CN108297453B - 一种利用模具制作玻璃钢外壳的方法 - Google Patents

一种利用模具制作玻璃钢外壳的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种玻璃钢外壳的制作方法，尤其涉及一种利用模具制作玻璃钢外壳的方法，包括(1)胶衣层喷涂、(2)玻璃钢层糊制、(3)泡沫层粘接、(4)合模研配、(5)最终合模、(6)后固化、(7)脱模、(8)产品喷漆。本发明的利用模具制作玻璃钢外壳的方法，工艺步骤简单，易操作；通过上下合模的方式保证了成型产品的内外表面均平整光滑，且通过合模研配中模腔厚度的测量避免了成型产品出现糊制厚度不均、糊空等问题，从而保证了成型产品的最终成型质量；此外，本发明的成型产品为泡沫夹层的玻璃钢制品，在保证司机室外壳强度的同时，重量更轻，成本更低。

Description

一种利用模具制作玻璃钢外壳的方法
技术领域
本发明涉及一种玻璃钢外壳的制作方法，尤其涉及一种利用模具制作玻璃钢外壳的方法。
背景技术
目前，一些玻璃钢外壳产品通常要求内表面与外表面均光滑，尤其轨道车辆的司机室外壳，这样可以免去用内饰件再对外壳内表面进行美化，外壳产品的内表面即为内饰面，这样一方面可以省去内饰面美化工序，缩短产品生产周期，另一方面还可以节约内饰材料，降低产品成本，此外，司机室玻璃钢外壳本身相对于传统金属外壳成本更低、重量也更轻。但是，内外表面均光滑的玻璃钢外壳成型难度较大，极可能出现糊制厚度不均，糊空，合模不到位等问题，从而影响产品的最终质量。因此，急需提供一种利用模具制作玻璃钢外壳的方法，来满足内外表面均光滑的玻璃钢外壳的批量生产需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用模具制作玻璃钢外壳的方法，该方法操作简单，且产品成型质量高。
为了实现上述目的，本发明提供了一种利用模具制作玻璃钢外壳的方法，包括以下步骤：
(1)胶衣层喷涂：在模具的上模与下模表面均喷涂胶衣层，胶衣层的厚度在0.3-0.5mm之间；
(2)玻璃钢层糊制：上模在胶衣层的基础上糊制上模玻璃钢层，上模玻璃钢层的厚度在1.5-2mm之间；下模在胶衣层的基础上糊制下模玻璃钢层，下模玻璃钢层的厚度在2.5-3mm之间；
(3)泡沫层粘接：上模在步骤(2)上模玻璃钢层的基础上铺敷上模泡沫层，上模泡沫层通过粘接剂与上模玻璃钢层粘接固定；下模在步骤(2)下模玻璃钢层的基础上铺敷下模泡沫层，下模泡沫层通过粘接剂与下模玻璃钢层粘接固定；
(4)合模研配：将通过上模得到的包括胶衣层、上模玻璃钢层和上模泡沫层的上模产品脱模并放置在下模上，通过下模得到的包括胶衣层、下模玻璃钢层和下模泡沫层的下模产品与上模产品之间形成模腔，通过在上模产品上开孔进行模腔厚度的测量；模腔厚度在2.5-3mm之间时，合模研配成功；
(5)最终合模：步骤(4)合模研配成功后，在下模泡沫层的基础上刮涂成品腻子，而后进行上、下模合模，得到成型产品；
(6)后固化：对步骤(5)得到的成型产品进行后固化；
(7)脱模：成型产品后固化完成后，首先脱开上模，再脱开下模，并对脱模后的成型产品进行打磨；
(8)产品喷漆：对步骤(7)脱模且打磨完毕后的成型产品的内外表面分别进行喷漆涂层。
进一步的，步骤(1)中，胶衣层喷涂时，上模与下模的翻边均留有35-40mm的余量。
进一步的，步骤(2)中，上模玻璃钢层的铺层顺序为：表面毡、短切毡以及复合毡，且铺层过程中所用树脂中的固化剂的添加比例为树脂的0.5％-0.8％；下模玻璃钢层的铺层顺序为：表面毡、短切毡、方格布、以及复合毡，且铺层过程中所用树脂中的固化剂的添加比例为树脂的0.5％-0.8％。
进一步的，步骤(3)中，上模泡沫层铺敷至距离上模窗口边缘70-110mm处，下模泡沫层一直铺敷至下模窗口边缘；上模泡沫层与下模泡沫层铺敷完成后，在上模与下模的窗口的翻沿处均糊制一层1.5-2.5mm厚度的中间玻璃钢层。
进一步的，上模与下模的窗口的翻沿处的中间玻璃钢层的铺层顺序为：短切毡、方格布、以及短切毡，且铺层过程中所用树脂中的固化剂的添加比例为树脂的的0.8％～1％。
进一步的，步骤(3)中，粘接剂为产品树脂与固化剂的混合物，粘接剂的涂抹厚度在0.8-1.2mm之间。
进一步的，步骤(4)中，在上模产品的顶部及底部均开若干直径为45-55mm的圆孔来进行模腔厚度的测量。
进一步的，步骤(5)中，成品腻子为2976成品腻子，刮涂厚度在2-3mm之间。
进一步的，步骤(8)中，成型产品的外表面的喷漆涂层依次为：底漆、聚氨酯中涂漆、中国白面漆、以及聚氨酯清漆；成型产品的内表面的喷漆涂层依次为：底漆、中涂底漆、以及面漆。
进一步的，步骤(2)与步骤(3)之间还包括预埋件的粘接：将预埋件通过成品腻子与下模玻璃钢层粘接固定；步骤(7)与步骤(8)之间还包括成型产品的附加件的粘接：将附加件通过结构胶与成型产品粘接固定。
本发明的一种利用模具制作玻璃钢外壳的方法，具有以下有益效果：
1、本发明的利用模具制作玻璃钢外壳的方法，工艺步骤简单，易操作；通过上下合模的方式保证了成型产品的内外表面均平整光滑，且通过合模研配中模腔厚度的测量避免了成型产品出现糊制厚度不均、糊空等问题，从而保证了成型产品的最终成型质量；此外，本发明的成型产品为泡沫夹层的玻璃钢制品，在保证司机室外壳强度的同时，重量更轻，成本更低。
2、本发明的利用模具制作玻璃钢外壳的方法，严格控制上模玻璃钢层与下模玻璃钢层的铺层顺序及铺层过程中的固化剂添加量，从而保证了上模玻璃钢层与下模玻璃钢层的最终厚度及强度满足设计要求。
3、本发明的利用模具制作玻璃钢外壳的方法，在上模产品的顶部及底部均开若干圆孔来进行模腔厚度的测量，从而可以保证成型产品各个部位均满足糊制要求，从而保证了成型产品的最终成型质量。
4、本发明的利用模具制作玻璃钢外壳的方法，通过模腔的留设，从而将糊制过程中的微小误差积聚在模腔处，继而可以实现上下模的合模定位，且合模过程中通过成品腻子将上模产品与下模产品挤压粘接在一起形成内外表面均光滑的成型产品。
附图说明
为了更清楚的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的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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它附图。
图1为本发明的利用模具制作玻璃钢外壳的方法所使用的司机室外壳模具的结构示意图；
图中：1-窗口、2-台阶、3-台阶翻沿
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明实施例的一种利用模具制作玻璃钢外壳的方法，包括以下步骤：
(1)胶衣层喷涂：在模具的上模与下模表面均喷涂胶衣层，胶衣层的厚度在0.3-0.5mm之间；
具体的，上模与下模先用脱模蜡进行打蜡一次再进行胶衣层喷涂，打蜡时不得有遗漏处；胶衣层利用胶衣喷枪一次喷涂完毕，胶衣层采用RAL9003，其中M50固化剂的添加量控制在1％-2％之间；应当注意，胶衣层喷涂时，上模与下模的翻边均要留有35-40mm的余量；胶衣层喷涂完毕后需静置流平15-20min后固化1-2小时再进行后续步骤，即当胶衣层粘而不沾手时进行后续步骤。
(2)玻璃钢层糊制：上模在胶衣层的基础上糊制上模玻璃钢层，上模玻璃钢层的厚度在1.5-2mm之间；下模在胶衣层的基础上糊制下模玻璃钢层，下模玻璃钢层的厚度在2.5-3mm之间；
具体的，上模玻璃钢层的铺层顺序例如可以为：一层30g表面毡、一层300短切毡以及一层450复合毡，且铺层过程中所用树脂中的固化剂(例如M50固化剂)的添加比例为树脂的0.5％-0.8％；下模玻璃钢层的铺层顺序例如可以为：一层30g表面毡、一层300短切毡、一层04方格布、以及一层450复合毡，且铺层过程中所用树脂中的固化剂(例如M50固化剂)的添加比例为树脂的0.5％-0.8％；其中：铺层过程中所用树脂可以均为2910PTI-LS树脂。铺层过程中应注意，需表面毡固化后再进行其他层次的连续铺层糊制；玻璃钢层糊制完毕后，为防止玻璃钢层离模变形，可根据具体情况将模具的适当位置支撑垫起。
(3)泡沫层粘接：上模在步骤(2)上模玻璃钢层的基础上铺敷上模泡沫层，上模泡沫层通过粘接剂与上模玻璃钢层粘接固定；下模在步骤(2)下模玻璃钢层的基础上铺敷下模泡沫层，下模泡沫层通过粘接剂与下模玻璃钢层粘接固定；
具体的，上模与下模的不同部位粘接的泡沫层的厚度需根据实际情况确定，如图1所示，以司机室外壳的糊制为例，上模与下模的对应司机室外壳主体的部位的泡沫层的铺敷厚度为10mm；上模的对应司机室外壳台阶2的部位不铺敷泡沫层，下模的对应司机室外壳台阶2的部位的泡沫层的铺敷厚度为5mm；上模与下模的对应司机室外壳台阶翻沿3的部位的泡沫层的铺敷厚度为5mm。用于泡沫层粘接的粘接剂为产品树脂与固化剂的混合物，粘接剂的涂抹厚度应控制在0.8-1.2mm之间。
(4)合模研配：将通过上模得到的包括胶衣层、上模玻璃钢层和上模泡沫层的上模产品脱模并放置在下模上，通过下模得到的包括胶衣层、下模玻璃钢层和下模泡沫层的下模产品与上模产品之间形成模腔，通过在上模产品上开孔进行模腔厚度的测量；模腔厚度在2.5-3mm之间时，合模研配成功；
具体的，上模产品的顶部及底部均开若干直径为45-55mm的圆孔来进行模腔厚度的测量，从而可以保证成型产品各个部位均满足糊制要求，从而保证了成型产品的最终成型质量。本领域技术人员也可以根据实际的情况来确定圆孔的开设位置及孔径，本发明不作具体限定，其中，以50mm为优选孔径。
(5)最终合模：步骤(4)合模研配成功后，在下模泡沫层的基础上刮涂成品腻子，而后进行上、下模合模，得到成型产品；
具体的，成品腻子为2976成品腻子，刮涂厚度在2-3mm之间。本发明通过模腔的留设，从而将糊制过程中的微小误差积聚在模腔处，继而可以实现上下模的合模定位，且合模过程中通过成品腻子将上模产品与下模产品挤压粘接在一起形成内外表面均光滑的成型产品。
(6)后固化，对步骤(5)得到的成型产品进行后固化；
具体的，步骤(5)得到的成型产品在40-60℃的条件下后固化40-60h，本领域技术人员也可以根据具体后固化的温度条件设置后固化的时间。
(7)脱模：成型产品后固化完成后，首先脱开上模，再脱开下模，并对脱模后的成型产品进行打磨；
具体的，可以用吊车，将上模脱开后再脱开下模，脱模过程中应避免撞击成型产品，以免泡沫碎裂；对脱模后的成型产品的窗口及壳体边缘处用角磨机进行切割，切割时角磨机与胶衣层呈30°-45°切割；切割完成后，对成型产品的内外表面分别进行打磨、拉毛，需要修补处进行修补。应当注意的是，如果成型产品需要与其他部件组装，那么应当合理安排组装顺序、时间，一般在步骤(8)产品喷漆前完成，这样可以避免后续组装过程刮伤成型产品的喷漆面，本领域技术人员也可以根据具体情况而定。
(8)产品喷漆：对步骤(7)脱模且打磨完毕后的成型产品的内外表面分别进行喷漆涂层；
具体的，成型产品的外表面的喷漆涂层依次为：底漆(例如环氧磷酸锌厚涂底漆HJ125,厚度60μm-80μm)、聚氨酯中涂漆(例如聚氨酯中涂漆HJ501，厚度40μm-60μm)、中国白面漆(例如中国白面漆WF-500,厚度60μm-80μm)、以及聚氨酯清漆(例如聚氨酯清漆HJ500，厚度40μm-60μm)；一般情况下，底漆分两次喷涂，两次的时间间隔应控制在30min上下为宜，底漆固化10-14h后喷涂聚氨酯中涂漆，继而喷涂中国白面漆，中国白面漆也需分两次进行喷涂，中国白面漆固化30min左右后喷涂聚氨酯清漆。成型产品的内表面的喷漆涂层依次为：底漆(例如环氧磷酸锌厚涂底漆HJ125,厚度60μm-80μm)、中涂底漆(例如中涂底漆RS231)、以及面漆(例如面漆RT311-YG-RAL9018/0)；一般情况下，底漆也分两次喷涂，两次的时间间隔控制在30min上下为宜，底漆固化10-14h后喷涂中涂底漆，最后喷涂面漆。
本发明的利用模具制作玻璃钢外壳的方法，工艺步骤简单，易操作；通过上下合模的方式保证了成型产品的内外表面均平整光滑，且通过合模研配中模腔厚度的测量避免了成型产品出现糊制厚度不均、糊空等问题，从而保证了成型产品的最终成型质量；此外，本发明的成型产品为泡沫夹层的玻璃钢制品，在保证司机室外壳强度的同时，重量更轻，成本更低。
进一步的，步骤(3)中，上模泡沫层铺敷至距离上模窗口边缘70-110mm处，下模泡沫层一直铺敷至下模窗口边缘；上模泡沫层与下模泡沫层铺敷完成后，在上模与下模的窗口1的翻沿处均糊制一层1.5-2.5mm厚度的中间玻璃钢层。
具体的，如图1所示，上模泡沫层铺敷至距离上模中间窗口100mm处,距离两侧窗口80mm处，下模泡沫层一直铺敷至下模窗口边缘；上模与下模的窗口1的翻沿处的中间玻璃钢层的铺层顺序例如可以为：一层300短切毡、两层04方格布、以及一层300短切毡，且铺层过程中所用树脂中的固化剂(例如M50固化剂)的添加比例为树脂的0.8％～1％。
进一步的，步骤(2)与步骤(3)之间还包括预埋件的粘接：将预埋件通过成品腻子与下模玻璃钢层粘接固定；步骤(7)与步骤(8)之间还包括成型产品的附加件的粘接：将附加件通过结构胶与成型产品粘接固定。
具体的，预埋件可以用2976成品腻子来粘接固定，预埋件粘接的尺寸偏差应控制在2mm以内；附加件可以用1830结构胶来粘接固定，粘接时可按照图纸通过在模具上画线来定位附加件粘接位置。
本发明所说的上模为阳模即凸模(上模上的胶衣层为成型产品的内表面)，下模为阴模即凹模(下模上的胶衣层为成型产品的外表面)。
以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (10)

1.一种利用模具制作玻璃钢外壳的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)胶衣层喷涂：在模具的上模与下模表面均喷涂胶衣层，胶衣层的厚度在0.3-0.5mm之间；
(2)玻璃钢层糊制：上模在所述胶衣层的基础上糊制上模玻璃钢层，上模玻璃钢层的厚度在1.5-2mm之间；下模在所述胶衣层的基础上糊制下模玻璃钢层，下模玻璃钢层的厚度在2.5-3mm之间；
(3)泡沫层粘接：上模在步骤(2)所述上模玻璃钢层的基础上铺敷上模泡沫层，上模泡沫层通过粘接剂与所述上模玻璃钢层粘接固定；下模在步骤(2)所述下模玻璃钢层的基础上铺敷下模泡沫层，下模泡沫层通过粘接剂与所述下模玻璃钢层粘接固定；
(4)合模研配：将通过上模得到的包括胶衣层、上模玻璃钢层和上模泡沫层的上模产品脱模并放置在下模上，通过下模得到的包括胶衣层、下模玻璃钢层和下模泡沫层的下模产品与所述上模产品之间形成模腔，通过在所述上模产品上开孔进行模腔厚度的测量；模腔厚度在2.5-3mm之间时，合模研配成功；
(5)最终合模：步骤(4)合模研配成功后，在所述下模泡沫层的基础上刮涂成品腻子，而后进行上、下模合模，得到成型产品；
(6)后固化：对步骤(5)得到的成型产品进行后固化；
(7)脱模：成型产品后固化完成后，首先脱开上模，再脱开下模，并对脱模后的成型产品进行打磨；
(8)产品喷漆：对步骤(7)脱模且打磨完毕后的成型产品的内外表面分别进行喷漆涂层。
2.根据权利要求1所述的利用模具制作玻璃钢外壳的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述胶衣层喷涂时，上模与下模的翻边均留有35-40mm的余量。
3.根据权利要求1所述的利用模具制作玻璃钢外壳的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述上模玻璃钢层的铺层顺序为：表面毡、短切毡以及复合毡，且铺层过程中所用树脂中的固化剂的添加比例为树脂的0.5％-0.8％；所述下模玻璃钢层的铺层顺序为：表面毡、短切毡、方格布、以及复合毡，且铺层过程中所用树脂中的固化剂的添加比例为树脂的0.5％-0.8％。
4.根据权利要求1所述的利用模具制作玻璃钢外壳的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述上模泡沫层铺敷至距离上模窗口边缘70-110mm处，所述下模泡沫层一直铺敷至下模窗口边缘；上模泡沫层与下模泡沫层铺敷完成后，在上模与下模的窗口的翻沿处均糊制一层1.5-2.5mm厚度的中间玻璃钢层。
5.根据权利要求4所述的利用模具制作玻璃钢外壳的方法，其特征在于，上模与下模的窗口的翻沿处的所述中间玻璃钢层的铺层顺序为：短切毡、方格布、以及短切毡，且铺层过程中所用树脂中的固化剂的添加比例为树脂的的0.8％～1％。
6.根据权利要求1所述的利用模具制作玻璃钢外壳的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述粘接剂为产品树脂与固化剂的混合物，所述粘接剂的涂抹厚度在0.8-1.2mm之间。
7.根据权利要求1所述的利用模具制作玻璃钢外壳的方法，其特征在于，步骤(4)中，在所述上模产品的顶部及底部均开若干直径为45-55mm的圆孔来进行模腔厚度的测量。
8.根据权利要求1所述的利用模具制作玻璃钢外壳的方法，其特征在于，步骤(5)中，所述成品腻子为2976成品腻子，刮涂厚度在2-3mm之间。
9.根据权利要求1所述的利用模具制作玻璃钢外壳的方法，其特征在于，步骤(8)中，所述成型产品的外表面的喷漆涂层依次为：底漆、聚氨酯中涂漆、中国白面漆、以及聚氨酯清漆；所述成型产品的内表面的喷漆涂层依次为：底漆、中涂底漆、以及面漆。
10.根据权利要求1所述的利用模具制作玻璃钢外壳的方法，其特征在于，步骤(2)与步骤(3)之间还包括预埋件的粘接：将预埋件通过成品腻子与所述下模玻璃钢层粘接固定；步骤(7)与步骤(8)之间还包括成型产品的附加件的粘接：将附加件通过结构胶与成型产品粘接固定。
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