CN105835378A - 一种刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺 - Google Patents

一种刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺，包括：将混合均匀的纤维输入纤维吸附装置中，使纤维在气流作用下附着在纤维吸附装置的吸附模具上而吸附成型；将吸附成型的纤维与PA‑PE膜一起放入蒸汽模具中；蒸汽模具对吸附成型的纤维和PA‑PE膜进行蒸汽成型，得到固定形状的半成品，其中，所述PA‑PE膜位于所述吸附成型的纤维下方；将所述半成品放至冷却模具中进行冷却得到成品毛毡。本发明公开的刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺，吸附成型后的纤维仍然保持较低的致密度，成品毛毡的吸引效果和隔音效果更佳。

Description

一种刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺
技术领域
本发明涉及汽车内饰件技术领域，特别是涉及一种刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺。
背景技术
汽车的NVH特性(汽车的噪声Noise、振动Vibration和声振粗糙度Harshness统称为汽车的NVH特性)是衡量汽车设计及制造质量的一个重要因素。汽车的NVH零件中，有些毛毡零件的厚度差异较大且性能要求较高，例如双层毛毡前围隔热件。双层毛毡前围隔热件一般包括硬层和软层的两侧结构，工艺要求其硬层需结构致密，从而起到隔音作用，软层需柔软多孔，从而能够吸收噪音。
现有技术中，双层毛毡前围隔热件是先将纤维做成片材，再将片材加热后压制成型的生产工艺进行生产的。利用此种工艺得到的双层毛毡前围隔热件，其厚度不同的各个部位面密度均相同。
但是，厚度较薄的部位纤维会被压制的非常硬，此部位只能起到硬层的隔音作用，而不具备较软层的吸音作用，严重影响双层毛毡前围隔热件的整体工作效果。另外，由于此较薄部位硬度相对较大，所以在于其它部件进行装配的过程中比较困难，增大装配难度。
发明内容
本发明实施例中提供了一种刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺，以解决现有技术中厚度较薄的部位纤维会被压制的非常硬，此部位只能起到硬层的隔音作用，而不具备较软层的吸音作用，严重影响双层毛毡前围隔热件的整体工作效果的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：
本发明公开的一种刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺，其特征在于，包括：
将混合均匀的纤维输入纤维吸附装置中，使纤维在气流作用下附着在纤维吸附装置的吸附模具上而吸附成型；
将吸附成型的纤维与PA-PE膜一起放入蒸汽模具中；
蒸汽模具对吸附成型的纤维和PA-PE膜进行蒸汽成型，得到固定形状的半成品，其中，所述PA-PE膜位于所述吸附成型的纤维下方；
将所述半成品放至冷却模具中进行冷却得到成品毛毡。
优选地，所述将吸附成型的纤维与尼龙和聚乙烯的PA-PE膜一起放入蒸汽模具中，包括：
将PA-PE膜置于吸附有纤维的所述吸附模具表面吸附成型；
将所述吸附成型的纤维与PA-PE膜一起转移到所述蒸汽模具中。
优选地，所述将吸附成型的纤维与尼龙和聚乙烯的PA-PE膜一起放入蒸汽模具中，包括：
将PA-PE膜放置在所述蒸汽模具中；
将所述吸附成型的纤维转移到放置有PA-PE模的所述蒸汽模具中，且所述吸附成型的纤维位于所述PA-PE膜的上方。
优选地，所述吸附模具的型面与所述成品毛毡的表面结构相匹配，且所述吸附模具上设置有多个直径和分布密度均不同的通风孔。
优选地，所述纤维吸附装置内对纤维吸附成型的气流的压力值为3bar-6bar，所述蒸汽模具的蒸汽压力为2.5bar-3.5bar，蒸汽成型时间为3s-10s。
优选地，所述蒸汽模具为铸造模具，且所述蒸汽模具设置为型腔与所述成品结构相匹配的铝模。
优选地，所述蒸汽模具的壁厚25mm-35mm，且所述蒸汽模具的外表面设置有隔热板。
优选地，所述蒸汽模具的蒸汽管道设置在所述蒸汽模具的内壁上，且与所述蒸汽模具的型腔连通。
优选地，将所述半成品放至冷却模具中的冷却时间为40s-70s。
由以上技术方案可见，本发明实施例提供的刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺，利用尼龙聚乙烯复合膜和纤维注塑工艺、吸附成型、蒸汽成型和冷却定型制作工艺，使得成品毛毡不会受到压制而过于致密并变硬，在吸附成型后纤维仍然保持较低的致密度，从而成品毛毡的吸音效果和隔音效果更佳。在制作过程中吸附模具和蒸汽模具的结构均与成品毛毡结构匹配，所以使毛毡的成型效果更好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺流程示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺设备结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种吸附装置的工作示意图；
图5为本发明实施例提供的一种纤维在吸附装置内吸附成型后的示意图；
图1-图5中，符号表示：
1-纤维，2-纤维吸附装置，3-吸附模具，4-蒸汽模具，5-冷却模具，6-机械手。
具体实施方式
本发明实施例提供一种刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺，为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。
本发明实施例提供一种刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺，用于解决毛毡零件吸音效果和隔音效果低下的问题。
实施例一
参见图1，为本发明实施例提供的一种刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺流程示意图，包括以下步骤：
步骤S101，将混合均匀的纤维1输入纤维吸附装置2中，使纤维1在气流作用下附着在纤维吸附装置2的吸附模具3上而吸附成型。
在将纤维1输入纤维吸附装置2中前，需要先将纤维1混合均匀，输入纤维吸附装置2中的混合纤维1主要是使纤维1的密度均匀。
纤维1在气流的作用下附着在纤维吸附装置2的吸附模具3上而吸附成型的过程如图4所示，图4为本发明实施例提供的一种吸附装置的工作示意图，混合均匀的纤维1由纤维吸附装置2的下方输入，气流由纤维吸附装置2的下方进口向上面的出口流动纤维1吸附模具3位于所述纤维吸附装置2的进口和出口之间，且靠近所述纤维吸附装置2的出口，吸附模具3的型面与成品的表面结构相同，另外，吸附模具3上设置有直径大小和分布密度均不同的通气孔，气流将纤维1吹到吸附模具3上以后，由于气流的持续作用，纤维1会在吸附模具3上聚集并最终形成与吸附模具3型面结构相同的型体，因此需要使吸附模具3的型面结构与成品毛毡的结构相同，使得吸附成型的纤维形状与成品毛毡相同而无需再对其形状进行改变，使其能够维持松软的成型状态，便于后续的加工操作。
吸附模具3上通风孔的作用是供气流通过吸附模具3，而随气流一同流动的纤维1就会附着在吸附模具3上，在气流通过吸附模具3的过程中，气流会首先通过附着在吸附模具3上的纤维1，因此在气流压力的作用下纤维1能够牢牢的吸附在吸附模具3上。
由于吸附成型的纤维在不同部位厚度不同，而气流在通过通气孔时，气流在设置数量较多的通风孔的部位吸附能力强，能够吸附住的纤维1较多，所以通风孔数量较多的部位纤维1的厚度较大，而通风孔数量较少的部位吸附住的纤维1较少，所以厚度较薄。
上述吸附装置在吸附纤维1过程中的气流压力值优选3bar-6bar，此气流压力值能够将纤维1吹到吸附模具3上，并使纤维1吸附成型。
步骤S102，将PA-PE膜置于吸附有纤维1的所述吸附模具3表面吸附成型。
将混合均匀的纤维1放入吸附装置中后，将PA-PE膜放置在吸附有纤维1的吸附模具3表面吸附成型，其中，PA-PE膜位于纤维1未于吸附模具3接触的一面。
本实施例中提供的PA-PE膜是由尼龙和聚乙烯制成的复合膜，在PA-PE膜上设置有透气孔，孔径为0.16mm，在PA-PE膜的表面每立方厘米设置有200个透气孔，且每立方米的重量为70g。
步骤S103，将所述吸附成型的纤维与PA-PE膜一起转移到所述蒸汽模具4中。
纤维1与PA-PE膜吸附成型后，运用机械手6以真空吸附的方式转移至蒸汽模具4中。采用机械手6进行转移操作不仅能够提高自动化程度和转移精度，提高工作效率，还能够降低对吸附成型的纤维造成损坏的几率。因为吸附成型的纤维较为松软，其仅仅依靠气流的压力而成型，所以非常容易被损坏，因此需要对吸附成型的纤维进行谨慎的转移操作，而机械手6的安全保障明显大于人工操作，所以本实施例优选机械手6来转移吸附成型的纤维或纤维1与PA-PE膜。当然，在能够满足工作要求的情况下，吸附成型的纤维还可以采用其他方式固定在机械手6上。
步骤S104，蒸汽模具4对吸附成型的纤维和PA-PE膜进行蒸汽成型，得到固定形状的半成品，其中，所述PA-PE膜位于所述吸附成型的纤维下方。
蒸汽模具4设置为型腔与成品毛毡的结构形状相同的铝模，其壁厚优选25mm-35mm，且所述蒸汽模具4的外表面设置有隔热板。蒸汽模具4采用铸造工艺制作而成，包括上模和下模，其中上模和下模为一体成型结构，不仅自身硬度较高，而且密封效果较好，使得蒸汽成型效果进一步提高。壁厚优选为25mm-35mm，且其外表面设置有隔热板，能够进一步保温隔热，提高蒸汽成型的效果。
在将吸附成型的纤维与PA-PE膜一起转移到蒸汽模具4中后，将蒸汽模具4的上模盖在下模上并密封，然后向蒸汽模具4的型腔内充入高温蒸汽，使纤维1在高温蒸汽的作用下粘结而得到毛毡半成品。在此过程中，为了使得半成品的成型效果更好，避免吸附成型的纤维在蒸汽冲击等不利因素的影响下改变结构，所以将蒸汽模具4的型腔形状设计为与吸附成型的纤维的结构相同，以使吸附成型的纤维与腔壁完全贴合，最大程度降低不利因素的影响，提高成型效果。
蒸汽模具4上的蒸汽管道设置在蒸汽模具4的壁体内，且与蒸汽模具4的型腔连通，蒸汽可由蒸汽模具4的壁体上向型腔内喷射。因为蒸汽模具4采用铸造工艺制造而成，所以在铸造过程中可以直接在壁体内设置蒸汽流动的蒸汽管道，以简化制造工艺。蒸汽模具4中的蒸汽压力优选为2.5bar-3.5bar，蒸汽成型时间为3s-10s。
步骤S105，将所述半成品放至冷却模具5中进行冷却得到成品毛毡。
纤维1与PA-PE膜蒸汽成型后，将成型后的半成品转移至冷却模具5中冷却，冷却时间优选为40s-70s，冷却时间在此范围时，冷却效果较好，得到的成品毛毡吸音效果更佳。
实施例二
参见图2，为本发明实施例提供的另一种刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺流程示意图。
步骤S201，将混合均匀的纤维1输入纤维吸附装置2中，使纤维1在气流作用下附着在纤维吸附装置2的吸附模具3上而吸附成型；此步骤与实施例一中步骤相同，在此不再赘述。如图5所示，为本发明实施例提供的一种纤维1在吸附装置内吸附成型后的示意图，图中纤维1在气流作用下吸附在吸附模具3上并成型。
步骤S202，将PA-PE膜放置在所述蒸汽模具4中；
步骤S203，将所述吸附成型的纤维转移到放置有PA-PE模的所述蒸汽模具4中，且所述吸附成型的纤维位于所述PA-PE膜的上方。
实施例二与实施例一不同之处在于步骤S202和步骤S203，本实施例中纤维1在吸附成型后将PA-PE膜首先放置在蒸汽模具中，然后将吸附成型的纤维转移到蒸汽模具4中，并将成型后的纤维1放置在PA-PE膜上方，然后将蒸汽模具4上模盖在下模上进行蒸汽成型。
在将吸附成型的纤维转移到蒸汽模具4中时，优选使用机械手6以真空吸附方式转移，在此不再赘述。
步骤S204，蒸汽模具4对吸附成型的纤维和PA-PE膜进行蒸汽成型，得到固定形状的半成品，其中，所述PA-PE膜位于所述吸附成型的纤维下方。
步骤S205，将所述半成品放至冷却模具5中进行冷却得到成品毛毡。
本实施例中步骤S204与步骤S205与实施例一中的步骤S104和步骤S105相同，在此不再赘述。
参见图3，本发明实施例提供的一种刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺设备结构示意图。图中依次包括吸附装置2、机械手6、蒸汽模具4和冷却模具5，在制作毛毡时，依据实施例一或实施例二提供的制作工艺中的步骤进行制作即可。
当利用实施例一提供的方法进行生产时，在吸附成型的纤维下方放置PA-PE膜，使纤维与PA-PE膜吸附成型，然后用机械手6以真空吸附的方式将吸附成型的PA-PE膜和纤维一起放入蒸汽模具4中进行蒸汽成型，在蒸汽成型后将蒸汽成型后的毛毡半成品放入冷却模具5中进行冷却即可，在将毛毡半成品由蒸汽模具4转移到冷却模具5中时，可使用机械手以真空吸附的方式转移。
利用实施例二提供的方法进行制作时，在将吸附成型的纤维转移到蒸汽模具4之前，先将PA－PE膜放置在蒸汽模具5中，然后利用机械手6以真空吸附的方式将吸附成型的纤维转移到蒸汽模具4中，并放置在PA-PE膜上方。当蒸汽成型后，将蒸汽成型后的毛毡半成品转移到冷却模具5中进行冷却，最后制成成品毛毡。
由上述实施例可见，本发明实施例提供的刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺，利用吸附成型、蒸汽成型和冷却定型代替现有技术中的压制成型的制造工艺，使得成品不会受到压制而使结构过于致密并变硬。本发明实施例提供的刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺保证吸附成型时的较低致密度，使得成品的吸音效果更佳突出，而且相对较软的硬度也便于与其他的部件进行装配，降低装配难度。
需要说明的是，术语“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，或者是还包括为这种过程、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……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺，其特征在于，包括：
将混合均匀的纤维(1)输入纤维吸附装置(2)中，使纤维(1)在气流作用下附着在纤维吸附装置(2)的吸附模具(3)上而吸附成型；
将吸附成型的纤维与PA-PE膜一起放入蒸汽模具(4)中；
蒸汽模具(4)对吸附成型的纤维和PA-PE膜进行蒸汽成型，得到固定形状的半成品，其中，所述PA-PE膜位于所述吸附成型的纤维下方；
将所述半成品放至冷却模具(5)中进行冷却得到成品毛毡。
2.根据权利要求1所述的刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺，其特征在于，所述将吸附成型的纤维与尼龙和聚乙烯的PA-PE膜一起放入蒸汽模具(4)中，包括：
将PA-PE膜置于吸附有纤维(1)的所述吸附模具(3)表面吸附成型；
将所述吸附成型的纤维与PA-PE膜一起转移到所述蒸汽模具(4)中。
3.根据权利要求1所述的刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺，其特征在于，所述将吸附成型的纤维与尼龙和聚乙烯的PA-PE膜一起放入蒸汽模具(4)中，包括：
将PA-PE膜放置在所述蒸汽模具(4)中；
将所述吸附成型的纤维转移到放置有PA-PE模的所述蒸汽模具(4)中，且所述吸附成型的纤维位于所述PA-PE膜的上方。
4.根据权利要求1所述的刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺，其特征在于，所述吸附模具(3)的型面与所述成品毛毡的表面结构相匹配，且所述吸附模具(3)上设置有多个直径和分布密度均不同的通风孔。
5.根据权利要求1所述的刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺，其特征在于，所述纤维吸附装置(2)内对纤维吸附成型的气流的压力值为3bar-6bar，所述蒸汽模具(4)的蒸汽压力为2.5bar-3.5bar，蒸汽成型时间为3s-10s。
6.根据权利要求1所述的刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺，其特征在于，所述蒸汽模具(4)为铸造模具，且所述蒸汽模具(4)设置为型腔与所述成品结构相匹配的铝模。
7.根据权利要求1所述的刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺，其特征在于，所述蒸汽模具(4)的壁厚25mm-35mm，且所述蒸汽模具(4)的外表面设置有隔热板。
8.根据权利要求1所述的刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺，其特征在于，所述蒸汽模具(4)的蒸汽管道设置在所述蒸汽模具(4)的内壁上，且与所述蒸汽模具(4)的型腔连通。
9.根据权利要求1所述的刺孔膜的纤维注塑蒸汽成型工艺，其特征在于，将所述半成品放至冷却模具(5)中的冷却时间为40s-70s。
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