CN107953502A - 一种汽车引擎盖夹层泡沫及其制备方法 - Google Patents

一种汽车引擎盖夹层泡沫及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请实公开了一种汽车引擎盖夹层泡沫及其制备方法，该制备方法包括：步骤S100，清理模具，待模具的模腔内无残留物后，在模腔表面均匀喷涂脱模剂；步骤S200，对模具进行合模处理；步骤S300，由模具的注胶口向模腔内注入液态泡沫原料，密封注胶口；步骤S400，保持模具的密封压力，待液态泡沫原料发泡完成及定型，开模得到初始夹层泡沫；步骤S500，在初始夹层泡沫上均匀开设多个贯穿初始夹层泡沫的通孔，得到夹层泡沫。保证制备得到的夹层泡沫与汽车引擎盖夹层结构相匹配，提高汽车引擎盖各层之间的曲面贴合度，避免填充材料的浪费，保证汽车引擎盖夹层的支撑作用，进而保障汽车引擎盖的隔热性能、刚度及安全性。

Description

一种汽车引擎盖夹层泡沫及其制备方法
技术领域
本申请涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种汽车引擎盖夹层泡沫及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展，汽车成为人们生活中必不可少的交通工具。汽车的重要组成部分包括发动机、电路、油路、刹车系统以及传动系统等，通常发动机、电路、油路、刹车系统以及传动系统等都设置在汽车引擎盖下方的车架内，通过引擎盖对各组成部分起到至关重要的保护作用。
目前，汽车引擎盖除了由金属、碳纤维材料或玻璃纤维材料等组成内外层之外，还需以聚氨酯、聚氯乙烯或聚酰亚胺等硬质泡沫进行夹层填充。这些硬质泡沫不仅起到支撑和刚度的作用，而且还具有优异的隔热性能。对汽车引擎盖夹层填充的硬质泡沫，通常使用市面销售的聚氨酯块、聚氯乙烯块或聚酰亚胺块等硬质泡沫块。填充时，要求引擎盖外层的内壁与硬质泡沫块的外壁相贴合、硬质泡沫块的内壁与引擎盖内层的内壁相贴合，且硬质泡沫块上需设置若干通孔，通孔内还设置有树脂柱，通过树脂柱将引擎盖内层、外层和硬质泡沫块固定成型，得到成型的引擎盖。
然而，市售的聚氨酯块、聚氯乙烯块或聚酰亚胺块均为固定尺寸的硬质泡沫块，厚度一般为3、4、5、8、10、15mm，长宽尺寸一般为30×30mm和35×35mm，少数为25×25mm；由于引擎盖为流线型，导致引擎盖内、外层均为曲面结构，当使用市售聚氨酯块、聚氯乙烯块或聚酰亚胺块时，需要将硬质泡沫块进行裁剪以匹配汽车引擎盖夹层的空间，这种引擎盖夹层的填充方法不仅浪费硬质泡沫块，而且会影响曲面贴合度，最终影响引擎盖的隔热性能及刚度。
发明内容
本申请提供了一种汽车引擎盖夹层泡沫及其制备方法，以解决汽车引擎盖夹层泡沫的填充问题。
第一方面，本申请提供了一种汽车引擎盖夹层泡沫的制备方法，该方法包括：步骤S100，清理模具，待模具的模腔内无残留物后，在模腔表面均匀喷涂脱模剂；步骤S200，对模具进行合模处理；步骤S300，由模具的注胶口向模腔内注入液态泡沫原料，密封注胶口；步骤S400，保持模具的密封压力，待液态泡沫原料发泡完成及定型，开模得到初始夹层泡沫；步骤S500，在初始夹层泡沫上均匀开设多个贯穿初始夹层泡沫的通孔，得到夹层泡沫。
可选地，该步骤还包括：制作制备汽车引擎盖夹层泡沫的模具，其中，模具的模腔与汽车引擎盖夹层的结构相同。
可选地，液态泡沫原料包括液态的聚氨酯、聚氯乙烯或聚甲基丙烯酰亚胺。
可选地，步骤S200包括：确定模具的模温，其中，所述模温根据所述液态泡沫原料的发泡特性而设定；使用模温机或电加热器控制模具保持模温；在模温下，使用气缸或油缸对模具进行合模处理。
可选地，步骤S300包括：根据液态泡沫原料的发泡特性，计算注入模腔内的液态泡沫原料的质量m＝ρV，其中，ρ为液态泡沫原料发泡后得到的硬质泡沫的密度，V为模腔的体积；按照液态泡沫原料的质量m，由模具的注胶口向模腔内注入液态泡沫原料；密封注胶口。
可选地，步骤S400包括：根据液态泡沫原料的发泡时间，确定液态泡沫原料的保压时间；按照保压时间，保持模具的密封压力，待液态泡沫原料发泡完成及定型，开模得到初始夹层泡沫。
可选地，在初始夹层泡沫上开设的通孔的孔径为1.5-3mm、孔距为25-35mm。
第二方面，本申请还提供了一种汽车引擎盖夹层泡沫，由第一方面提供的制备方法制备得到，夹层泡沫为由液态泡沫原料发泡、并一体成型的硬质泡沫，夹层泡沫上均匀开设有多个通孔，其中，夹层泡沫的结构与汽车引擎盖夹层的结构相匹配。
可选地，液态泡沫原料包括液态的聚氨酯、聚氯乙烯或聚甲基丙烯酰亚胺。
可选地，通孔的孔径为1.5-3mm，孔距为25-35mm。
本申请提供了一种汽车引擎盖夹层泡沫的制备方法，包括：步骤S100，清理模具，待模具的模腔内无残留物后，在模腔表面均匀喷涂脱模剂；步骤S200，对模具进行合模处理；步骤S300，由模具的注胶口向模腔内注入液态泡沫原料，密封注胶口；步骤S400，保持模具的密封压力，待液态泡沫原料发泡完成及定型，开模得到初始夹层泡沫；步骤S500，在初始夹层泡沫上均匀开设多个贯穿初始夹层泡沫的通孔，得到夹层泡沫。
另外，本申请还提供了一种由上述制备方法制备得到的汽车引擎盖夹层泡沫，夹层泡沫为由液态泡沫原料发泡、并一体成型的硬质泡沫，夹层泡沫上均匀开设有多个通孔，其中，夹层泡沫的结构与汽车引擎盖夹层的结构相匹配。
本申请提供的汽车引擎盖夹层泡沫的制备方法，以液态泡沫原料发泡得到的夹层泡沫代替市售的聚氨酯块、聚氯乙烯块或聚酰亚胺块等固定尺寸的硬质泡沫块，对汽车引擎盖夹层进行填充。一体成型地制备方法保证制备得到的夹层泡沫与汽车引擎盖夹层结构相匹配，提高汽车引擎盖外层与汽车引擎盖夹层、汽车引擎盖夹层与汽车引擎盖内层曲面贴合度，避免填充材料的浪费，保证汽车引擎盖夹层的支撑作用，进而保障汽车引擎盖的隔热性能、刚度及安全性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种汽车引擎盖的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种汽车引擎盖夹层泡沫的制备方法的流程示意图。
图1中，符号表示：1-汽车引擎盖外层，2-汽车引擎盖夹层，3-汽车引擎盖内层，4-通孔。
具体实施方式
参见图1，所示为本申请实施提供的一种汽车引擎盖的示意性结构示意图。该汽车引擎盖包括汽车引擎盖外层1、汽车引擎盖夹层2、汽车引擎盖内层3和通孔4。其中，汽车引擎盖外层1和汽车引擎盖内层3可采用金属、碳纤维材料或玻璃纤维材料。汽车引擎盖夹层2可采用聚氨酯、聚氯乙烯或聚酰亚胺等硬质泡沫进行填充，起支撑、刚度及隔热的作用。本申请提供的一种汽车引擎盖中，汽车引擎盖外层1和汽车引擎盖内层3以玻纤树脂为材料，根据同一套RTM(Resin injection moulding，树脂注射模塑)模具的上模和下模分别制作而成。汽车引擎盖夹层2所填充的夹层泡沫为一体成型的硬质泡沫，且夹层泡沫的结构与引擎盖夹层2的结构相匹配。为固定汽车引擎盖外层1、汽车引擎盖夹层2和汽车引擎盖内层3，本申请实施例将夹层泡沫上均匀开设有多个通孔4，通孔内及通孔端口处设置有用于连接汽车引擎盖外层1和汽车引擎盖内层3的树脂。上述结构的汽车引擎盖能降低汽车引擎盖的质量20％-30％，可降低12％-24％的油耗。
本申请提供的汽车引擎盖夹层泡沫由液态泡沫原料发泡、并一体成型的硬质泡沫，夹层泡沫上均匀开设有多个通孔，其中，夹层泡沫的结构与汽车引擎盖夹层的结构相匹配。用于制备夹层泡沫的液态泡沫原料包括液态的聚氨酯、聚氯乙烯或聚甲基丙烯酰亚胺。为牢固固定汽车引擎盖外层1、汽车引擎盖夹层2和汽车引擎盖内层3，保证汽车引擎盖发挥作用，保证汽车安全行驶，夹层泡沫上所开设的通孔的孔径为1.5-3mm，孔距为25-35mm。本申请提供的汽车引擎盖夹层泡沫，无需使用市售的聚氨酯块、聚氯乙烯块或聚酰亚胺块等固定尺寸的硬质泡沫块，相比使用硬质泡沫块进行夹层填充，避免填充材料的浪费，提高汽车引擎盖外层1与汽车引擎盖夹层2、汽车引擎盖夹层2与汽车引擎盖内层曲面贴合度，保证汽车引擎盖夹层2的支撑作用，进而保障汽车引擎盖的隔热性能、刚度及安全性。
针对引擎盖夹层泡沫，本申请实施例提供了一种汽车引擎盖夹层泡沫的制备方法，如图2所示，本发明提供的汽车引擎盖夹层泡沫的制备方法包括以下步骤：
步骤S100，清理模具，待模具的模腔内无残留物后，在模腔表面均匀喷涂脱模剂。
在本步骤中，清洁用户所需要的模具，防止模具上的残留物粘到后续步骤中制作的夹层泡沫。为了易于后续步骤中制作的夹层泡沫从模具上脱模，方便后续处理，需在模具上喷涂脱膜剂，脱模剂选用水溶性脱模剂，可使用肯天脱模剂。
在具体实施过程中，当针对具体生产过程中某种类型的汽车引擎盖夹层，制备相应的夹层泡沫时，在步骤S100之前，还需要根据该汽车引擎盖夹层的特点制备与之匹配的模具，且模具的模腔与引擎盖夹层的结构及大小均相同。此后，再制备该引擎盖的夹层泡沫时，无需重新制备新的模具，直接执行步骤S100。
步骤S200，对模具进行合模处理。
在具体实施过程中，步骤S200包括：确定模具的模温，其中，该模温根据液态泡沫原料的发泡特性而设定，由于各种液态泡沫原料的发泡温度有一定差距，因此，要求工作人员首先确定与所使用的液态泡沫原料相匹配的模温，然后才可以保证制备出的夹层泡沫的性能达到汽车引擎盖夹层的填充要求。本申请实施例中可使用的液态泡沫原料包括液态的聚氨酯、聚氯乙烯或聚甲基丙烯酰亚胺。使用模温机或电加热器控制模具保持模温，具体地，首先使用模温机或电加热器将模具程序升温至所需模温，然后选择恒温程序，使模具保持在所需模温下，利于液态泡沫原料的后续发泡过程。在所需模温下，使用气缸或油缸对模具进行合模处理。
步骤S300，由模具的注胶口向模腔内注入液态泡沫原料，密封注胶口。
在具体实施过程中，步骤S300包括：根据液态泡沫原料的发泡特性，计算注入模腔内的液态泡沫原料的质量m＝ρV，其中，ρ为液态泡沫原料发泡后得到的硬质泡沫的密度，V为模腔的体积。根据计算得到的注入模腔内的液态泡沫原料的质量m，由模具的注胶口向模腔内注入液态泡沫原料。将注胶口进行密封，防止液态泡沫原料发泡过程中溢出注胶口，影响制备的夹层泡沫与汽车引擎盖内外层匹配度。
步骤S400，保持模具的密封压力，待液态泡沫原料发泡完成及定型，开模得到初始夹层泡沫。
在具体实施过程中，步骤S400包括：根据步骤S200中所选用的液态泡沫原料的发泡时间，确定液态泡沫原料的保压时间，发泡时间与保压时间一致。按照保压时间，保持模具的密封压力，待液态泡沫原料发泡完成及定型，开模得到初始夹层泡沫。
步骤S500，在初始夹层泡沫上均匀开设多个贯穿初始夹层泡沫的通孔，得到夹层泡沫，其中，通孔的孔径为1.5-3mm、孔距为25-35mm。
进一步地，以制备聚氨酯汽车引擎盖夹层泡沫为例，对本申请进行具体说明。聚氨酯汽车引擎盖夹层泡沫的制备方法的具体步骤如下：
步骤S100，清理模具，待模具的模腔内无残留物后，在模腔表面均匀喷涂脱模剂。
步骤S200，由于聚氨酯原材料在40℃时能有合适的反应速度使材料能填充满模腔，因此将模具的模温设置为40℃，对模具进行合模处理。
步骤S300，计算根据液态聚氨酯的密度以及模腔的体积，计算注入模腔内的液态聚氨酯的质量，由模具的注胶口向模腔内注入液态聚氨酯，密封注胶口。
步骤S400，根据液态聚氨酯的发泡时间，确定液态聚氨酯的保压时间，保持模具的密封压力5-10分钟，待液态聚氨酯发泡完成及定型，开模得到聚氨酯初始夹层泡沫。
步骤S500，在聚氨酯初始夹层泡沫上均匀开设多个贯穿初始夹层泡沫的通孔，得到聚氨酯夹层泡沫。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于聚氨酯汽车引擎盖夹层泡沫的制备方法而言，由于其基本相似于汽车引擎盖夹层泡沫的制备方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见汽车引擎盖夹层泡沫的制备方法中的说明即可。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
以上的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种汽车引擎盖夹层泡沫的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S100，清理模具，待所述模具的模腔内无残留物后，在所述模腔表面均匀喷涂脱模剂；
步骤S200，对所述模具进行合模处理；
步骤S300，由所述模具的注胶口向所述模腔内注入液态泡沫原料，密封所述注胶口；
步骤S400，保持所述模具的密封压力，待所述液态泡沫原料发泡完成及定型，开模得到初始夹层泡沫；
步骤S500，在所述初始夹层泡沫上均匀开设多个贯穿所述初始夹层泡沫的通孔，得到夹层泡沫。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤还包括：
制作制备汽车引擎盖夹层泡沫的模具，其中，所述模具的模腔与汽车引擎盖夹层的结构相同。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液态泡沫原料包括液态的聚氨酯、聚氯乙烯或聚甲基丙烯酰亚胺。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S200包括：
确定所述模具的模温，其中，所述模温根据所述液态泡沫原料的发泡特性而设定；
使用模温机或电加热器控制所述模具保持所述模温；
在所述模温下，使用气缸或油缸对所述模具进行合模处理。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S300包括：
根据液态泡沫原料的发泡特性，计算注入模腔内的所述液态泡沫原料的质量m＝ρV，其中，ρ为液态泡沫原料发泡后得到的硬质泡沫的密度，V为所述模腔的体积；
按照所述液态泡沫原料的质量m，由所述模具的注胶口向所述模腔内注入所述液态泡沫原料；
密封所述注胶口。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S400包括：
根据所述液态泡沫原料的发泡时间，确定所述液态泡沫原料的保压时间；
按照所述保压时间，保持所述模具的密封压力，待所述液态泡沫原料发泡完成及定型，开模得到初始夹层泡沫。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述初始夹层泡沫上开设的通孔的孔径为1.5-3mm、孔距为25-35mm。
8.一种汽车引擎盖夹层泡沫，由权利要求1所述的制备方法制备得到，其特征在于，所述夹层泡沫为由液态泡沫原料发泡、并一体成型的硬质泡沫，所述夹层泡沫上均匀开设有多个通孔，其中，所述夹层泡沫的结构与汽车引擎盖夹层的结构相匹配。
9.如权利要求8所述的汽车引擎盖夹层泡沫，其特征在于，所述液态泡沫原料包括液态的聚氨酯、聚氯乙烯或聚甲基丙烯酰亚胺。
10.如权利要求8所述的汽车引擎盖夹层泡沫，其特征在于，所述通孔的孔径为1.5-3mm，孔距为25-35mm。
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