4.模具的加热管模具长度≥2m 的成型模及复合模油管分布应采用两进两出结构,使用外径∮25mm ,内径∮20mm 不锈钢管,模具油管的接头要表明进油口和出油口。
注:油加热管按模具型腔结构随型排布,进出结构依据实际要求设定,要求油管超出模具的部分不得大于1/2(如图)。
5.2.5.硬定位5.2.5.1.当模具6个硬定位,硬定位需均匀分布,硬定位要比所在区域的模具最低边缘低5mm ,如果该硬定位处于形状变化极大的区域,需比该区域的平均高度低5mm ,(具体见下面放大图示),硬定位要求防锈,耐高温,不易磨损,硬度HRC50-55,硬定位表面纹花,做好一级保养和维护。
模具硬定位由两部分组成,一部分和模具用螺栓连接在一起,侧边使用30mm 的硬定位支撑柱,保证承压状态下硬定位立柱不会倾斜,另一部分厚30mm 垫块用M8螺栓和基座连接在一起,内部通过垫0.1-2mm 的垫片,以便于模具间隙的调节。
下模硬定位的垫块上须垫一块厚5mm 可翻转的垫片,在模具使用的时候能固定产品尺寸,并且不会影响操作人员工作。
模具不使用的时候避免运输或其他原因导致上下模碰撞。
硬定位的具体结构和尺寸如下图湿法顶蓬模具油管排布图进油口 出油口油管1mm垫片0.5mm垫片0.1mm垫片0.2mm垫片垫片平面图φ5mm可翻转垫片硬定位支撑柱模具边沿比硬定位高5mm-10mm5.2.5.2.模具导向与硬定位涉及到一起,模具设计4个硬定位时,硬定位设计到模具长度方向,使用M16内六角安装到模具地板上。
硬定位要求防锈,耐高温,不易磨损,硬度HRC50-55,硬定位表面纹花,做好一级保养和维护。
内部通过垫0.1-2mm 的垫片,以便于模具间隙的调节。
下模硬定位的垫块上须垫一块厚5mm 可翻转的垫片,在模具使用的时候能固定产品尺寸,并且不会影响操作人员工作。
模具不使用的时候避免运输或其他原因导致上下模碰撞。
5.2.6.导向柱每副模具有四个方形的导向柱,导向柱要求硬度高,耐磨,耐锈蚀(使用模具钢或45#钢表面作氮化处理HRC50-55),尺寸为100*45mm 。