汽车内饰里面的发泡工艺(带图详细)

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⑶ 硬质仪表板与软饰仪表板的对比:
聚氨酯发泡成型工艺
项目
硬质仪表板
软饰仪表板
制造方法
注射成型 冲压成形
表皮:真空成型
骨架:注塑成型或金 属冲压成形
缓冲材料:PU浇注成 型
表皮:搪塑成型
骨架:注塑成型或金 属冲压成形
缓冲材料:PU浇注成 型
使用材料
改性PP ABS等
外观手感 花纹
生产周期 制造成本 适用车型
差 差 短 低 货车、客车、低档车
表皮:PVC/ABS膜 缓冲:半硬质PU 骨架:ABS、改性 PP、钢板等
较好 较好 较长 中等 中级轿车
表皮:PVC料粉或其 他材料 缓冲:半硬质PU 骨架:ABS、改性 PP、钢板等
很好
很好
较长
较高
高级轿车
聚氨酯发泡成型工艺
3.2.2半硬泡汽车仪表板的生产工艺 典型工艺流程:
⑶分布抽真空功能(40%真空度→100%真空度→模具周边100%真空 度)。
⑷密封条冲放气时间设定功能。 ⑸锁模力显示功能。 ⑹真空度显示功能。
发泡模具: 发泡模具主要作用为:骨架的定位与检测,表皮的定位与检
测,密封与排气功能的实现;适合的半模开启角度,以方便浇注。合适 的拔模角度(1°-3°)以方便取件,必要的时候还可以安装辅助取件系 统。
开模浇注与闭模浇注的比较
项 目
开模浇注
可调整浇注路线,原料可合理的根据 模具的结构进行分布,避免气孔。
优 原料在模腔内流动距离较短,有利于
点 降低密度,降低成本。
模具结构较简单
后加工成本高


无法使用反应速度很快的填充体料
需要机器人浇注,导致投入成本高
闭模浇注
可使用反应较快的填充料体系,生产效率高
无需投入机器人,后加工成本低 工艺稳定性好
浇口处有原料损失,浇口处要有优异的密封 性。
需要较大的填充量,导致成本高
工艺调整难度大,很难避免气孔的产生
聚氨酯发泡成型工艺
4.聚氨酯发泡零件的性能与材料及工艺的关系
4.1材料的基本指标 a) 聚醚多元醇的指标(poly)
羟值(mg KOH/g poly):与ISO的用量的多少有关。
水含量(%):与ISO的用量的多少,发泡倍率有关。
形,解除应力后不能恢复原状; 1.1.3 半硬质聚氨酯泡沫 弹性模量在70~700MPa之间,性质介于两者之间
聚氨酯发泡成型工艺
1.2 不同硬度的聚氨酯泡沫的典型产品 1.2.1 软质聚氨酯泡沫
典型产品:汽车中的遮阳板、内饰门板表皮衬垫、密封垫及条、顶棚内 衬、地毯背衬、座椅坐垫、靠背、头枕。
1.2.2 硬质聚氨酯泡沫
分的混合。
2.2.1 低压循环: 混合头活塞为关闭状态,原料从料罐内经过过滤器,计量泵,流入
混合头,再经过回料管路回流入料罐,因为流量很小,所以压力很低。
2.2.2 高压循环: 混合头活塞为关闭状态,原料从料罐内经过过滤器,计量泵,流入
混合头,再经过回料管路回流入料罐,因为流量很大,所以压力很高; 且因为原料在管路内的高速流动,原料的温度会较快速的升高。
聚氨酯发泡成型工艺
2.2.3 高压浇注: 在高压模式下,混合头活塞为开启状态,原料从料罐内经过
过滤器,计量泵,流入混合头,与另一组份原料在混合室内高速撞击混 合,然后再从混合头中喷出;在混合结束后,活塞再次关闭,并把残余 的原料从混合头中推出。
2.3 发泡机的功能要求: ①混合比例,混合压力,流量输出具有高度的稳定性
ABS/PVC 原料
ABS/改性 PP原料
搪塑/真 空成型 注塑成型
POLY
ISO
剪切、弱 化
火焰处理
高压混合
注模发泡
熟化
取件
后处理
聚氨酯发泡成型工艺
开模浇注流程:
清模
固定骨架 固定表皮
浇注
闭模浇注流程:
合模
熟化 后加工
开模 取件
清模
固定骨架 固定表皮
合模
浇注
熟化 后加工
开模 取件
聚氨酯发泡成型工艺
(CPK>1.67)。 ②良好的温度控制能力,一般的给料温控系统的温控能力高于回
料温控系统。 ③良好的过滤性,对ISO的过滤精度最好要<100μ,可以保证稳
定的混合压力。
聚氨酯发泡成型工艺
④混合头有良好的混合效果,并且带自动清洁功能,注射压力调 整功能。 止水与⑤IS压O发缩生空反气应干,燥或系导统致要P有OL良Y的好含的水空量气变干化燥。能力(<0.116gH2O/m3)防
聚氨酯发泡成型工艺
主讲:林崇
聚氨酯发泡成型工艺
内容
1.聚氨酯发泡工艺所适用的零件 2.高压发泡机的结构与工作原理 3.聚氨酯发泡成型工艺 4. 聚氨酯发泡零件的性能与材料及工艺的关系
聚氨酯发泡成型工艺
背景简介:
随着我国汽车工业的发展,人们对汽车的外观,舒适性,安全 性,节能性等要求的不断提高,塑料制品在汽车零部件上的用量也在 不断的提高。
⑴真空吸附: a)上模:针对骨架的吸附方法有吸盘固定,真空孔配合密封条
固定等方法;在模具制作的过程中,吸盘、真空孔应尽量放置在产品不 需要发泡的区域或需要开孔的与其他零件没有配合关系的区域,以防止 在发泡后产品的正面出现表面不平整的外观缺陷,或发生与配合件的装 配问题。
聚氨酯发泡成型Βιβλιοθήκη Baidu艺
b)下模: 1)针对表皮的吸附方法一般是根据产品的形状在下
泡沫稳定剂 其他添加剂
混合
发泡
泡沫制品
聚氨酯发泡成型工艺
3.2 汽车仪表板的生产工艺
3.2.1 汽车仪表板的分类: ⑴硬质仪表板:结构简单,主体部分为同种材料构成,多用于载重汽 车及客车,一般不用表皮材料,采用直接注塑成型。 ⑵软饰仪表板: 由表层、缓冲层和骨架三部分构成,使用多种材料, 多用于轿车。
聚氨酯发泡成型工艺
c) 下模边缘:边缘真空一般是采用真空槽的形式,其主要作用是协助密封 和固定表皮;真空槽在设计的时候有两种排布形式,第一种是真空槽设 置在下模密封条的外部,第二种是真空槽设置在下模密封条的内部,显 然第二种设置更优于第一种,因为它可以防止原料堵塞真空槽。
d)真空通道:提供真空的管路,一般要求其有良好的密封性和方便维修。
反应比例:影响泡沫的硬度与泡沫的耐老化性能。 温度:影响反应速度,发泡内部压力。 浇注压力:影响两种原料的混合程度。
聚氨酯发泡成型工艺
浇注量:影响发泡后产品的泡沫密度,硬度,内部压力。
4.3发泡零件的常见问题分析
a)气泡
原因:气体夹在泡沫中,无法排 出,与原料的流动方向有关。 对策:若夹气位置离模具的密封条 很远或无排气点,可考虑帖泡沫胶 带在骨架或表皮上以改变料流方 向,若离密封条比较近,可考虑延 长密封条的等待时间。 若以上方法无法解决,可考虑根据 上模的结构在骨架上合适的位置进 行打孔(推荐使用0.8mm的钻头)。
聚氨酯发泡成型工艺
⑵密封的功能与要求: a)密封条要根据根据模具的结构排布,尽量安排在平面上,避免
不规则的面。 b)每根充气密封条要有单独的时间控制功能,在不膨胀的时候,
保证气体良好的通过性,膨胀的时候保证良好的密封性。 c)密封条的气压必须大于发泡的压力,一般为3-5bar。 d)密封条排气的时候要保证足够的排气间隙,一般为2.0-2.4mm。
⑶密封条的排布:
聚氨酯发泡成型工艺
a)充气密封条的排布
b)硬密封条的排布
10-15mm
7mm
聚氨酯发泡成型工艺
c)与真空槽的配合
5mm
10mm
2.4 公司现有的聚氨酯发泡设备与发泡模具。
2.4.1 T53IP项目
模具及模架 2副 发泡机 1套 浇注机器人 1台
聚氨酯发泡成型工艺
T53IP发泡PLC面板
典型产品:内饰板侧冲击缓冲块、顶棚内衬。
1.2.3 半硬质聚氨酯泡沫
典型产品:软饰汽车仪表板、汽车方向盘、车门内饰板、保险杠内芯、 头枕、扶手。
聚氨酯发泡成型工艺
2.高压发泡机的结构与工作原理。
2.1 发泡机的主要构成: 料罐,计量泵,过滤器,压缩空气干燥系统,送料系统,混合头,电
控系统,温控系统,液压系统。
模布置一些真空眼(一般放置在分型线的R角定点上);并对一些关键的 区域,如凸台或与其他零件配合的特征线等位置进行真空度的监测, 以判断真空眼的数量和真空度是否能保证产品特征线的清晰。
2)下模表皮真空的吸附,比较理想的是分两步进 行,第一步是按比例抽真空,以方便表皮的调整,第二步是100%真 空,以固定表皮,防止褶皱。
聚氨酯发泡成型工艺
b)鼓包
表现为:表皮跟泡沫,泡沫跟泡沫 的脱开,在脱开处鼓起很大的一个包。
比较容易出现的位置为:泡沫层厚 度较大的地方,模具某个区域温度最高 的地方。
产生的原因为: 1)发泡产生的内压不能及时的释放造成 的。 2)原料过期,混合不均,出现分层。 对策:1)提前放气,或降低模温。
2)更换原料,更换或清洗混合 头喷针。
⑥数据收集功能(PLC)。
2.4 模架及模具
发泡模架: 模架的驱动方式:气动、液压、电动。 合模方式:气动/液压/电动模架驱动翻转合模、气动/液压/电动模
架驱动垂直合模。 要求: ⑴合模动作时间4-7秒(具体由发泡材料确定) ⑵高精度的模具重复定位及密封延时设定,CPK>1.67
聚氨酯发泡成型工艺
3.聚氨酯发泡成型工艺
3.1 一步法发泡工艺
特点: 一步法发泡工艺因具有工艺简单、设备投资少,易于操作管理等
优点,是目前普遍采用的制造工艺。
原理 : 它主要是将聚醚多元醇,异氰酸酯,水,催化剂,泡沫稳定剂等
其他添加剂一步加入,在高速搅拌下混合后进行发泡。
聚氨酯发泡成型工艺
原理图:
异氰酸酯 多元醇 水 催化剂
聚氨酯发泡成型工艺
c)料虚
表现为:泡沫成破碎状,不平整,泡孔粗 大。 产生的原因为:问题区域的发泡内压不足。 对策:采用可以增加发泡内部压力的方法, 如提高模温,增加料量等方法。 d)表皮褶皱 原因: 1)表皮与模具匹配不良。 2)下模真空不够。 3)骨架与表皮有干涉。 4)作业员操作失误。
T53IP发泡浇注机器人
T53IP发泡模具及模架
聚氨酯发泡成型工艺
2.4.2 X7IP项目
发泡模具及模架 一副
发泡机
一套
X7IP发泡模具及模架
X7IP发泡机
聚氨酯发泡成型工艺
2.4.3 X7DP 项目
发泡模具及模架 2副
发泡机
1套(与X7IP共用)
X7DP发泡模具及模架
X7DP发泡机混合头
聚氨酯发泡成型工艺

仪表板与方向盘

发动机隔音垫
门 内 饰 板
聚氨酯发泡成型工艺
1.1 聚氨酯泡沫塑料按泡沫的硬度分类,大体上可分为三大类
1.1.1 软质聚氨酯泡沫 在23℃和RH5%条件下,弹性模量小于70MPa,富有柔韧性、压缩硬度很
小、应力解除后能恢复原状,残余变形较小; 1.1.2 硬质聚氨酯泡沫 弹性模量高于700MPa,无柔韧性,压缩硬度大,应力达到一定值方产生变
聚氨酯材料因为具有一些独特的性能,如舒适性强,质量轻,价 格便宜等优点,在汽车工业上也得到了广泛的应用。
据一份2004年的欧洲汽车塑料的平均用量统计显示,聚氨酯树脂 的用量占汽车用塑料的总量的13.67%,达到了19.6公斤,排在了第二 位。
聚氨酯发泡成型工艺
1.聚氨酯发泡工艺所适用的零件




料罐
计量泵
过滤器
聚氨酯发泡成型工艺
压缩空气干燥系统
送料系统
聚氨酯发泡成型工艺
混合头
电控系统
聚氨酯发泡成型工艺
温控系统
液压系统
聚氨酯发泡成型工艺
搅拌器电机 压缩空气
X
料罐
回料管路
加热/冷却装置
过滤器
计量泵
液压装置
出料管路
高压发泡机工作原理图
混合头
活 塞
聚氨酯发泡成型工艺
2.2 高压发泡机的工作原理: 把原料的压力转化为动能,使其在极小的空间内高速撞击后进行充
粘度(25℃)(mpa.s):于反应初期原料的流动性及发泡压力有关。
密度(g/cm3):与设备计量泵的校准有关。
聚氨酯发泡成型工艺
b) 异氰酸酯的指标(ISO) NCO的含量(%):与POLY的用量有关。 粘度(25℃)(mpa.s):与反应初期原料的流动性,以及发泡压力有关。 密度(20℃)(g/cm3):与设备计量泵的校准有关。 4.2 生产工艺的基本指标
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