本站原创摘 要 ：本文利用CAD/CAM技术设计了一种新型双工位汽车地毯发泡模架,该模架结构紧凑、自动化程度高、操作简单、传动平稳、安全可靠及生产效率高等特点,广泛应用于汽车消音垫的批量发泡生产.
关 键 词 ：CAD/CAM 双工位 消音垫 发泡模架 快速换模
中图分类号：TP391.7 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）10-0080-02
1.概述
传统的汽车地毯发泡模架采用气缸翻转上模架,下模架不倾斜,由于模具分型面较复杂,人工分别放置表皮和地毯不方便,气动翻转不平稳,注泡采用人工方式,存在一定的安全隐患,如图1所示.另外,由于传统模架采用气缸驱动,驱动力、固化锁紧力有限,模架不能满足客车等大型车辆的地毯发泡,固化完成后不方便取出发泡后的地毯,人工劳动强度大,效率相对比较低.
为此,本文在原有的设备基础上设计了一种新型双工位汽车地毯发泡模架,有效的克服了气动发泡模架存在的诸多问题.该双工位汽车地毯发泡模架采用液压驱动的方式,两台发泡模架对称放置,注泡机器人放置在中间,机器人自动注泡,广泛适用于汽车和客车地毯的发泡.
2.新型模架的结构及动作顺序
2.1 模架的结构
新型双工位汽车地毯发泡模架主要结构组成有：小车输送机构、发泡模架、机器人注泡系统、平台、抽风吸附系统、液压系统、电气控制系统等.为保证生产线长期运行的稳定性及可靠性,整线采用进口PLC控制,易于设备的维护.
2.2 模架的动作顺序
该发泡模架的动作顺序为：上模打开→安全模锁紧→下模翻转到操作位→人工取发泡完成后的产品→人工喷脱模剂→人工放置地毯上表皮在输小车上→输送小车进入模架内→上模架下到位→吸附→上模架升到位→安全锁锁紧→输送小车移出模架→下模翻转到发泡面→上模架下到位→固化并完成一个工作循环.设备正常运行时为自动连续循环动作.
3.设备结构简图
3.1 模架总图
该设备模架总图如图2所示.
3.2 模架布局总图（如图3）
3.3 系统原理图
新型发泡模架液压原理图如图4所示.
4.设备主要机构简述
4.1 小车输送机构
在发泡模架的一侧设置有一套地毯输送小车,小车驱动采用电机减速机驱动齿轮齿条传动,导向采用2个直线导轨副导向.工作时人工将成型后地毯放到输送小车上,输送机构将成型的地毯输送至发泡模架内,上模架有一抽风吸附系统,上模可将地毯从输送小车上吸起（抽风吸附系统考虑到抽吸地毯力,每块地毯重量约10～22公斤）.小车输送速度约16m/min,变频调速.
4.2 发泡模架
发泡模架部分由固定架体、上模安装架、下模翻转架等部分组成.为保证上下模架体的强度和刚度,采用型材整体焊接而成,初加工后进行整体退火处理消除焊接应力,加工采用大型数控机床一次性加工,从而保证上下模台面的平行度.
固定架体部分为整台模架的基础,采用型钢焊接结构,其与地面的连接采用膨胀螺栓,主要用于安装并支撑其它部分,具有高度的调整功能.模具安装时,上模为凸模,下模为凹模.
下模安装架采用钢结构制作,下模采用液压缸驱动能够90°侧面翻转,翻转油缸支架有足够的强度.
上模升降为液压控制,开模高度能使机器人能进入浇注,并且可使下模90°侧面翻出,为保证产品的质量,在油路中增加压力传感器,通过模拟量输送,在触摸屏上显示使上模架下压后始终保持一定的压力.上模有定位装置,液压缸锁定.
地毯模具的重量约为：上模1.5吨,下模约2.5吨,压机设计时需考虑合适的上模开模力和下模翻转力.
模架技术参数：合模状态下上下模架工作面平行度在±1mm以内；上模架从最高点运行到合模位置时间约11s；锁模力：100KN；下模架翻转时间约6s；（上模架提升和下压采用两个Φ125的油缸,下模架翻转采用两个Φ80油缸,油缸耐压21MPa）；
为保证设备运行的可靠性,各结构设计、材料选用、材料热处理等均严格要求、确保质量.
4.3 抽风吸附系统
抽风吸附系统由抽风风机和软风管组成,风机采用德国进口产品,风机与模具的抽风口相联接,风机功率约15KW,变频调速；流量：50m3/min,全压16000Pa；安装风压检测系统,实时调整和控制风机.
4.4 液压系统
液压系统采用油研（YUKEN）公司产品,下模翻转及上模升降油缸采用ATOS比例流量阀控制,从而可以有效地控制油缸运行速度,满足设备的生产节拍；系统中装有平衡阀,以防止发生断电等意外状况时油缸突然掉下的现象；所有油管接头按英制标准螺纹连接以避免系统的漏油现象.
5.结语
本文利用CAD/CAM技术设计一种新型双工位汽车地毯发泡模架,目前,该设备已经在某企业投入生产,其用户反馈的信息良好.现在该设备已成为该企业的成熟产品,每年的产量均在十台左右,为该企业创造了良好的经济效益.