搪塑表皮、开闭模发泡工艺简介及设计要点

搪塑表皮、开/闭模发泡工艺简介及设计要点

1．搪塑表皮 (1)

1.1 工艺原理 (1)

1.2 工艺流程 (1)

1.3 搪塑优缺点 (1)

1.4 搪塑工艺相关尺寸控制 (2)

2. 开模发泡与闭模发泡 (2)

2.1 开模发泡 (2)

2.1.1工艺原理 (2)

2.1.2 开模发泡的优缺点 (3)

2.2 闭模发泡的特点 (3)

2.3 带发泡层的仪表板相关尺寸控制 (4)

1．搪塑表皮

搪塑成型可设计形状复杂的产品，非常小的弧度，较深的倒角，设计自由度大，设计产品时基本不用考虑拔模角度。工艺过程控制简单稳定，工艺控制成本低，模具清洗成本低，对工艺的影响因素较少。同时其材料成本较低，常用来加工仪表板用表皮和门护板用表皮。

1.1 工艺原理

带皮纹的搪塑模具（镍壳）背面或整体加热，模具正面扣上装有PVC（或TPU）粉末的粉箱，一边加热，一边转动，粉末在重力和热的作用下粘附在模具表面上，成型为所需形状的表皮，取下粉箱，模具冷却后，人工取下表皮。

1.2 工艺流程

1）将搪塑模具本体加热至230℃～250℃；

2）将模具与粉箱对合并夹紧以防止粉末露出，模具在上，粉箱在下；

3）模具和粉箱一起旋转至粉箱在上，模具在下，粉箱里的粉末这时落在模具里，在高温的作用下，紧贴在模具的那一层就融化并相互粘在一起，然后继续旋转，使得模具的每个角落都有粉末，且融化并粘在一起，直至形成的表皮厚度增至符合要求为止（一般的PVC厚度为1.0mm～2.0mm），这时粉箱在下，剩余的粉末又回到粉箱。

4）模具与粉箱分离，并移到冷却工位，用水或空气等对模具进行快速冷却至60℃～80℃时，人工撕下表皮。

1.3 搪塑优缺点

优点缺点

1.纹理均匀美观

2.手感柔软舒适

3.良好的弹性以及低收缩率

4.良好的机械性能

5.良好的耐老化性能

6.易于长途运输1.模具投资大，寿命短，一般模具的质量只有20000只表皮的寿命

2.模具需要不断的清理，辅助工时消耗多

3.制品的厚度、质(重)量等的准确性较差

1.4搪塑工艺相关尺寸控制

现以仪表罩帽檐断面为例，如图1所示，说明相关控制尺寸。

搪塑表皮深度L：≤180mm

最小发泡层厚度：H16mm

发泡表皮倒扣深度H2：建议无倒扣

发泡层顶端最大厚度L1：≤20mm

S（L/H）：≤4.5

搪塑表皮最小内、外圆角R：2mm

图1

2. 开模发泡与闭模发泡

模具内发泡成型工艺可以分为开模发泡和闭模发泡。前者是将反应物倒入敞口模具中发泡成型再切割成所需形状的泡沫制品，而闭模发泡一般为在模具浇口处注入原料，原料直接在模具中发泡成型，即制成所需形状的泡沫制品。

2.1 开模发泡

2.1.1工艺原理

开模发泡是将反应物混匀后立即倒入敞口模具中发泡成型，再切割成所需形状

的泡沫制品。

开模浇注的原料分布比较均匀，因为可以通过机器人根据泡沫用量的多少来调节浇注的时间和路径。例如，在泡沫层比较厚的地方机器人多停一会儿，多注射一些PU原料，在泡沫层薄的地方少注入一些原料。由于在浇注后才能合模，合模之前泡沫不能开始膨胀，否则合模时可能会导致泡沫结构的损坏。因此，泡沫的反应速度不能太快，这同样影响到泡沫的熟化时间。因此，生产节拍要长一点。总体来讲，发泡质量要好一些。

2.1.2 开模发泡的优缺点

优点缺点

1.设备投资少，占地面积小；

2.设备结构简单，操作和维修简单方便；

3.生产机动灵活，国内一些资金不足的小型企业和乡镇企业多用这一工艺。1.由于开模发泡为非连续性生产软泡的技术，所以生产效率比连续法低；

2.设备多为手动操作，劳动强度较大；

3.生产能力受到限制，泡沫塑料的切割损失也较大。

2.2 闭模发泡的特点

闭模浇注是在同一个浇口注入所有原料，之后通过PU的膨胀过程填充到整个模具的型腔内，因而泡沫制品形状完全由模具决定。

PU在反应的过程中的流动性不断降低，因此，离注入点越远，泡沫填不到的可能性越大。为了保证最难填充的区域的最小密度，势必多添加一些原料，这样一来，在比较容易填充的区域就会出现过量的情况。而且，由于排气相对来说比较困难，产生暗泡的隐患也很高。

闭模发泡后不需要切割是因为这些孔在发泡之前都做好了，在发泡之前要对孔的周边要进行人工贴密封条进行密封，费时费力。同时，如果孔都做在骨架上，那么注塑模的复杂程度就会增加，成本当然会相应增加。因此，在切割上面节省下来的成本可能转移到了其他的环节。

闭模发泡由于模具闭合以后注入原料，不存在原料反应速度对合模的影响，因此可以采用快速的PU原料体系。生产节拍时间要短一些，生产效率要高一点。在生产量大的情况下，可以节省模具的数量。

2.3 带发泡层的仪表板相关尺寸控制

现以仪表板总成纵横两个断面为例，如图2所示，说明带发泡层的仪表板相关控制尺寸。

图2

图2

各断面图如下：

A 断面（类型Ⅰ）

A 断面（类型Ⅱ）

最小密封长度W ：5mm ～10mm 边界最小厚度H ：表皮层厚度

最小翻边长度W2：3mm～5mm

边界最小厚度H2：考虑与密封筋过盈0.5mm

B断面（类型Ⅰ）

最小翻边长度W3：5mm

边界最小厚度H3：表皮层厚度+3mm

B断面（类型Ⅱ）