一种复合材料真空覆皮模具的制作方法

1.本实用新型属于覆皮模具领域，具体涉及一种复合材料真空覆皮模具。


背景技术：

2.因客车及商用车的生产存在点单式小批量的特点，因此，生产客车及商用车内饰件的发泡模具多为复合材料真空覆皮模具。
3.此类模具包括复合材料制成的成型壁和金属材质的基座，成型壁上具有成型产品外形的成型面，基座包括箱体和支撑结构，箱体与成型壁背向成型面的一侧配合围出密封腔室，支撑结构在密封腔室内对成型壁进行支撑，以保证成型壁不会变形，对于下模，其成型壁的成型面上开设与密封腔室连通的抽真空口，对应的，在箱体上设置与密封腔室连通的抽真空接头，通过对密封腔室抽真空使表皮能够被吸合在成型面上。除此以外，复合材料真空覆皮模具还包括对模腔内温度进行控制的温控系统，具体包括设置在复合材料真空覆皮模具内的铜管以及设置在箱体上的管接头，管接头与铜管连通并用于与外界管路连接，通过载热流体在铜管内流通对成型壁吸热或冷却实现对模腔温度的控制。生产这样的下模时，一般是在下模整体装配成型后再在成型壁的成型面上钻抽真空孔，为防止温控系统的铜管被误钻透，会采用相应的装置来辅助钻孔操作，如授权公告号为cn203266251u、授权公告日为2013年11月06日的中国实用新型专利公开的一种模具水循环铜管防打穿自动报警断电装置，钻孔时，将该装置的报警触点的两端分别连接管接头和电钻的金属外壳，当钻头触及铜管时报警触点闭合报警并对电钻断电，保证铜管不会被钻穿。为保证管接头自身的强度以及与上述铜管防打穿自动报警断电装置配合，管接头会采用金属管接头。
4.上述这样的装置虽然能有效地保证温控系统的铜管不会被钻透，但是由于温控系统的管接头与金属箱体连接固定，因此，当钻头触及箱体及支撑结构时也会报警，由于无法确认钻头触及的是铜管还是金属材质的基座，为避免出现铜管被钻透情况发生，此区域不再进行打孔，导致成型面上的抽真空孔分布不合理，数量少且分布不均，影响表皮的真空吸合效果。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种复合材料真空覆皮模具，以解决现有技术中对复合材料真空覆皮模具钻抽真空孔时因无论遇到支撑结构还是温控系统管路都无法钻孔而导致成型面上抽真空孔数量少且分布不均的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型所提供的复合材料真空覆皮模具的技术方案是：
7.一种复合材料真空覆皮模具，包括上模和下模，上模与下模扣合围出模腔，所述下模包括复合材料制成的成型壁、金属材质的基座和温控系统，基座包括箱体和支撑结构，箱体与成型壁配合围出抽真空密封腔室，支撑结构在抽真空密封腔室内对成型壁进行支撑，成型壁的成型面上开设有与所述抽真空密封腔室连通的抽真空孔，温控系统包括用于通流载热流体的金属管和与金属管相连的金属材质的管接头，所述金属管在下模内部与支撑结
构非接触布置，管接头通过绝缘结构密封固定在所述箱体上以用于与外部管路对接。
8.有益效果是：由于温控系统的金属管与支撑结构非接触布置且管接头是通过绝缘密封结构安装在箱体上，使得温控系统与基座之间不会导电，基于这样的结构，在对下模进行抽真空孔钻孔加工时，将相应的模具水循环铜管防打穿自动报警断电装置的一个报警触点与管接头连接，该触点与基座之间不会导电连通，将另外一触点与钻孔工具的钻头导电连通，钻孔过程中当钻头接触到温控系统的金属管时，钻孔工具会停止工作，避免温控系统的金属管被钻破，当钻头接触到基座的加强结构时，不会导致钻孔工具停机，可实现该处抽真空孔的钻孔加工，增大了成型壁的成型面上的可钻孔区域，确保抽真空孔在成型壁的成型面上尽可能的分布均匀合理，进而确保表皮在成型面上的吸合效果。
9.作为进一步地改进，所述复合材料真空覆皮模具包括密封固定在所述箱体上的绝缘环套，所述管接头插装并密封固定在绝缘环套内实现管接头在箱体上的绝缘密封固定。
10.有益效果是：在箱体上设置绝缘环套，为管接头提供一个绝缘的安装基础，与此同时，管接头与该安装基础插套配合并固定，实现管接头在箱体上简单方便的安装。
11.作为进一步地改进，绝缘环套后端上具有用于与箱体的内壁面挡止配合以防绝缘环套向外脱出的挡止结构。
12.有益效果是：由于制造下模的过程中是将管接头由内向外插至绝缘换套的内孔内的，因此，设置挡止结构使绝缘环套沿向外的方向与箱体内壁面挡止配合可防止绝缘环套在管接头向其内孔内插入时从箱体上脱落，确保绝缘环套稳定地处于安装位，提高复合材料真空覆皮模具制造的方便性。
13.作为进一步地改进，所述挡止结构为凸缘。
14.有益效果是：凸缘与箱体的内壁面具有更大的配合面积，如此使得挡止结构与箱体能够更加可靠的挡止配合。
15.作为进一步地改进，所述绝缘环套的轴向尺寸大于所述箱体的壁厚。
16.有益效果是：绝缘环套的轴向尺寸大于箱体的壁厚，安装时可以使得绝缘环套的内端位于箱体内，外端伸至箱体外，提高绝缘环套在箱体上安装的稳定性，进而确保绝缘环套在管接头与箱体之间实现稳定可靠的绝缘隔开。
17.作为进一步地改进，所述管接头上具有与绝缘环套的后端挡止配合以防管接头向外脱出的挡止凸起。
18.有益效果是：利用挡止凸起与绝缘环套内端面的挡止配合，可防止外界管路频繁插拔时将管接头及温控系统的金属管从箱体内带出。
19.作为进一步地改进，所述挡止凸起为堆焊在管接头上的堆焊凸起。
20.有益效果是：采用堆焊凸起作为挡止凸起，在管接头上成型挡止凸起时，只需通过焊接操作即可成型出来，无需对尺寸较小而不便装夹定位的管接头进行机加工操作，使得挡止凸起便于成型。
21.作为进一步地改进，所述挡止凸起有多个，各挡止凸起沿管接头的周向间隔布置。
22.有益效果是：多个挡止凸起间隔布置使得管接头能够与绝缘环套更加稳定可靠的挡止配合，实现管接头在绝缘环套上稳定可靠的安装。
23.作为进一步地改进，所述金属管埋设在成型壁内。
24.有益效果是：由于成型壁是由绝缘的复合材料制成，因此，将温控系统的金属管埋
设在成型壁内能够可靠地保证金属管不会与基座产生接触。
25.作为进一步地改进，所述成型壁包括表层、加强层和保温层，所述成型面由表层的表面构成，所述金属管位于加强层和保温层之间。
26.有益效果是：由于模具成型产品时模腔内具有一定的压力，将金属管设置在加强层和保温层之间能够利用加强层对金属管进行保护，防止表层的变形对金属管造成损伤，与此同时，保温层对金属管进行保温防护，避免外界温度对金属管的温控性能产生过大影响。
附图说明
27.图1为本实用新型中复合材料真空覆皮模具实施例1的结构示意图；
28.图2为本实用新型中复合材料真空覆皮模具实施例1的下模的结构示意图；
29.图3为本实用新型中复合材料真空覆皮模具实施例1的下模的省去部分裙板后显示的箱体内部的结构的示意图
30.图4本实用新型中复合材料真空覆皮模具实施例1的绝缘环套的结构示意图；
31.图5本实用新型中复合材料真空覆皮模具实施例1的管接头在裙板上安装的结构示意图；
32.图6本实用新型中复合材料真空覆皮模具实施例1的管接头在裙板上安装结构的剖视示意图；
33.图7本实用新型中复合材料真空覆皮模具实施例1的管接头在裙板上安装结构的内侧结构示意图；
34.附图标记说明：
35.1、上模；2、下模；3、成型壁；4、抽真空接头；5、支撑杆；6、支撑筋板；7、裙板；8、底板；9、过流孔；11、管接头；12、绝缘环套；13、筒体；14、凸缘结构；15、挡止凸起。
具体实施方式
36.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
37.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
38.需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备
所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。
39.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
41.以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
42.本实用新型所提供的复合材料真空覆皮模具的具体实施例1：
43.如图1所示，复合材料真空覆皮模具包括上模1和下模2，通过上模1和下模2扣合围出模腔。具体使用时，在下模2的成型面上铺设表皮并通过抽真空吸合使表皮贴合在下模2的成型面上，合模后在模腔内充注成型材料实现相应产品的成型。
44.其中，下模2的结构如图2所示，包括复合材料制成的成型壁3和金属材质的基座。关于基座的结构，如图2和图3所示，基座包括箱体和位于箱体内的支撑结构，其中支撑结构包括支撑杆5和支撑筋板6，箱体包括裙板7和底板8。
45.具体制作时，根据已经处理好的原模采用树脂浸润玻璃纤维的方式糊制成型壁3，成型壁3具有用于成型产品的外形的成型面，裙板7在成型壁3背面四周以预定的位置采用钢板对接而成，裙板7与成型壁3背部局部间隙通过填充填料进行处理。支撑杆5有多根，多根支撑杆5铺设在成型壁3的背面，支撑筋板6支撑支撑杆5。支撑筋板6与裙板7固定。支撑筋板6上开设有过流孔9，以在抽真空时供气流流过。底板8采用满焊的形式与裙板7固定将裙板7下端的开口封闭，使得箱体与成型壁3围成的内腔具有合格的密封性，该腔室为抽真空密封腔室。裙板7上固定有与箱体内腔连通的用于与抽真空泵连通的抽真空接头4，与此同时，成型壁3的成型面上还开设有与箱体和成型壁围出的密封腔室连通的抽真空孔（图中未示出），这样在完成表皮在成型面上的铺设后，通过对抽真空密封腔室抽真空就能将表皮吸合在成型面上。本实施例中，成型壁3的复合材料是指树脂浸润玻璃纤维，在其他实施例中，成型壁还可以为其他可使用于此的复合材料，如代木。
46.本实施例中，支撑杆5为40*40*3mm的型材，支撑筋板6、裙板7和底板8为6mm厚钢板，过流孔9为直径100mm的圆孔。对于支撑杆、支撑筋板、裙板和底板的选材和尺寸以及过流孔的尺寸，在其他实施例中可以根据模具实际的尺寸进行适应性的改变。
47.为了对模腔的温度进行控制，复合材料真空覆皮模具还包括温控系统，具体的，温控系统包括金属管和金属材质的管接头11，其中，金属管位于复合材料真空覆皮模具内部并与管接头11连接，管接头11有两个，两个管接头11并排穿设并固定在裙板7上，用于与外部载热流体输送管路连接使得载热流体能够流入和流出金属管，载热流体流经金属管的过程中，与吸收或者释放热量对成型壁进行冷却或者加热，从而实现对模腔温度的控制。载热流体可以为液体、气体等。需要对模腔冷却时，载热流体为冷却流体，需要对模腔加热和保
温时，载热流体为加热流体。本实施例中以金属管具体为铜管为例对本实用新型中复合材料真空覆皮模具进行详细的介绍。
48.为避免钻孔时钻头触及到金属材质的基座而误报警，需保证温控系统与基座之间不会导电连接，为实现这一目的，温控系统的金属管与基座非接触布置，本实施例中，温控系统的铜管埋设在成型壁3内，具体的，在制造成型壁3时，先糊制具有成型面的表层，在糊制加强层，之后在加强层背向表层的一侧盘布铜管并留出与管接头11连接的余量，之后再进行保温层的糊制，实现铜管在成型壁3内的埋设，而后在箱体内布置和固定支撑结构，如此可实现铜管与基座的非接触布置。
49.在完成箱体的封合前，将铜管与固定在裙板7上的管接头11连接，为避免管接头11与箱体导电连接，将管接头11通过绝缘密封结构密封固定在裙板7上，本实施例中，管接头11通过绝缘材质的绝缘环套12密封安装在裙板7上。绝缘环套12的具体结构如图4所示，包括筒体13和位于筒体一端的外周面上的凸缘结构14。
50.具体装配时，如图5、图6所示，在裙板7上间隔开设两个安装孔，对安装孔进行打磨去毛刺后将绝缘环套12插装在安装孔内，使凸缘结构14与裙板7密封贴合，凸缘结构14作为筒体13上的挡止结构与裙板7的内壁面挡止配合，能够防止绝缘环套12向外脱出，完成绝缘环套12的安装后，将管接头11插装在绝缘环套12内，最后通过糊制成型毡布层将管接头11、绝缘环套12和裙板7相对固定，实现管接头11在裙板7上的绝缘密封固定。在其他实施例中，挡止结构可以为设置在管接头外壁上的任何能够与绝缘环套内端面挡止配合的结构，如凸块、凸柱等。
51.本实施例中，温控系统的两管接头11之间的间距为100mm，在其他实施例中，对于温控系统两管接头之间的距离，可以根据实际情况在设计时做适应性的调整。对于绝缘环套12的尺寸，本实施例中，筒体13的外径为29mm，内径为19mm，轴向尺寸为20mm，筒体13外周面上的凸缘结构14的外径为45mm，为安装该绝缘环套，安装孔的孔径为30mm。对于绝缘环套的具体尺寸，在其他实施例中可以结合所要安装的管接头的尺寸和裙板的厚度做适应性的设计调整。
52.本实施例中，如图7所示，为预防输送载热流体的管路的接头从管接头11上拔下时将管接头11向外带出，管接头11的外壁上具有与绝缘环套12的内端面挡止配合的挡止凸起15，本实施例中，挡止凸起15是通过点焊堆焊的方式在管接头11的管壁上成型出来的堆焊凸起。堆焊凸起有多个，多个堆焊凸起沿管接头11的周向间隔布置。在其他实施例中，可以通过机械安装的方式在管接头的管壁上形成挡止凸起，如可以通过安装卡箍、卡簧等形成挡止凸起。本实施例中，为实现快速连接，管接头具体采用快插接头。
53.另外，如图6所示，为保证绝缘环套12在箱体上稳定可靠的安装，本实施例中，绝缘环套12的轴向尺寸大于裙板7的厚度，使得绝缘环套12的内端位于箱体内，外端伸至箱体外。
54.此处，以使用授权公告号为cn203266251u、授权公告日为2013年11月06日的中国实用新型专利公开的一种模具水循环铜管防打穿自动报警断电装置来辅助打孔为例，对本实用新型中复合材料真空覆皮模具的打孔操作进行介绍，具体的，将模具水循环铜管防打穿自动报警断电装置的报警触点两端分别与管接头11和钻孔装置连接，钻孔装置可为电钻，对成型壁进行抽真空孔钻孔作业，当钻头接触温控系统的铜管时，报警装置报警并对钻
孔装置断电，防止温控系统的铜管被钻透，由于温控系统与基座非导电接触，因此，当钻头接触基座时不影响钻孔装置的继续工作，可完成相应抽真空孔的钻设，如此可尽可能地提高抽真空孔分布的合理性。
55.本实用新型中复合材料真空覆皮模具的实施例2，与实施例1不同的是，本实施例中，温控系统的金属管不埋设在成型壁内但与基座间隔布置，以此来实现金属管与基座的非接触布置并使得金属管便于更换和检修。
56.本实用新型中复合材料真空覆皮模具的实施例3，与实施例1不同的是，本实施例中，不再专门针对管接头设置绝缘环套，为实现管接头在基座上的绝缘密封固定，使管接头与裙板上的安装孔间隙配合，通过在管接头与安装孔的孔壁之间填充和固化绝缘胶实现管接头在裙板上的绝缘密封固定。
57.本实用新型中复合材料真空覆皮模具的实施例4，与实施例1不同的是，本实施例中，绝缘环套为等径的筒状。
58.本实用新型中复合材料真空覆皮模具的实施例5，与实施例1不同的是，本实施例中，基座的箱体与支撑结构为装配固定关系，本实施例中，基座的箱体与支撑结构一体成型。
59.最后需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细地说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动地修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。