CN113459379A - 一种基于基层的发泡成型方法及车辆内饰 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于基层的发泡成型方法，其至少包括以下步骤：基层置入步骤，其中，提供基层(1)和发泡模具，将所述基层(1)置入所述发泡模具的第一半模(3)；罩壳放置步骤，其中，提供罩壳(2)，将所述罩壳(2)叠放在所述基层(1)上；合模发泡步骤，在被所述罩壳(2)覆盖的所述基层(1)与第二半模(4)之间形成泡沫层(5)；以及脱模取样步骤，其中，脱模后取出附着所述罩壳(2)的泡沫层，并将所述罩壳(2)与泡沫层分离。本发明方法改善了发泡成型过程中的气密性，同时节约了工艺成本。本发明还涉及通过上述发泡成型方法制造的车辆内饰。

Description

一种基于基层的发泡成型方法及车辆内饰

技术领域

本发明涉及一种基于基层的发泡成型方法，特别是涉及车辆内饰的技术领域。

背景技术

随着汽车工业的飞速发展，用户在选购车辆时已不再只关注性能，而是对外观、舒适性、安全性和节能性等要求不断提高，因此车辆内饰成为了重要的考虑因素。由于可塑性强、触感舒适、质量轻、价格便宜等优点，塑料制品在汽车内饰上的用量在逐步提高。在欧洲，车用塑料的重量占汽车自重的20％，平均每辆德国车使用塑料将近300千克，占汽车总重量的22％，汽车的遮阳板、密封垫、座椅坐垫、顶棚内衬、仪表板等大量内饰件都离不开塑料制品。

由于塑料制品在汽车工业中得到越来越广泛的应用，塑料的发泡工艺也在不断地更新和改善。已知发泡注塑的常规技术手段是通过使用浇注装置在基层和模具之间进行发泡成型，随后通过使用包覆、层压等技术手段在泡沫层表面覆盖装饰层以形成需要的内饰件。为了使得内饰件的表面光滑舒适，如何改善发泡成型过程中的气密性是发泡注塑工艺需要考虑的重要技术问题。

如今的发泡注塑工艺中，在基层上包括许多带有孔的结构，通常这些孔起到定位和组装的作用，而为了确保发泡成型过程中具有良好的气密性，基层表面需要完整连贯，因此必须对这些孔进行密封处理。目前的常规技术手段是使用胶带来密封基层上的孔，然而该方法存在诸多缺点。首先，为了保证胶带能够粘附孔，孔周围至少需要长度5mm的光滑区域，而现在的基层设计越来越复杂，并不能使得每个孔都具有合适的粘附区域。而且当基层上的孔数量巨大时，该方法需要花费大量的胶带以及时间，增加了发泡注塑工艺的成本。另外。对于尺寸较大的孔(例如，超过10mm×10mm),难以通过使用胶带来确保发泡成型过程中的气密性，而较差的气密性可能会导致泄露，从而破坏产品的结构。

发明内容

值得注意的是，本发明的目的在于克服背景技术中已经发现的一个或多个缺点，即提供基于基层的一种发泡成型方法，能够更为方便有效地密封基层上的孔，并且适用于基层结构复杂、孔尺寸较大且缺少光滑区域等多种情况，在改善发泡成型过程中的气密性的同时节约了工艺成本。

为此目的，本发明提出了一种基于基层的发泡成型方法，其至少包括以下步骤：

基层置入步骤，其中，提供基层和发泡模具，所述基层至少包括第一基层区域和具有开孔表面的第二基层区域，所述发泡模具包括第一半模和第二半模，将所述基层置入所述发泡模具的第一半模，

罩壳放置步骤，其中，提供罩壳，所述罩壳包括与第一基层区域的形状轮廓相对应的第一罩壳区域以及与第二基层区域的形状轮廓相对应的第二罩壳区域，其中，所述第二罩壳区域具有适于覆盖第二基层区域开孔表面的表面，将所述罩壳叠放在所述基层上，以使所述第一罩壳区域与所述第一基层区域贴合，并且使所述第二罩壳区域覆盖所述第二基层区域的开孔表面，

合模发泡步骤，其中，将发泡模具合模，并通过浇注装置进行发泡成型，在被所述罩壳覆盖的所述基层与第二半模之间形成泡沫层，以及

脱模取样步骤，其中，脱模后取出附着所述罩壳的泡沫层，并将所述罩壳与泡沫层分离。

根据本发明的方法，在进行常规的发泡成型工艺之前，在基层上预先放置罩壳，使其覆盖基层上的孔，随后再进行发泡成型工艺，在泡沫层成型之后移除该罩壳。由于罩壳的覆盖作用，基层上的孔能够被轻易地密封，从而避免了发泡成型过程中由于孔而导致的泄漏问题。

此外，根据本发明的方法，第一罩壳区域和第二罩壳区域的形状轮廓分别与第一基层区域和第二基层区域的形状轮廓相对应，从而使得第一罩壳区域能够完美地与第二基层区域贴合，同时由于第二罩壳区域具有平整表面，将罩壳叠放在基层上时能够直接覆盖第二基层区域中的孔，从而达到密封孔的目的。因此，对于背景技术中所提到的诸如基层结构复杂、孔数量较多且尺寸较大等不适于使用胶带的情况，都适于通过使用罩壳来对孔进行密封，并且相对于手动粘贴胶带，使用罩壳的时间成本也较低。

在根据本发明的方法的不同实施例中，我们可以依赖以下配置中的一个和/或多个，以单独或组合的形式：

在一种实施例中，所述罩壳通过热成型或增材制造加工而成,优选由聚丙烯、聚乙烯或硅质材料制成。聚丙烯材料具有较高的机械强度、极佳的耐热性能以及耐化学性能，而且密度较小；聚乙烯材料具有较好的化学稳定性、优良的耐低温性能以及电绝缘性，并且常温下不溶于一般溶剂；而硅质材料同样具有良好的耐热性能以及化学稳定性。上述材料都具有良好的延展性，便于罩壳进行塑形，并且在发泡成型过程中都能保持较好的稳定性，从而使罩壳不会对产品的质量产生影响。

优选地，所述罩壳通过真空成型制造。利用真空作用将原先平展的罩壳吸附于基层表面，随后成型并脱模，该方法操作便利，效率较高。特别地，在选用真空成型方法时，可先对罩壳加热处理，使其具有更好的延展性，从而能够更有效地被真空吸附于基层表面。

可选地，所述罩壳通过3D打印制造。根据本发明的罩壳并不需要大量的生产数量，对材料种类也无严格的要求，因此十分适合使用3D打印技术来制造，该技术高效快捷质量高的优点能够完美地显现。

在一种实施例中，罩壳放置步骤海包括使用胶带密封所述罩壳的边缘。为了使罩壳能够完美贴合基层表面从而密封孔，可使用胶带在罩壳边缘处进行粘贴，从而确保在发泡成型过程中不会发生泄漏。

在一种实施例中，脱模取样步骤还包括定位的子步骤，使用定位装置将成型后的泡沫层分为有效区域和废弃区域，所述有效区域限定了附着所述罩壳的泡沫层区域，所述废弃区域限定了除有效区域以外的泡沫层区域。

在一种实施例中，脱模取样步骤还包括切割的子步骤，通过切割装置在所述有效区域和所述废弃区域的分界处进行切割，以分离所述有效区域和所述废弃区域。此外，也可通过冲切工艺来完成切割步骤。

在一种实施例中，脱模取样步骤还包括移除的子步骤，在切割并取出所述有效区域后，将所述罩壳从所述有效区域上剥离，并丢弃所述废弃区域。

在一种实施例中，所述罩壳与所述泡沫层之间不具有粘性。罩壳表面光滑，与泡沫层之间没有连接，也不会影响泡沫的流动性，因此在脱模取样步骤中取出附着罩壳的泡沫层区域后能够轻易地移除罩壳，而不影响泡沫层的造型。

在一种实施例中，重复利用与泡沫层分离后的罩壳，从而进一步降低了工艺成本。

在一种实施例中，所述方法还包括包覆步骤，其中，在移除所述罩壳后的泡沫层的表面包覆装饰层，以形成包覆件。由于具有良好的气密性，根据本发明方法形成的包覆件外表美观且手感舒适。

综上所述，本发明所述的方法能够有效地解决发泡成型的现有技术中可能存在的问题，即由于基层上的孔而导致发泡成型过程中的气密性不佳，从而提高了发泡成型工艺的稳定性，并且有效地降低了工艺成本。

本发明的另一方面还涉及一种车辆内饰，其包括根据上述任一种发泡成型方法制造的产品。

附图说明

应理解的是，在本发明中，除明显矛盾或不兼容的情况外，全部特征、变形方式和/或具体实施例可以根据多种组合相结合。

通过阅读以下作为非限制性说明的具体实施例，并结合附图，本发明的其它特征和优点将显而易见，图中：

-图1是示出了根据本发明的基于基层的发泡成型方法的流程图；

-图2是示出了根据本发明实施例的基层和罩壳的简要示意图；

-图3是图1所述方法中完成了基层置入步骤后进行到罩壳放置步骤的阶段示意图；

-图4是图1所述方法中合模发泡步骤的阶段示意图；

-图5是图1所述方法中脱模取样步骤的具体流程图。

具体实施方式

应理解的是，上述附图并非真实比例，而仅仅是用于说明本发明基本原理的多种优选特征的简图。本发明所公开的设计特征，例如尺寸、方向、定位和形状根据具体应用和使用环境确定。

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。在这些附图中，相同的参考号是指在所有附图中本发明的相同或等效元件。

图1示出了基于基层的发泡成型方法，其至少包括基层置入步骤、罩壳放置步骤、合模发泡步骤，以及脱模取样步骤，下文将详细描述根据本发明的方法的各个步骤。

图2示出了根据本发明实施例的基层1和罩壳2的简要示意图。如图2所示，基层1至少包括第一基层区域11和第二基层区域12；13；14，其中，第一基层区域11可具有平整表面，第二基层区域12；13；14具有包括至少一个孔的开孔表面，第二基层区域中12；13；14的孔如果没有被完全密封则会破坏发泡成型过程中的气密性，从而对产品质量产生恶劣影响。

罩壳2包括第一罩壳区域21和第二罩壳区域22；23；24，其中，第一罩壳区域21和第二罩壳区域22；23；24的形状轮廓分别与第一基层区域11和第二基层区域12；13；14的形状轮廓相对应，并且第一罩壳区域21和第二罩壳区域22；23；24可以是平整表面。

罩壳2通过热成型或增材制造加工而成。

优选地，使用真空成型制造罩壳2。真空成型也可以称为吸塑，具体地，利用真空作用将原先平展的罩壳2吸附于基层1表面，使其形状轮廓与基层1的形状轮廓相一致，该方法操作便利，效率较高。

特别地，在选用真空成型制造罩壳2时，可先对处于原始状态的罩壳2进行加热处理。目的是使罩壳2具有更好的延展性，以便于塑形，从而能够更有效地被真空吸附于基层1的表面。

此外，还可以使用3D打印制造所述罩壳2。目前，3D打印技术还未达到成熟，仍处于发展阶段，3D打印技术的应用存在着诸多限制。然而，根据本发明的罩壳2并不需要大规模的生产，对材料种类也无非常严格的要求，因此3D打印技术可以适用于罩壳2的制造，该技术高效快捷质量高的优点能够完美地显现。

有利地，所述罩壳2优选由聚丙烯、聚乙烯或硅质材料制成。聚丙烯材料具有较高的机械强度、极佳的耐热性能以及耐化学性能，而且密度较小；聚乙烯材料具有较好的化学稳定性、优良的耐低温性能以及电绝缘性，并且常温下不溶于一般溶剂；而硅质材料同样具有良好的耐热性能以及化学稳定性。上述材料都具有良好的延展性，便于罩壳2进行塑形，并且在发泡成型过程中都能保持较好的稳定性，从而使罩壳2不会对产品的质量产生影响。

参照图3，其示出了本发明方法中完成了基层置入步骤后进行到罩壳放置步骤的阶段。

其中，基层置入步骤包括：提供发泡模具，将基层1置入发泡模具中，尤其是发泡模具的第一半模3的表面上。本例中，发泡模具包括第一半模3和第二半模4。

其中，罩壳放置步骤包括：将罩壳2叠放在基层1的表面上，以使第一罩壳区域21与第一基层区域11的表面贴合，并且使第二罩壳区域22；23；24的表面覆盖第二基层区域12；13；14中的所有孔。

特别地，使用胶带密封罩壳2的边缘。罩壳通过技术手段成形为基层的表面形状后，为了使罩壳2能够完美贴合基层1表面从而密封孔，可使用胶带在罩壳2边缘处进行粘附，使罩壳2的边缘与基层表面紧密连接，罩壳2的内部形成封闭空间，从而确保在发泡成型过程中不会发生泄漏。

有利地，本发明方法还包括真空检测步骤，在罩壳放置步骤之后实施。

具体地，真空检测步骤包括：通过发泡模具所配备的真空泵上的真空表检测发泡模具的气密性。

发泡模具内配备的真空泵连接真空表。该真空泵持续稳定并且输出保持在固定值，在完成基层置入步骤后可以通过发泡模具的真空表来检查是否有漏真空以及是否达到所需的真空要求，同时也可以按照要求通过连接真空表来检查罩壳2内部的真空度，以确保罩壳2将基层1上的孔完全密封。

参照图4，其示出了本发明方法中合模发泡步骤的阶段。

其中，合模发泡步骤包括：将发泡模具合模，并通过使用浇注装置进行发泡成型，在附着罩壳2的基层1和第二半模4之间形成泡沫层5。

浇注装置的接触面尽量不要使用尖锐面，避免破坏罩壳2从而破坏发泡成型过程中的密封性，导致产品质量的下降，优选地设计为圆柱型。

在发泡成型过程中基层1与罩壳2会受到各个方向的压力(如图4中的箭头所指)，在较大压力的作用下可能对气密性产生不利影响。根据本发明的方法，通过上述的各种技术手段，可有效地降低密封性被破坏的可能性，改善产品的质量。

参照图5，其示出了本发明方法中脱模取样步骤的阶段。

其中，脱模取样步骤包括：脱模后取出附着罩壳2的泡沫层区域，然后将罩壳2与泡沫层分离。

具体地，脱模取样步骤可分为定位、切割、移除等多个子步骤。

脱模取样步骤中的定位子步骤包括：使用定位装置将成型后的泡沫层5分为有效区域51和废弃区域52，该有效区域51限定了附着罩壳2的泡沫层区域，而废弃区域52限定了除有效区域以外的泡沫层区域。一般地，可选用现有技术中的任意定位装置来实施。

脱模取样步骤的切割子步骤包括：通过切割装置6在有效区域51和废弃区域52的分界处进行切割，以分离有效区域51和废弃区域52。可利用自动旋转的刀具通过设定的流程进行逐步切割，能够完整、快速地切割所需求的附着罩壳2的泡沫层区域，具有较高的安全性能。

特别地，也可以使用冲切工艺来完成切割步骤。

脱模取样步骤的移除子步骤包括：在切割并取出有效区域51后，将罩壳2从有效区域51上剥离，并丢弃废弃区域52。

值得注意的是，罩壳2与泡沫层5之间可以不具有粘性。罩壳表面光滑，与泡沫层5之间没有连接，也不会影响泡沫的流动性，以便在脱模取样步骤中取出附着罩壳2的泡沫层5区域后能够轻易地移除罩壳2，而不影响泡沫层5的造型。

有利地，可以重复使用移除后的罩壳2。在完成根据本发明方法的发泡成型工艺之后，可以继续利用成型的罩壳2，使得之后的发泡成型工艺无需重复制造罩壳，有效地减少了制造费用，降低了工艺成本。

特别地，当在脱模取样步骤中发现难以脱模时，本发明方法还可包括吹气步骤，以利于脱模。在某些情况下，当发泡浇注完成后虽然停止了真空功能，但是真空十分良好的情况下仍然会产生负压，造成成型的泡沫层5难以取出的现象，此时可以通过设置在真空腔内部的吹气装置，瞬间释放该负压，从而避免破坏泡沫层5的形状。

此外，本发明方法还包括包覆步骤，其中，在移除罩壳2后的泡沫层5的表面包覆装饰层，以形成包覆件。由于具有良好的气密性，根据本发明方法形成的包覆件外表美观且手感舒适。

以上实施例仅作为实例，不对本发明的范围起到限定作用。本领域技术人员在此基础上，可以在本发明权利要求的保护范围内，预想到能实现相同功能的其它实施方式。

本领域技术人员掌握多种实施例及多种变形及改进。尤其是，需明确的是，除明显矛盾或不兼容的情况外，本发明的上述特征、变形方式和/或具体实施例可以相互结合。所有这些实施例及变形及改进都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于基层的发泡成型方法，其特征在于，其至少包括以下步骤：

基层置入步骤，其中，提供基层(1)和发泡模具，所述基层(1)至少包括第一基层区域(11)和具有开孔表面的第二基层区域(12；13；14)，所述发泡模具包括第一半模(3)和第二半模(4)，将所述基层(1)置入所述发泡模具的第一半模(3)，

罩壳放置步骤，其中，提供罩壳(2)，所述罩壳(2)包括与第一基层区域(11)的形状轮廓相对应的第一罩壳区域(21)以及与第二基层区域(12；13；14)的形状轮廓相对应的第二罩壳区域(22；23；24)，其中，所述第二罩壳区域(22；23；24)具有适于覆盖第二基层区域(12；13；14)开孔表面的表面，将所述罩壳(2)叠放在所述基层(1)上，以使所述第一罩壳区域(21)与所述第一基层区域(11)贴合，并且使所述第二罩壳区域(22；23；24)覆盖所述第二基层区域(12；13；14)的开孔表面，

合模发泡步骤，其中，将发泡模具合模，并通过浇注装置进行发泡成型，在被所述罩壳(2)覆盖的所述基层(1)与第二半模(4)之间形成泡沫层(5)，以及

脱模取样步骤，其中，脱模后取出附着所述罩壳(2)的泡沫层，并将所述罩壳(2)与泡沫层分离。

2.根据权利要求1所述的发泡成型方法，其特征在于，所述罩壳(2)通过热成型或增材制造加工而成。

3.根据权利要求1所述的发泡成型方法，其特征在于，罩壳放置步骤还包括使用胶带密封所述罩壳(2)的边缘。

4.根据权利要求1所述的发泡成型方法，其特征在于，脱模取样步骤还包括定位的子步骤，使用定位装置将成型后的泡沫层(5)分为有效区域(51)和废弃区域(52)，所述有效区域(51)限定了附着所述罩壳(2)的泡沫层区域，所述废弃区域(52)限定了除有效区域以外的泡沫层区域。

5.根据权利要求4所述的发泡成型方法，其特征在于，脱模取样步骤还包括切割的子步骤，通过切割装置(6)在所述有效区域(51)和所述废弃区域的分界处进行切割，以分离所述有效区域(51)和所述废弃区域(52)。

6.根据权利要求5所述的发泡成型方法，其特征在于，脱模取样步骤还包括移除的子步骤，在切割并取出所述有效区域(51)后，将所述罩壳(2)从所述有效区域(51)上剥离，并丢弃所述废弃区域(52)。

7.根据权利要求1所述的发泡成型方法，其特征在于，重复利用与泡沫层分离后的罩壳(2)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的发泡成型方法，其特征在于，所述方法还包括包覆步骤，其中，在移除所述罩壳(2)后的泡沫层(5)的表面包覆装饰层。

9.车辆内饰，其包括根据权利要求1至8中任一项所述的发泡成型方法制造的产品。

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