[发明专利]一种阴模真空成型模具及其制造工艺

说明书

本发明提供一种阴模真空成型模具及其制造工艺，包括以下步骤：采用3D打印增材制造技术制造模具A面壳体胚料；对模具A面壳体胚料进行正面CNC精加工；采用激光刻蚀或化学腐蚀加工壳体正面纹理；从壳体背面加工微孔；对壳体背面进行水管布置和增强处理；以及完成模框组装，与凸模总装合模。根据本发明，提供了一种工序减少的、节省资源的、环境友好的、产品外观质量稳定的、纹理类型设计自由度更大的、尺寸精度得到有效保证的阴模真空成型模具的制造工艺。

技术领域

本发明涉及模具制作生产技术领域，更具体的是涉及一种阴模真空成型模具及其制造工艺。

背景技术

阴模真空成型技术，即阴模真空成型及模内压纹(Inner Mold Grain)技术，简称IMG，是一种使用刻有皮纹图案的阴模，将光滑的膜料在模内成型出内饰件形状的带皮纹的表皮，或者在成型出带皮纹的表皮后在机器的同一工位将该表皮真空吸附在基材上，从而生产出所需的产品。

阴模真空成型技术作为较先进的工艺，推广时间不长，技术还有待成熟和完善。一种新技术从研制到推广，一定有其无可替代的优势。虽然阴模真空成型技术并不复杂，但其技术壁垒却很高。原因就在于模具成型要求很高的加工精度。

随着人们对汽车内饰品质需求的不断提升，兼具高品质和高环保的IMG表皮应用也越来越广泛，而在IMG表皮生产过程中，IMG模具必不可少。

当前主流的传统IMG制造工艺是以日本为代表的电铸工艺，该传统工艺的主要工艺流程为：CNC木模——手工包覆——翻制硅胶模1——翻制环氧主模型——环氧主模型修整——翻制硅胶模2——翻制环氧入槽模——入槽模电铸前预处理——微孔电铸及过程处理——电铸完成后处理——微孔镍壳成品——组装合模。然而，CNC木模步骤在加工和打磨过程产生粉尘不利人体健康；手工完成表皮包覆的缺点在于，个体差异(手法、经验、熟练度等)导致包覆质量差异化和不稳定；复杂3D、规则纹理(几何纹、科技纹等)及转角等造型易引起包覆过度拉伸、变形、拼接线等缺陷，从而导致外观质量和尺寸精度问题，部分缺陷可以在环氧模型修整中改善但不能彻底解决；翻制硅胶模1、2步骤在翻制过程会导致纹理损失影响外观，尤其多次翻制损失会累积；翻制环氧主模型在翻制过程会导致纹理损失影响外观，尤其多次翻制损失会累积；环氧树脂制备过程须添加固化剂及其它有毒物(如MDA，TDI)，不利人体健康，制备过程产生大量废水废气、同时环氧树脂不易分解给环境带来污染；环氧主模型修整步骤的缺陷在于手工修整存在人为不确定和能力限制，修整质量不稳定，部分缺陷无法修整(规则纹理拼接线等)，最终都会反映到产品外观质量上；修整过程也会有存在打磨粉尘等不利人体健康因素；翻制环氧入槽模的缺陷在于，翻制过程会导致纹理损失影响外观，尤其多次翻制损失会累积；环氧树脂制备过程须添加固化剂及其它有毒物(如MDA，TDI)，不利人体健康，制备过程产生大量废水废气、同时环氧树脂不易分解给环境带来污染；入槽模电铸前预处理步骤包括喷涂导电层等，不利人体健康；微孔电铸及过程处理的缺陷在于，电铸工艺存在厚度不均、变形等问题，须在过程中多次手工打磨调整厚度，但最终厚度仍有不均问题，变形导致模具最终尺寸精度较差影响成型质量和工艺窗口，打磨过程存在大量金属粉末影响人体健康；同时电铸液中存在大量酸碱盐、各类添加剂、重金属等成分在生产过程及后期废液处理等对人体和环境带来不利影响。

总之，现有的IMG制造工艺工序繁多、多道工序涉及手工处理，导致模具成本高、开发周期长、产品外观质量不稳定、纹理应用存在局限性以及尺寸精度差，且该工艺技术不环保。

发明内容

本发明的目的是提供一种阴模真空成型模具及其制造工艺，从而解决现有技术中的模具制造成本高、开发周期长、产品外观质量不稳定、纹理应用受限、尺寸精度差，以及工艺不环保的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：