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摘 要：针对汽车产业快速发展现状，及其对发泡模具生产行业提出的严格要求，在简单介绍汽车发泡模具基本开发流程和要求的基础上，结合近年来相关工作经验，提出汽车发泡模具设计要点与注意事项，并总结在实际操作过程中需要注意的问题，以此为发泡模具设计开发水平的提高，产品质量保证提供可靠的参考借鉴。
关键词：汽车产业；发泡模具；模具设计开发
中图分类号：TG76 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）26-0302-02
如今，汽车产业快速发展使发泡模具产业也得到明显进步，尤其是座椅类、遮阳板、地毯隔音、天窗板等的发泡模具，都需要紧跟汽车产业实际发展进程，为保证模具产品质量，切实满足客户提出的基本要求，因积极做好模具设计开发。
1 汽车发泡模具基本开发流程
对于汽车发泡模具，其开发必须制定一套可行且合理的流程，如果开发流程不合格，则会延长开发周期，拖慢响应速度，无法及时满足用户各项要求，产生一系列不利影响，甚至带来不良后果。因此，开发流程制定对相关技术人员提出了很高的要求，在实际的设计开发工作中，需要充分考虑下列要点与注意事项。
2 汽车发泡模具设计要点与注意事项
对汽车的发泡模具而言，其铸件不仅要没有裂缝等问题，而且设计必须做到合理可行，现结合相关经验，提出以下设计建议：
（1）若客户要求严格按照样件进行开模，则应先对样件实施测绘，同时开展3D造型，完成3D测绘之后，相关数据资料需要采用剪样板和实物进行比对与检验，完成检验并确认无误后，将其发送至客户，待客户办理好相关手续之后，开始开模设计；若客户可以提供实物对应的2D图样或3D图样，同时要求按照图样基本要求进行开模，则可直接进入到正式的开模设计工作当中[1]。
（2）每个客户都有不同的机台安装接口形式，如三维尺寸，上模和下模具体安装方式，以及冷却水管所用接口方式等，对此，模具设计工作人员必须以接口方式为依据开展专门的设计，如果未按照这一要求进行，则会造成返工，使模具报废。
（3）对于分型面设计，需要按照客户提出的具体要求，将分型面制作成一定角度的斜面配合，个别情况下也可制作成平面配合，而对平面配合而言，其配合面实际宽度应保持在15～20mm范围内；如果分型面存在插配方面的要求，则应保持一定配合斜度，通常为5～30°，严防直角插配。在模具的分型面上，应开出排气槽，其间距按照80～120mm控制，与型腔邻近的位置，其深度为0.1mm，长度在5～10mm范围内，尾端的深度为0.5mm。除此之外，模具还应在机台正常旋转过程中不会产生干涉，确保开模能够顺利进行。
（4）模具结构主要有两种形式，分别为分箱式与支撑筋式，在实际的设计工作中，需要以客户实际需求为依据，确定适宜的结构形式。
（5）发泡模具所用排气方式主要有以下四种形式：①单孔式；②多孔式；③气缸式；④手动拔杆式。在实际的设计工作中，需要按照客户提出的要求，选择适宜的排气方式。
（6）冷却水管布置间距一般在80～120mm范围内，管径主要有？准12、？准15和？准16三种，同样需要按照客户需求来选择。
（7）对于模具的外观，包括选择哪一种面漆，在外表面作出何种标记，需要和客户仔细沟通，按照客户提出的基本要求选择适宜的处理方式，同时，对于模具表面粗糙度，一般不能超过Ra3.2级。
（8）如果模具上必须设置滑块，则应在初步方案设计过程中充分考虑滑块及其相关机构是否和机台存在干涉。在选择气缸的直径过程中，应综合考虑安全系数、滑块总重及阻力等参数，对于气压的大小，通常按照4～5kg/C的标准进行计算。
（9）在对导向机构进行设计时，应充分考虑润滑油槽的开设，同时在导柱的末端还应采用限位装置，滑块和导向零件之间的连接应牢固，确保在使用过程中不會产生掉落等问题。此外，设于模具上的零件都应按照要求做好防锈处理，常用处理方法包括镀镍与镀硬铬等。在此基础上，还应有5～10mm的配合段[2]。
（10）如果需要在产品表面放置铁丝，则应开出专门的孔洞，用于放置强磁铁；若需要在产品表面放置铁镶件，则应采用强磁铁，防止在后续生产与使用时，铁镶件发生下落与晃动；若需要在产品表面放置无纺布，则应在模具表面进行挂网针的设计，其具体位置应确保发泡过程中无纺布不会发生漂移与下落。
（11）设计排气塞时，应在上模易于闭气的部位，也可选择在阴角当中。此外，在对加热管路进行布置的过程中，应避开排气塞所在位置，防止由于管路设计方面的问题造成两者相互干涉，对后续生产造成不利影响。
（12）和铸造铝合金直接相连的所有部位都应有搭子空间，为牙套的设置提供充足空间。
（13）对于发泡模具的壁厚，应切实满足以下要求：小扶手与头枕应保持在10～12mm范围内；单人座椅和靠背应保持在12～14mm范围内；双人座椅和靠背应保持在15～18mm范围内；三人座椅和靠背应保持在16～20mm范围内。
（14）发泡模具应按照要求设置吊环孔，用于模具制作和运输，为其向机台的安装创造便利。
3 操作注意事项
在汽车发泡模具的生产操作过程中，需要严格注意以下要点。
（1）对锁紧机构进行合理调整。在正式发泡之前，应对每个紧缩快扣进行合理调整，避免由于松紧不一导致工件的厚度不均匀。
（2）模具加热。在正式发泡之前，需对模具进行预热，使其温度达到60℃，所用发泡材料应以厂家要求为依据，将其加热至要求的温度，通常要达到25℃。通过这样的加热处理，能避免发泡件出现二次发泡。
（3）加热吸附模具。皮革选用专门的发泡面料，背面既可采用带胶面，也可采用布纹状，放置到150℃的加热炉当中持续烘烤2～3min，也可根据实际的吸附状态确定适宜的加热时间，在模具的四边通常设计成吸边槽，其规格尺寸为5mm×20mm，保证面料能够完全收紧，防止进行下一道工序操作时产生反弹与漏气。 （4）铺设加强纤维。对于加强纤维，通常使用玻璃纤维布，一般为15～20目，部分区域可通过对碎纤维的应用来增强，并在需要设置预埋件的部位粘贴预埋件，对于方格布的具体层数，要根据强度要求确定，通常要控制在3层以内。
（5）拌料与倒料。对加热到指定温度的白料进行搅拌，待料变成乳白色以后开始倒入黑料，持续搅拌达到均匀以后将其倒进模中，在倒料的过程中应注意按照实际情况保证操作的正确性与合理性。
（6）合模与熟化。当料进入模具以后，由于模具有一定温度，能加快发泡的速度，采取气缸合模措施与施加快扣锁紧，实际上就是基于合模速度方面的考虑，这一过程中容易产生淌料，但属于正常现象，若淌料较多，则需要对快扣进行调整，完成合模以后，需要一定时间的熟化，通常为10～15min。
（7）起模整理与加热定型。对于起模整理，它属于正常的生产工艺，按照相关操作规程进行即可。而加热定型指的是在高温季节进行发泡件制作时，若外界温度高于发泡模具实际温度，则发泡件的表面空气容易产生膨胀，导致在表面产生气泡。因此，加热定型至关重要，是一道必不可少的工序，通常要持续加热15～20min，放置在温度不低于55℃的恒温箱当中，按照3～5min的时间间隔进行观察，在发现气泡以后，应立即使用细针将其刺穿[3]。
4 结束语
综上所述，当前的汽车产品正日新月异，发泡模具行业快速发展与创新，促进了企业之间的竞争，使市场竞争更加强烈。在这种实际情况中，发泡模具生产企业应不断提高自身设计开发水平，加强生产制造能力，只有这样才能在激烈的竞争环境下站稳脚跟，立足长远发展。本文主要对现阶段的汽车发泡模具设计开发作出了总结，提出相应的作业指导，以期为相关设计人员提供参考借鉴。
参考文献
[1]张 丽，喻 涛.关于汽车内外饰件塑料成型模具的研究[J].硅谷，2013（4）：17～18.
[2]顾志伟.汽车座椅发泡模的电火花分型面加工工艺[J].模具制造，2014，14（6）：82～83.
[3]Klaus Telohe.電气驱动技术在汽车配件模具支架上取代液压技术——伺服技术技高一筹[J].现代制造，2016（22）：70～71.
收稿日期：2018-7-25
作者简介：梁霖声（1984-），男，助理工程师，本科，主要从事模具设计与制造、工艺技术文件编写、质量体系管理、培训工作。
关键词：汽车产业；发泡模具；模具设计开发
中图分类号：TG76 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）26-0302-02
如今，汽车产业快速发展使发泡模具产业也得到明显进步，尤其是座椅类、遮阳板、地毯隔音、天窗板等的发泡模具，都需要紧跟汽车产业实际发展进程，为保证模具产品质量，切实满足客户提出的基本要求，因积极做好模具设计开发。
1 汽车发泡模具基本开发流程
对于汽车发泡模具，其开发必须制定一套可行且合理的流程，如果开发流程不合格，则会延长开发周期，拖慢响应速度，无法及时满足用户各项要求，产生一系列不利影响，甚至带来不良后果。因此，开发流程制定对相关技术人员提出了很高的要求，在实际的设计开发工作中，需要充分考虑下列要点与注意事项。
2 汽车发泡模具设计要点与注意事项
对汽车的发泡模具而言，其铸件不仅要没有裂缝等问题，而且设计必须做到合理可行，现结合相关经验，提出以下设计建议：
（1）若客户要求严格按照样件进行开模，则应先对样件实施测绘，同时开展3D造型，完成3D测绘之后，相关数据资料需要采用剪样板和实物进行比对与检验，完成检验并确认无误后，将其发送至客户，待客户办理好相关手续之后，开始开模设计；若客户可以提供实物对应的2D图样或3D图样，同时要求按照图样基本要求进行开模，则可直接进入到正式的开模设计工作当中[1]。
（2）每个客户都有不同的机台安装接口形式，如三维尺寸，上模和下模具体安装方式，以及冷却水管所用接口方式等，对此，模具设计工作人员必须以接口方式为依据开展专门的设计，如果未按照这一要求进行，则会造成返工，使模具报废。
（3）对于分型面设计，需要按照客户提出的具体要求，将分型面制作成一定角度的斜面配合，个别情况下也可制作成平面配合，而对平面配合而言，其配合面实际宽度应保持在15～20mm范围内；如果分型面存在插配方面的要求，则应保持一定配合斜度，通常为5～30°，严防直角插配。在模具的分型面上，应开出排气槽，其间距按照80～120mm控制，与型腔邻近的位置，其深度为0.1mm，长度在5～10mm范围内，尾端的深度为0.5mm。除此之外，模具还应在机台正常旋转过程中不会产生干涉，确保开模能够顺利进行。
（4）模具结构主要有两种形式，分别为分箱式与支撑筋式，在实际的设计工作中，需要以客户实际需求为依据，确定适宜的结构形式。
（5）发泡模具所用排气方式主要有以下四种形式：①单孔式；②多孔式；③气缸式；④手动拔杆式。在实际的设计工作中，需要按照客户提出的要求，选择适宜的排气方式。
（6）冷却水管布置间距一般在80～120mm范围内，管径主要有？准12、？准15和？准16三种，同样需要按照客户需求来选择。
（7）对于模具的外观，包括选择哪一种面漆，在外表面作出何种标记，需要和客户仔细沟通，按照客户提出的基本要求选择适宜的处理方式，同时，对于模具表面粗糙度，一般不能超过Ra3.2级。
（8）如果模具上必须设置滑块，则应在初步方案设计过程中充分考虑滑块及其相关机构是否和机台存在干涉。在选择气缸的直径过程中，应综合考虑安全系数、滑块总重及阻力等参数，对于气压的大小，通常按照4～5kg/C的标准进行计算。
（9）在对导向机构进行设计时，应充分考虑润滑油槽的开设，同时在导柱的末端还应采用限位装置，滑块和导向零件之间的连接应牢固，确保在使用过程中不會产生掉落等问题。此外，设于模具上的零件都应按照要求做好防锈处理，常用处理方法包括镀镍与镀硬铬等。在此基础上，还应有5～10mm的配合段[2]。
（10）如果需要在产品表面放置铁丝，则应开出专门的孔洞，用于放置强磁铁；若需要在产品表面放置铁镶件，则应采用强磁铁，防止在后续生产与使用时，铁镶件发生下落与晃动；若需要在产品表面放置无纺布，则应在模具表面进行挂网针的设计，其具体位置应确保发泡过程中无纺布不会发生漂移与下落。
（11）设计排气塞时，应在上模易于闭气的部位，也可选择在阴角当中。此外，在对加热管路进行布置的过程中，应避开排气塞所在位置，防止由于管路设计方面的问题造成两者相互干涉，对后续生产造成不利影响。
（12）和铸造铝合金直接相连的所有部位都应有搭子空间，为牙套的设置提供充足空间。
（13）对于发泡模具的壁厚，应切实满足以下要求：小扶手与头枕应保持在10～12mm范围内；单人座椅和靠背应保持在12～14mm范围内；双人座椅和靠背应保持在15～18mm范围内；三人座椅和靠背应保持在16～20mm范围内。
（14）发泡模具应按照要求设置吊环孔，用于模具制作和运输，为其向机台的安装创造便利。
3 操作注意事项
在汽车发泡模具的生产操作过程中，需要严格注意以下要点。
（1）对锁紧机构进行合理调整。在正式发泡之前，应对每个紧缩快扣进行合理调整，避免由于松紧不一导致工件的厚度不均匀。
（2）模具加热。在正式发泡之前，需对模具进行预热，使其温度达到60℃，所用发泡材料应以厂家要求为依据，将其加热至要求的温度，通常要达到25℃。通过这样的加热处理，能避免发泡件出现二次发泡。
（3）加热吸附模具。皮革选用专门的发泡面料，背面既可采用带胶面，也可采用布纹状，放置到150℃的加热炉当中持续烘烤2～3min，也可根据实际的吸附状态确定适宜的加热时间，在模具的四边通常设计成吸边槽，其规格尺寸为5mm×20mm，保证面料能够完全收紧，防止进行下一道工序操作时产生反弹与漏气。 （4）铺设加强纤维。对于加强纤维，通常使用玻璃纤维布，一般为15～20目，部分区域可通过对碎纤维的应用来增强，并在需要设置预埋件的部位粘贴预埋件，对于方格布的具体层数，要根据强度要求确定，通常要控制在3层以内。
（5）拌料与倒料。对加热到指定温度的白料进行搅拌，待料变成乳白色以后开始倒入黑料，持续搅拌达到均匀以后将其倒进模中，在倒料的过程中应注意按照实际情况保证操作的正确性与合理性。
（6）合模与熟化。当料进入模具以后，由于模具有一定温度，能加快发泡的速度，采取气缸合模措施与施加快扣锁紧，实际上就是基于合模速度方面的考虑，这一过程中容易产生淌料，但属于正常现象，若淌料较多，则需要对快扣进行调整，完成合模以后，需要一定时间的熟化，通常为10～15min。
（7）起模整理与加热定型。对于起模整理，它属于正常的生产工艺，按照相关操作规程进行即可。而加热定型指的是在高温季节进行发泡件制作时，若外界温度高于发泡模具实际温度，则发泡件的表面空气容易产生膨胀，导致在表面产生气泡。因此，加热定型至关重要，是一道必不可少的工序，通常要持续加热15～20min，放置在温度不低于55℃的恒温箱当中，按照3～5min的时间间隔进行观察，在发现气泡以后，应立即使用细针将其刺穿[3]。
4 结束语
综上所述，当前的汽车产品正日新月异，发泡模具行业快速发展与创新，促进了企业之间的竞争，使市场竞争更加强烈。在这种实际情况中，发泡模具生产企业应不断提高自身设计开发水平，加强生产制造能力，只有这样才能在激烈的竞争环境下站稳脚跟，立足长远发展。本文主要对现阶段的汽车发泡模具设计开发作出了总结，提出相应的作业指导，以期为相关设计人员提供参考借鉴。
参考文献
[1]张 丽，喻 涛.关于汽车内外饰件塑料成型模具的研究[J].硅谷，2013（4）：17～18.
[2]顾志伟.汽车座椅发泡模的电火花分型面加工工艺[J].模具制造，2014，14（6）：82～83.
[3]Klaus Telohe.電气驱动技术在汽车配件模具支架上取代液压技术——伺服技术技高一筹[J].现代制造，2016（22）：70～71.
收稿日期：2018-7-25
作者简介：梁霖声（1984-），男，助理工程师，本科，主要从事模具设计与制造、工艺技术文件编写、质量体系管理、培训工作。