可行性分析：头盔外壳成型（裱糊）模结构方案优化

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：头盔外壳成型（裱糊）模结构方案可行性分析的要点是如何能使制品从凸、凹模上顺利脱模，以及如何能确保头盔外壳在成型后不聚胶、不脱胶，不产生气泡等质量问题。

头盔外壳成型（裱糊）模结构方案可行性分析的要点是如何能使制品从凸、凹模上顺利脱模，以及如何能确保头盔外壳在成型后不聚胶、不脱胶，不产生气泡等质量问题。

1.分型面的选取原则

成型模凸、凹模分型面的选取原则：要完全避开“头盔外壳”和模具上的凸台、凹坑、内扣和弓形高等形式的“障碍体”；分型面尽量不要从模具凸台和凹坑的型面通过；模板和模块在分开后应方便拆卸与组装；凸模分型面间应制成具有脱模角的斜面，这样有利于模块的装卸及合模。

2.头盔外壳成型模结构的分析重点

凯夫拉制品成型模结构的分析和设计，应该从两个方面去考虑，一是解决头盔外壳如何从模具中脱模，二是应确保头盔外壳的壁厚、质量和成型的要求。这两方面是不矛盾的，在适当的条件下可以做到兼顾。

3.头盔外壳成型模凹模结构的分析

头盔外壳上的凸台、凹坑、内扣和弓形高等形式的“障碍体”，将会严重地妨碍头盔外壳的脱模，如图4-4所示。而要解决此问题，就需要在适当的位置上选取分型面来避开这些“障碍体”的阻碍作用，使成型模能够迅速地进行拆卸和拼装，并使头盔外壳能够顺利脱模。

（1）未采用分型面分模的整体式凹模如图4-4a所示，显而易见，未采用分型面分模的整体式凹模，在头盔外壳上凸台、凹坑、内扣和弓形高等形式“障碍体”的阻挡作用下，根本无法使“头盔外壳”正常脱模。

（2）采用分型面Ⅰ—Ⅰ中间对开分模的凹模图4-4b所示的凹模，采用了分型面Ⅰ—Ⅰ对开分模的形式，头盔外壳在其上的凸台、凹坑和弓形高等形式的“障碍体”的阻碍作用下，也根本无法进行模具两模板的开启与头盔外壳正常地脱模。

（3）采用分型面Ⅰ—Ⅰ及分型面Ⅱ—Ⅱ形式的四开分模的凹模如图4-4c所示，该种分型面的设置只能解决左模板2和右模板6的分模问题，而无法消除分型面Ⅱ—Ⅱ上两块角状弓形高“障碍体”对头盔外壳的阻碍作用。所以，对头盔外壳来讲，还是有部分的模板不能够正常开启。

（4）两处分型面Ⅰ—Ⅰ和分型面Ⅱ—Ⅱ及分型面Ⅲ—Ⅲ形式的五开分型的凹模如图4-4d所示，将分型面Ⅱ—Ⅱ上方存在着犄角的上模板再用两处分型面Ⅰ—Ⅰ分成三块，这样便消除了上模板中弓形高“障碍体”对头盔外壳的阻碍作用，头盔外壳的顶部会因两处分型面Ⅰ—Ⅰ及分型面Ⅱ—Ⅱ的分型而顺利脱模。头盔外壳处在分型面Ⅱ—Ⅱ以下的部分也会因分型面Ⅲ—Ⅲ的分型而顺利脱模。五开凹模分型的顺序：先取出上中模板4，然后取出上左模板3和上右模板5，再取出左模板2和右模板6，成型头盔外壳的五块凹模板便能全部拆卸。五块凹模板组装成整体的凹模，需要采用导柱和导套等导向定位构件进行定位，采用紧固件进行连接。分型时，取下导向定位构件和紧固件后，按上述顺序分型即可拆除头盔外壳外部的所有模板。此时，头盔外壳内型中的模块仍未得到拆除，头盔外壳还不能完全脱模。而合模时，先通过导向定位构件定位和紧固件连接，然后再按与上述过程相反的顺序进行模板的安装。

（5）成型模凹模型腔的加工如图4-4d所示，凹模型腔由五块模板组成，上左模板3、上中模板4和上右模板5，由两根长导柱定位后连接起来加工，而左模板2和右模板6则分开独立进行加工。为了防止组合后五块模板的型腔产生错位，应将加工出来的各模板组合后，再加工长导柱与导套的定位孔。

图4-4 头盔外壳成型模凹模结构的分析

a）整体凹模 b）中间对开分模的凹模 c）四开分模的凹模 d）五开分模的凹模

1—头盔外壳 2—左模板 3—上左模板 4—上中模板 5—上右模板 6—右模板

4.头盔外壳成型模凸模结构的分析

根据上述分析可知，成型头盔外壳外形的凹模，可以解决产品的裱糊和外形脱模的问题。虽然说可以用袋压法成型头盔外壳，但头盔外壳上密布的“凸台”“凹坑”和“犄角”型腔，使得头盔外壳不能完全地贴模而形成气泡，出现聚胶和缺胶等缺陷，若局部使用压块又不能够解决整个型面成型的问题。如果采用整体式的凸模成型头盔外壳的内型面，则可以消除这些缺陷，但又存在整体凸模无法从头盔外壳型腔中取出的问题。采用的凸模除了需要能从头盔外壳的内型面中脱模外，还要求能将裱糊后的头盔外壳凯夫拉布中多余的胶液和气体挤出来。如凸模也采用分块组装的结构，并在充入一定量的压缩空气之后，在气体均匀压力的作用下能够独自移动，使头盔外壳能够成型并保持均匀的壁厚，这样便可满足上述要求。

（1）未采用分型面分型的整体式凸模如图4-5a所示，未采用分型面分模的整体式凸模，在头盔外壳内型面的凸台、凹坑、内扣和弓形高等形式“障碍体”的阻碍作用下，根本无法脱模和进行模块的拆卸。

图4-5 头盔外壳成型模凸模结构的分析

a）整体凸模 b）中间对开分型的凸模 c）三开分型的凸模 d）七开分型的凸模

1—头盔外壳 2—上左模块 3—下左模块 4—上中模块 5—下后模块 6—下右模块 7—上右模块 8—下前模块

（2）采用分型面Ⅰ—Ⅰ中间对开分型的凸模如图4-5b所示，凸模采用了分型面Ⅰ—Ⅰ对开分模的形式，头盔外壳在其内形的凸台、凹坑和弓形高等形式“障碍体”的阻碍作用下，仍然不能脱模和进行模块的拆卸。

（3）采用分型面Ⅰ—Ⅰ及分型面Ⅱ—Ⅱ形式的三开分型的凸模如图4-5c所示，对凸模采用了三开分型的形式，头盔外壳在其内形的凸台、凹坑和弓形高等形式的“障碍体”的阻碍作用下，仍然不能脱模和进行模块的拆卸。

（4）采用两处分型面Ⅰ—Ⅰ与分型面Ⅱ—Ⅱ及两处分型面Ⅲ—Ⅲ形式的七开分型的凸模如图4-5d所示，凸模被两处分型面Ⅰ—Ⅰ和分型面Ⅱ—Ⅱ及两处分型面Ⅲ—Ⅲ分成了七块模块，并且凸模是中空的，空腔中可以安装能充入压缩空气的胶袋。在胶袋中均匀气压的作用下，七块模块各自的独立移动可分别压紧头盔外壳的内型面，直至固化成型。

之所以要使凸模一定要能独立移动，是因为玻璃钢纤维布是平面的，头盔外壳是“虎头帽”状的壳体，铺垫时会出现皱折，为了不出现皱折需要将皱折处剪开进行搭接。头盔外壳搭接处壁厚大于未搭接处，因此多块凸模要抵紧头盔外壳内型面的距离就不相等，这样成型头盔外壳内型的多块凸模就需要能够独立移动。多块凸模的移动，是依靠胶袋中压缩空气的均匀压力而实现的。

1）七块模块安放及取出的顺序：先放置上左模块2和上右模块7，再放置上中模块4，然后再放置下左模块3和下右模块6，最后放置下后模块5和下前模块8。反之，是七模块取出的顺序。若不按此顺序进行，模块将不能安放及取出。

2）七块模块斜面的分型面：各分型面应制有3°的斜度，其特点是：一、由于模块的分型面制成了斜面，有利于各个模块的安装和拆卸；二、斜面间的接触为无隙贴合，可以防止胶液进入模块分型面间固化后成为胶片而影响模块的拆卸。

3）凸模的尺寸：凸模应比凹模小，一般应在凹模的尺寸减去产品的壁厚后，单边还要减小0.4mm。小于0.4mm时，有的模块放不进去，而大于0.4mm时，分型面间会出现缝隙而进入胶液。

可行性分析：头盔外壳成型（裱糊）模结构方案优化

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