CN107283964A - 一种汽车前围隔音垫及其成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明中公开了一种汽车前围隔音垫及其成型工艺，包括以下步骤：在模具内喷涂脱模剂；在模具底部喷涂聚氨酯混合料，在模具底部形成一层聚氨酯表层；在聚氨酯表层上依次铺设多层玻璃纤维毡；在模具内喷涂聚氨酯混合料，使聚氨酯混合料填充到聚氨酯表层与玻璃纤维毡及玻璃纤维毡与玻璃纤维毡之间，聚氨酯混合料在模具内发泡形成聚氨酯发泡层，并将玻璃纤维毡包覆在聚氨酯发泡层中；在聚氨酯发泡层上表面喷涂聚氨酯混合料，在聚氨酯发泡层上表面形成一层聚氨酯表层；脱模，切割，修边。本发明工艺流程简单，不需要额外成型发泡层，各层之间不需要额外使用粘接剂进行粘接，成型时只需要半副模具；采用该工艺制备的隔音垫产品强度高、重量轻、耐热性好，具有很好的隔音效果。

Description

一种汽车前围隔音垫及其成型工艺
技术领域
本发明涉及汽车零部件制造技术领域，具体涉及一种汽车前围隔音垫及该隔音垫的成型工艺。
背景技术
传统的隔音垫通常使用无纺布和毛毡组成的复合材料，采用吸塑工艺成型，在加热拉伸成型过程中材料会变薄，而影响到隔音垫的实际隔音效果。为了保证最薄的地方也能满足隔音要求，往往选择较厚的片材进行拉伸，导致制品重量增加，产品设计自由度受到限制。目前，国外一些高端车型通过研究高密度聚乙烯材料、注塑成型工艺、模具技术和发泡工艺，已解决了传统吸塑工艺导致的产品质量大、产品设计自由度受限的问题，但模具成本高，而且高密度聚乙烯材料的注塑加工流动性不好，导致产品外观不佳。
中国发明专利CN105691325A中公开了一种增强型汽车车顶隔音隔热垫及其制造方法，其中公开的隔音垫为五层结构，上表面层及下表面层为淋膜无纺布，中间层为聚氨酯发泡隔音隔热层，在中间层与上表面层之间为玻璃纤维层。其制造方法为：先制作聚氨酯发泡层，然后在聚氨酯发泡层表面涂胶，在聚氨酯上层和下层依次铺上玻璃纤维层和淋膜无纺布，在模具内模压成型。该发明中采用聚氨酯发泡层作为隔音隔热材料，可起到吸收、衰减噪音的作用；但整个工艺比较复杂，并且需要采用模具进行模压成型，增加了制造成本。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种汽车前围隔音垫，还涉及一种汽车前围隔音垫的成型工艺，工艺流程简单，模具成本低。
为解决上述技术问题，本发明采用了一种汽车前围隔音垫成型工艺，包括以下步骤：
1)在模具内喷涂脱模剂；
2)在模具底部喷涂聚氨酯混合料，在模具底部形成一层聚氨酯表层；
3)在聚氨酯表层上依次铺设多层玻璃纤维毡；
4)在模具内喷涂聚氨酯混合料，使聚氨酯混合料填充到聚氨酯表层与玻璃纤维毡及玻璃纤维毡与玻璃纤维毡之间，聚氨酯混合料在模具内发泡形成聚氨酯发泡层，将玻璃纤维毡包覆在聚氨酯发泡层中；
5)在聚氨酯发泡层上表面喷涂聚氨酯混合料，在聚氨酯发泡层上表面形成一层聚氨酯表层；
6)脱模，切割，修边。
上述技术方案中，优选地，步骤3)中相邻两层玻璃纤维毡之间沿其取向方向相互交错设置。
上述技术方案中，优选地，步骤3)中相邻两层玻璃纤维毡的取向方向交错呈30°、45°或60°。
上述技术方案中，优选地，步骤2)、4)、5)中聚氨酯表层、聚氨酯发泡层的喷涂工艺为：喷涂采用由A料和B料组成的双组份聚氨酯混合料，双组份聚氨酯混合料中A料和B料的重量比为100:45～100:55；A料和B料混合前，将A料预先搅拌25～30min，搅拌均匀后，将A料和B料倒入高压喷涂机的原料槽内混合形成混合料，原料槽中混合料的温度为20℃～25℃；喷涂时，高压喷涂机的枪头和管路温度为60℃～70℃；所述A料可采用多种多异氰酸酯，包括有机多异氰酸酯、改性多异氰酸酯、基于异氰酸酯的预聚物及其混合物。
上述技术方案中，优选地，步骤4)中，聚氨酯混合料喷涂到模具内后的发泡时间为190～210s，模具温度为65℃～75℃。
本发明中还采用了一种采用上述成型工艺制备的汽车前围隔音垫，包括聚氨酯发泡层和设置在聚氨酯发泡层上下表面的聚氨酯表层，所述聚氨酯发泡层内设置有多层玻璃纤维毡，各玻璃纤维毡均匀间隔设置在聚氨酯发泡层内。
上述技术方案中，优选地，所述聚氨酯发泡层为整体发泡成型，聚氨酯发泡层在发泡成型时将各玻璃纤维毡包覆在聚氨酯发泡层内。
上述技术方案中，优选地，所述相邻两玻璃纤维毡之间沿其取向方向相互交错设置。
上述技术方案中，优选地，相邻两玻璃纤维毡的取向方向交错呈30°、45°或60°。
上述技术方案中，优选地，所述聚氨酯发泡层厚度为7～10mm，聚氨酯表层厚度为0.3～0.5mm。
本发明工艺流程简单，采用喷涂发泡工艺将聚氨酯混合料喷涂到模具中，使聚氨酯混合料均匀填充到聚氨酯表层与玻璃纤维毡及玻璃纤维毡与玻璃纤维毡之间；这样通过发泡成型工艺在成型发泡层的同时，将玻璃纤维毡包覆在聚氨酯发泡层内，使聚氨酯表层、聚氨酯发泡层和玻璃纤维毡之间不需要额外使用粘接剂进行粘接，产品具有很好的整体性能；采用本发明工艺不需要额外成型发泡层，减少了模压成型工序，成型工艺简单，且成型时只需要半副模具，大大降低了产品制造成本。
采用该工艺制备的汽车前围隔音垫产品强度高、重量轻、耐热性好，并且具有很好的隔音效果。
附图说明
图1是采用本发明成型工艺成型的汽车前围隔音垫结构示意图。
图中：1、聚氨酯表层，2、玻璃纤维毡，3、聚氨酯发泡层。
具体实施方式
本发明中的汽车前围隔音垫成型工艺，采用发泡成型技术，在半副模具中进行发泡成型，发泡过程中聚氨酯混合料能填充到预先铺设在模具中的多层玻璃纤维毡中，使玻璃纤维毡能填充到聚氨酯发泡层中，以增加隔音垫的整体结构强度；在隔音垫表面分别成型聚氨酯表层，以增加隔音垫的表面质量，改善隔音垫的外观。
本发明中的发泡成型工艺中可采用目前常用的喷涂设备如高压喷涂机等进行喷涂操作。聚氨酯混合料采用常用的A料和B料混合的双组份混合料，其中A料可采用采用多种多异氰酸酯，包括有机多异氰酸酯、改性多异氰酸酯、基于异氰酸酯的预聚物及其混合物等原料，还可进一步包括脂族和脂环族异氰酸酯、芳族多异氰酸酯或多官能芳族异氰酸酯等。B料可采用多羟基化合物或多羟基化合物体系，其中多羟基化合物体系可包括在羟基中含有至少两个反应性氢原子的多羟基化合物。这种多羟基化合物可为聚醚多羟基化合物或聚酯多羟基化合物，可为芳族的、脂族的或其组合，以及可使用任何适合的引发剂如胺制备。
下面结合具体的实施例对本发明成型工艺及成型的汽车前围隔音垫进行详细的说明。
实施例1
本实施例中首先将脱模剂摇匀，喷涂在模具表面；这里的脱模剂可采用如SR-300或JHX-211型等水性外脱模剂。
配制聚氨酯混合料：聚氨酯混合料采用A料和B料组成，其中A料采用异氰酸酯，B料采用聚醚；在混合前先将A料搅拌25min，待搅拌均匀后，将按重量份100份的A料和50份的B料倒入高压喷涂机中的原料槽中形成混合料，原料槽中混合料的温度为25℃。
然后在模具底部成型聚氨酯表层；通过高压喷涂机将聚氨酯混合料喷涂到模具内，喷涂厚度控制在0.4mm左右，形成一层0.4mm的聚氨酯表层；喷涂时，高压喷涂机的枪头和管路温度为65℃。
待在模具底部自结形成聚氨酯表层后，在聚氨酯表层上依次铺放两层玻璃纤维毡，两层玻璃纤维毡之间其取向方向呈30°夹角。
然后利用高压喷涂机在模具内喷涂聚氨酯混合料，聚氨酯混合料采用上述配制好的混合料，并且喷涂时，高压喷涂机的枪头和管路温度为65℃，模具的温度控制在65℃，聚氨酯混合料在模具内持续发泡190s，在模具内发泡形成聚氨酯发泡层，使聚氨酯混合料填充到聚氨酯表层与玻璃纤维毡及玻璃纤维毡与玻璃纤维毡之间，并将玻璃纤维毡包覆在聚氨酯发泡层中。
待发泡完成后，利用高压喷涂机和上述聚氨酯混合料，在聚氨酯发泡层上表面喷涂聚氨酯混合料，喷涂厚度控制在0.4mm左右，在聚氨酯发泡层上表面自结形成一层聚氨酯表层。
最后采用手工脱模；将脱模取出的产品放在胎膜上，对其进行局部铣削，切割、修边，最终得到满足设计要求的汽车前围隔音垫。
高压喷涂机采用具有六轴机械手的喷涂机，喷涂流量控制在25±5g/s，喷枪出口与模具之间的距离可根据需要进行调节，喷枪喷嘴直径为800mm。
采用该成型工艺成型的汽车前围隔音垫，其结构如图1所示，包括聚氨酯发泡层3和设置在聚氨酯发泡层3上下表面的聚氨酯表层1，聚氨酯发泡层3内设置有两层玻璃纤维毡2，相邻两玻璃纤维毡2之间均填充有聚氨酯发泡材料。
优选地，本实施例中的聚氨酯发泡层3为采用发泡成型工艺整体成型，各玻璃纤维毡2均匀间隔设置在聚氨酯发泡层3内，聚氨酯发泡层3在发泡成型时将各玻璃纤维毡2包覆在聚氨酯发泡层3内，使玻璃纤维毡2与聚氨酯发泡层3形成一个整体。这样可增强发泡层的整体结构强度，同时各层之间不需要额外采用粘接剂进行粘接，减少了加工工序和成本。
优选地，相邻两玻璃纤维毡2之间沿其取向方向相互交错设置，以进一步增加汽车前围隔音垫的整体结构强度。本实施例中，相邻两玻璃纤维毡2的取向方向交错呈30°设置。
本实施例中，所采用的玻璃纤维毡长度可达1400mm，宽度为700mm；发泡成型后的聚氨酯发泡层厚度为7mm，聚氨酯表层厚度为0.4mm。
实施例2
本实施例中的成型工艺的主要步骤与实施例1中相同，这里不再一一赘述，具体工艺中的差异在于：
配制聚氨酯混合料：聚氨酯混合料采用A料和B料组成，其中A料采用异氰酸酯，B料采用聚醚；在混合前先将A料搅拌28min，待搅拌均匀后，将按重量份100份的A料和52份的B料倒入高压喷涂机中的原料槽中，原料槽中混合料的温度为25℃。
在聚氨酯表层上依次铺放三层玻璃纤维毡，其中之一的相邻两层玻璃纤维毡之间其取向方向呈45°夹角，另外的相邻两层之间呈60°夹角。
在模具中成型发泡层时：利用高压喷涂机在模具内喷涂聚氨酯混合料，聚氨酯混合料采用上述配制好的混合料，并且喷涂时，高压喷涂机的枪头和管路温度为65℃，模具的温度控制在70℃，聚氨酯混合料在模具内持续发泡200s，在模具内发泡形成聚氨酯发泡层，使聚氨酯混合料填充到聚氨酯表层与玻璃纤维毡及玻璃纤维毡与玻璃纤维毡之间，并将玻璃纤维毡包覆在聚氨酯发泡层中。
本实施例中的汽车前围隔音垫，包括聚氨酯发泡层3和设置在聚氨酯发泡层3上下表面的聚氨酯表层1，聚氨酯发泡层3内设置有三层或三层以上的玻璃纤维毡2，其中相邻两玻璃纤维毡2之间均填充有聚氨酯发泡材料。
相邻两玻璃纤维毡2的取向方向交错呈45°或60°；或以三层为例，其中之一的相邻两层之间呈45°，另外的相邻两层之间呈60°；使汽车前围隔音垫在各个方向均具有很好的强度性能。
采用该成型工艺成型的汽车前围隔音垫，聚氨酯发泡层厚度为8mm，聚氨酯表层厚度为0.4mm。
实施例3
本实施例中的成型工艺的主要步骤与实施例1和2中相同，这里不再一一赘述，具体工艺中的差异在于：
配制聚氨酯混合料：聚氨酯混合料采用A料和B料组成，其中A料采用异氰酸酯，B料采用聚醚；在混合前先将A料搅拌30min，待搅拌均匀后，将按重量份100份的A料和55份的B料倒入高压喷涂机中的原料槽中，原料槽中混合料的温度为25℃。
在聚氨酯表层上依次铺放三层以上的玻璃纤维毡，相邻两层玻璃纤维毡之间其取向方向呈60°夹角。
在模具中成型发泡层时：利用高压喷涂机在模具内喷涂聚氨酯混合料，聚氨酯混合料采用上述配制好的混合料，并且喷涂时，高压喷涂机的枪头和管路温度为65℃，模具的温度控制在70℃，聚氨酯混合料在模具内持续发泡210s，在模具内发泡形成聚氨酯发泡层，使聚氨酯混合料填充到聚氨酯表层与玻璃纤维毡及玻璃纤维毡与玻璃纤维毡之间，并将玻璃纤维毡包覆在聚氨酯发泡层中。
采用该成型工艺成型的汽车前围隔音垫，聚氨酯发泡层厚度为10mm，聚氨酯表层厚度为0.4mm。
本发明的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本发明基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征作出一些替换和变形，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种汽车前围隔音垫成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)在模具内喷涂脱模剂；
2)在模具底部喷涂聚氨酯混合料，在模具底部形成一层聚氨酯表层；
3)在聚氨酯表层上依次铺设多层玻璃纤维毡；
4)在模具内喷涂聚氨酯混合料，使聚氨酯混合料填充到聚氨酯表层与玻璃纤维毡及玻璃纤维毡与玻璃纤维毡之间，聚氨酯混合料在模具内发泡形成聚氨酯发泡层，将玻璃纤维毡包覆在聚氨酯发泡层中；
5)在聚氨酯发泡层上表面喷涂聚氨酯混合料，在聚氨酯发泡层上表面形成一层聚氨酯表层；
6)脱模，切割，修边。
2.根据权利要求1所述的汽车前围隔音垫成型工艺，其特征在于：步骤3)中相邻两层玻璃纤维毡之间沿其取向方向相互交错设置。
3.根据权利要求2所述的汽车前围隔音垫成型工艺，其特征在于：步骤3)中相邻两层玻璃纤维毡的取向方向交错呈30°、45°或60°。
4.根据权利要求1所述的汽车前围隔音垫成型工艺，其特征在于：步骤2)、4)、5)中聚氨酯表层、聚氨酯发泡层的喷涂工艺为：喷涂采用由A料和B料组成的双组份聚氨酯混合料，双组份聚氨酯混合料中A料和B料的重量比为100:45～100:55；A料和B料混合前，将A料预先搅拌25～30min，搅拌均匀后，将A料和B料倒入高压喷涂机的原料槽内混合形成混合料，原料槽中混合料的温度为20℃～25℃；喷涂时，高压喷涂机的枪头和管路温度为60℃～70℃；
所述A料可采用多种多异氰酸酯，包括有机多异氰酸酯、改性多异氰酸酯、基于异氰酸酯的预聚物及其混合物。
5.根据权利要求1所述的汽车前围隔音垫成型工艺，其特征在于：步骤4)中，聚氨酯混合料喷涂到模具内后的发泡时间为190～210s，模具温度为65℃～75℃。
6.一种采用上述权利要求1至5中任一项所述成型工艺制备的汽车前围隔音垫，其特征在于：包括聚氨酯发泡层和设置在聚氨酯发泡层上下表面的聚氨酯表层，所述聚氨酯发泡层内设置有多层玻璃纤维毡，各玻璃纤维毡均匀间隔设置在聚氨酯发泡层内。
7.根据权利要求6所述的汽车前围隔音垫，其特征在于：所述聚氨酯发泡层为整体发泡成型，聚氨酯发泡层在发泡成型时将各玻璃纤维毡包覆在聚氨酯发泡层内。
8.根据权利要求6所述的汽车前围隔音垫，其特征在于：所述相邻两玻璃纤维毡之间沿其取向方向相互交错设置。
9.根据权利要求8所述的汽车前围隔音垫，其特征在于：相邻两玻璃纤维毡的取向方向交错呈30°、45°或60°。
10.根据权利要求6所述的汽车前围隔音垫，其特征在于：所述聚氨酯发泡层厚度为7～10mm，聚氨酯表层厚度为0.3～0.5mm。
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