CN104669540B - 一种玻璃托架总成的注塑模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及玻璃附件注塑模具技术领域，特别是一种玻璃托架总成的注塑模具，包括镶件以及配合使用的上模和下模，所述上模设有注塑口，其特征在于：所述下模的中间区域设有可升降的支撑柱，所述下模的周边区域设有定位柱，所述下模上安装有六自由度运动机构，所述六自由度运动机构设有滑槽和用于定位镶件的定位块，所述镶件可滑动地安装在所述滑槽内，镶件上部设有注塑流道，所述注塑流道的一端与所述镶件腔体相连通，所述注塑流道的另一端与所述注塑口相连通；所述镶件在滑槽内移动，使得上模、下模和镶件围成注塑成型腔。优点在于：定位和注塑过程准确、快速，从而提高玻璃托架总成的制造精度和生产效率。

Description

一种玻璃托架总成的注塑模具

技术领域：

本发明涉及玻璃附件安装技术领域，特别是一种玻璃托架总成的注塑模具。

背景技术：

玻璃托架总成用于可开闭的汽车车窗上，包括玻璃和托架，所述托架包括支架部和U形保持部，U形保持部套设在玻璃的下边缘区域，并通过粘结胶粘结实现固定连接，所述支架部与车身内的升降机构固定连接，通过升降机构上升或下降来关闭或打开玻璃。

在中国专利CN201320163820和CN201120280165分别介绍了一种玻璃托架的安装工装，但上述将托架粘结到玻璃上的方法存在各种缺陷，在加工过程中容易出现托架定位不准确现象，使得产品一致性差，导致后续装车困难，而且在使用过程中，玻璃总成存在抖动或异响。另外，现有的粘结方法的生产效率低下，可重复性差。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是针对现有玻璃托架总成在加工过程中存在的上述技术问题，提供一种产品一致性好、精度高和高效快速的玻璃托架总成的注塑模具。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种玻璃托架总成的注塑模具，包括镶件以及配合使用的上模和下模，所述上模和下模在合模后形成用于容纳玻璃和镶件的模具腔体，所述上模设有注塑口，其特征在于：所述下模的中间区域设有用于支撑玻璃的下表面的可升降的支撑柱，所述下模的周边区域设有用于定位玻璃的边缘的定位柱，所述下模上安装有六自由度运动机构，所述六自由度运动机构设有滑槽和用于定位镶件的限位块，所述镶件可滑动地安装在所述滑槽内，所述镶件包括镶件上部和镶件下部，所述镶件上部和镶件下部之间形成一个用于容纳托架的镶件腔体，所述镶件上部设有注塑流道，所述注塑流道的一端与所述镶件腔体相连通，所述注塑流道的另一端与所述注塑口相连通；所述镶件在滑槽内移动，使得上模、下模和镶件围成注塑成型腔。

进一步地，所述托架包括带有安装孔的支架部和带有U形槽的U形保持部，所述U形槽包括U形槽的上侧壁、U形槽的下侧壁和U形槽的底面，玻璃的待粘结表面包括位于玻璃的下边缘的待粘结边缘部分，所述U形槽的上侧壁设有注塑孔；当镶件移至抵接所述限位块时，所述注塑孔位于U形槽的底面和待粘结边缘部分之间，所述注塑孔与所述注塑流道相连通。

进一步地，所述玻璃的边缘包括玻璃的上边缘、玻璃的下边缘、玻璃的左边缘和玻璃的右边缘，所述定位柱包括X轴定位柱、X轴限位柱、Y轴定位柱和Y轴限位柱，所述X轴限位柱固定在下模上，所述X轴定位柱沿着X轴方向可滑动地安装在下模上；所述Y轴限位柱固定在下模上，所述Y轴定位柱沿着Y轴方向可滑动地安装在下模上；当对玻璃进行定位时，所述X轴定位柱和X轴限位柱分别抵接玻璃的左边缘和玻璃的右边缘的其中之一，所述Y轴限位柱和Y轴定位柱分别抵接玻璃的上边缘和玻璃的下边缘的其中之一。

进一步地，所述滑槽的方向为沿着Y轴方向。

进一步地，当对玻璃进行定位时，所述六自由度运动机构和Y轴定位柱位于玻璃的同侧，所述Y轴限位柱位于玻璃的另一侧，所述Y轴定位柱与玻璃的下边缘抵接，所述Y轴限位柱与玻璃的上边缘抵接。

进一步地，所述镶件的数量和六自由度运动机构的数量均与待粘结的托架的数量相等。

进一步地，所述注塑孔到U形保持部的左端的距离与所述注塑孔到U形保持部的右端的距离相等。

进一步地，所述注塑孔的孔径大小为2～6mm。

本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：

(1)通过检测该玻璃托架总成样片的支架部的上表面的面轮廓度偏差和安装孔的孔心偏差，使用六自由度运动机构调整托架的定位位置，该检测和调节定位过程准确、快速，从而提高玻璃托架总成的制造精度和生产效率。

(2)当玻璃托架总成上安装多个托架时，每个托架均配置有镶件和六自由度运动机构，能够分别对各个托架的定位位置进行调整，提高定位精度。

(3)当需要对同一品种的其它玻璃托架总成进行注塑时，无需再重新调整定位位置，实现连续和快速生产。

附图说明：

图1为本发明所述的玻璃托架总成的注塑方法的流程图；

图2为本发明所述的玻璃托架总成的结构示意图；

图3为本发明所述的一种托架的结构示意图；

图4为图2的局部剖视图；

图5为本发明所述的另一种托架的剖视图；

图6为本发明所述的玻璃托架注塑模具的结构示意图；

图7为图6的俯视图；

图8为图7的A向剖视图；

图9为本发明所述的玻璃托架注塑模具在安装有玻璃和托架时的剖视图；

图10为本发明所述的下模的结构示意图；

图11为图10的俯视图；

图12为本发明所述的镶件的结构示意图；

图13为图12的俯视图；

图14为图13的B向剖视图；

附图中标号说明：1为上模，11为注塑口，2为下模，21为支撑柱，22为X轴定位柱，23为X轴限位柱，24为Y轴定位柱，25为Y轴限位柱，26为模具腔体，3为镶件，31为镶件上部，32为镶件下部，33为注塑流道，34为镶件腔体，4为托架，41为U形保持部，411为U形保持部的左端，412为U形保持部的右端，42为支架部，421为支架部的上表面，43为注塑孔，44为安装孔，45为U形槽，451为U形槽的上侧壁，452为U形槽的下侧壁，453为U形槽的底面，46为凸起，5为玻璃，51为玻璃的上边缘、52为玻璃的下边缘、53为玻璃的左边缘、54为玻璃的右边缘，55为待粘结边缘部分，6为六自由度运动机构，7为粘结胶。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明的内容作进一步说明。

在本发明中，X轴、Y轴和Z轴方向如图10所示，X轴和Y轴指的是沿着玻璃面的两个方向，Z轴指的是沿着玻璃厚度的方向。

如图6～14所示，本发明所述的一种玻璃托架总成的注塑模具，包括镶件3以及配合使用的上模1和下模2，所述上模1和下模2在合模后形成用于容纳玻璃5和镶件3的模具腔体26，所述上模1设有注塑口11，其特征在于：所述下模2的中间区域设有用于支撑玻璃5的下表面的可升降的支撑柱21，所述下模2的周边区域设有用于定位玻璃5的边缘的定位柱，所述下模2上安装有六自由度运动机构6，所述六自由度运动机构6设有滑槽和用于定位镶件3的限位块，所述镶件3可滑动地安装在所述滑槽内，所述镶件3包括镶件上部31和镶件下部32，所述镶件上部31和镶件下部32之间形成一个用于容纳托架4的镶件腔体34，所述镶件上部31设有注塑流道33，所述注塑流道33的一端与所述镶件腔体34相连通，所述注塑流道33的另一端与所述注塑口11相连通；所述镶件3在滑槽内移动，使得上模1、下模2和镶件3围成注塑成型腔。

在本发明中，镶件3是可滑动的安装在六自由度运动机构6的滑槽内，在放置玻璃5之前，移动镶件3使之远离玻璃5的定位位置，避免镶件3在放置玻璃5的过程中与玻璃5发生干涉；在放置并定位完玻璃5之后，移动镶件3使之靠近玻璃5的定位位置，从而将托架4移动到玻璃5的待粘结表面。

在本发明中，在注塑玻璃托架总成样片和玻璃托架总成时，用于定位玻璃5的定位柱和支撑柱的定位位置是相同的，即玻璃5的定位位置是固定位置。当玻璃托架总成样片与标准样片存在偏差时，根据玻璃托架总成样片的面轮廓度偏差和孔心偏差的数值，通过六自由度运动机构6调整镶件3的六个自由度，从而调整即将放置在镶件腔体34内的正式生产用的托架4的位置，即调节托架4的定位位置。由于玻璃5的定位位置是固定位置，因此通过调节正式生产用的托架4的定位位置，即能校准分别定位的托架4和玻璃5的相对位置。在本发明中，采用六自由度运动机构，能够实现对偏差量的精确调整。

进一步地，所述托架4包括带有安装孔44的支架部42和带有U形槽45的U形保持部41，所述U形槽45包括U形槽的上侧壁451、U形槽的下侧壁452和U形槽的底面453，玻璃5的待粘结表面位于玻璃5的下边缘区域，所述玻璃5的待粘结表面包括位于玻璃的下边缘52的待粘结边缘部分55，所述U形槽的上侧壁451设有注塑孔43；当镶件3移至抵接所述限位块时，所述注塑孔43位于U形槽的底面453和待粘结边缘部分55之间，所述注塑孔43与所述注塑流道33相连通。

进一步地，所述玻璃5的边缘包括玻璃的上边缘51、玻璃的下边缘52、玻璃的左边缘53和玻璃的右边缘54，所述定位柱包括X轴定位柱22、X轴限位柱23、Y轴定位柱24和Y轴限位柱25，所述X轴限位柱23固定在下模2上，所述X轴定位柱22沿着X轴方向可滑动地安装在下模2上；所述Y轴限位柱25固定在下模2上，所述Y轴定位柱24沿着Y轴方向可滑动地安装在下模2上；当对玻璃5进行定位时，所述X轴定位柱22和X轴限位柱23分别抵接玻璃的左边缘53和玻璃的右边缘54的其中之一，所述Y轴限位柱25和Y轴定位柱24分别抵接玻璃的上边缘51和玻璃的下边缘52的其中之一。

进一步地，如图6、图10和图11所示，所述滑槽的方向为沿着Y轴方向。当对玻璃5进行定位时，所述六自由度运动机构6和Y轴定位柱24位于玻璃5的同侧，所述Y轴限位柱位于玻璃5的另一侧，所述Y轴定位柱24与玻璃的下边缘52抵接，所述Y轴限位柱25与玻璃的上边缘51抵接。采用玻璃的上边缘51作为定位基准，能够保证使用升降机构移动玻璃5到关闭位置时，玻璃的上边缘51能够精确地嵌进车窗门框的密封条中。

进一步地，所述镶件3和六自由度运动机构6一一对应，所述镶件3的数量和六自由度运动机构6的数量均与待粘结的托架的数量相等。当玻璃托架总成上待粘结的托架4为多个时，每个托架4均配置有一个镶件3和一个六自由度运动机构6，从而能够独立调整每个托架的定位位置，提高定位精度。

进一步地，所述注塑孔43到U形保持部的左端411的距离与所述注塑孔43到U形保持部的右端412的距离相等。

进一步地，所述注塑孔43的孔径大小为2～6mm。

如图1～14所示的一种玻璃托架总成的注塑方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

步骤1：提供待粘结的玻璃5和托架4，所述玻璃5的待粘结表面位于玻璃5的下边缘区域，所述托架4包括带有安装孔44的支架部42和带有U形槽45的U形保持部41，所述U形槽45包括U形槽的上侧壁451、U形槽的下侧壁452和U形槽的底面453；清洁玻璃5和托架4，并在玻璃5的待粘结表面上涂覆底涂。

玻璃5具有四个边缘，分别为玻璃的上边缘51、玻璃的下边缘52、玻璃的左边缘53和玻璃的右边缘54。所述支架部42通过安装孔44与车内的升降机构固定连接，通过所述升降机构上升或下降来关闭或打开玻璃5。所述U形槽45用于套设在所述玻璃5的待粘结表面，并通过注塑粘结胶实现固定连接，从而将托架4固定在玻璃5上。

步骤2：提供配合使用的上模1和下模2，所述下模2的中间区域设有用于支撑玻璃5的下表面的可升降的支撑柱21，所述下模2的周边区域设有用于定位玻璃5的边缘的定位柱；将所述玻璃5的下表面紧靠支撑柱21，从而对玻璃5的Z轴方向进行定位；将所述玻璃5的边缘紧靠定位柱，从而对玻璃5的X轴方向和Y轴方向进行定位。

步骤3：所述下模2上安装有用于调整镶件3的六个自由度的六自由度运动机构6，所述镶件3可滑动地安装在所述六自由度运动机构6上，所述镶件3设有用于容纳托架4的镶件腔体34；将托架4放置在镶件腔体34内。

步骤4：平移镶件3，从而将托架4移往玻璃5的待粘结表面；当镶件3移至抵接所述限位块时，所述玻璃5的待粘结表面位于U形槽的上侧壁451和U形槽的下侧壁452之间。

步骤5：将上模1和下模2合模，使得上模1、下模2和镶件3围成注塑成型腔，通过注塑机向所述注塑成型腔内注胶。

步骤6：注塑完成后，即得玻璃托架总成样片，检测该玻璃托架总成样片的支架部的上表面421的面轮廓度偏差和安装孔44的孔心偏差，根据面轮廓度偏差和孔心偏差来重新调整并固定六自由度运动机构6。

步骤7：准备正式生产用的玻璃5和托架4，重复步骤1～5，最终制得玻璃托架总成。

在本发明中，玻璃5和托架4是先后完成定位的。经过步骤6后，六自由度运动机构6保持固定不动，镶件3是可滑动的安装在六自由度运动机构6的滑槽内，在放置玻璃5之前，移动镶件3使之远离玻璃5的定位位置，避免镶件3在放置玻璃5的过程中与玻璃5发生干涉；在放置并定位完玻璃5之后，移动镶件3使之靠近玻璃5的定位位置，即将镶件3移至抵接所述六自由度运动机构6的限位块，使得托架4移动到玻璃5的待粘结表面，从而完成对托架4的定位。

进一步地，如图2所示，所述玻璃5的边缘包括玻璃的上边缘51、玻璃的下边缘52、玻璃的左边缘53和玻璃的右边缘54，如图10所示，所述定位柱包括X轴定位柱22、X轴限位柱23、Y轴定位柱24和Y轴限位柱25，在步骤2中，对玻璃5的X轴方向和Y轴方向进行定位的方法为：保持所述X轴限位柱23固定不动，沿着X轴方向移动X轴定位柱22，使得所述X轴定位柱22和X轴限位柱23分别抵接玻璃的左边缘53和玻璃的右边缘54的其中之一，从而对玻璃5的X轴方向进行定位；保持所述Y轴限位柱25固定不动，沿着Y轴方向移动Y轴定位柱24，使得所述Y轴限位柱25和Y轴定位柱24分别抵接玻璃的上边缘51和玻璃的下边缘52的其中之一，从而对玻璃5的Y轴方向进行定位。

进一步地，当注塑同品种的玻璃和托架时，重复步骤7。采用六自由度运动机构能够实现对偏差量的精确调整，经调整后的六自由度运动机构6的几何参数可以储存在计算机中，当需要对同一品种的其它玻璃托架总成进行注塑时，只需调整所述六自由度运动机构6到预定位置，实现连续和快速检测。

进一步地，如图4所示，所述玻璃5的待粘结表面包括位于玻璃的下边缘52的待粘结边缘部分55，所述U形槽的上侧壁451设有注塑孔43，所述镶件3包括镶件上部31和镶件下部32，所述镶件上部31设有注塑流道33，所述注塑孔43与所述注塑流道33相连通，当镶件3移至抵接所述限位块时，所述注塑孔43位于U形槽的底面453和待粘结边缘部分55之间。注塑孔43用于向玻璃5和托架4之间注塑粘结胶7，通过采用上述技术方案，在向U形槽45注胶时，可保证粘结胶7能够均匀填充待粘结区域，避免由于局部注塑产生过大压力而使玻璃破碎。优选地，所述注塑孔43设置在U形槽的中间，即所述注塑孔43到U形保持部的左端411的距离与所述注塑孔43到U形保持部的右端412的距离相等。

进一步地，在步骤6中，通过调整并固定六自由度运动机构，使得正式生产用的玻璃5和托架4在注塑成型为玻璃托架总成后，该玻璃托架总成的安装孔44的孔心位置偏差为±0.75mm，该玻璃托架总成的支架部的上表面421的面轮廓度偏差为±0.75mm。面轮廓度的检测方法可以利用数据采集仪连接百分表法，数据采集仪会从百分表中自动读取测量数据，然后由数据采集仪软件里的计算软件自动计算出所测产品的面轮廓度误差。

采用上述注塑方法所获得的玻璃托架总成，包括玻璃5和托架4，所述托架4包括带有安装孔44的支架部42和带有U形槽45的U形保持部41，所述U形槽45套设在玻璃5的待粘结表面，并通过粘结胶7实现固定连接，所述玻璃5的待粘结表面位于所述玻璃5的下边缘区域，其特征在于：所述玻璃5的待粘结表面包括位于玻璃的下边缘52的待粘结边缘部分55，所述U形槽的上侧壁451设有注塑孔43，所述注塑孔43位于U形槽的底面453和待粘结边缘部分55之间。

进一步地，所述注塑孔43到U形保持部的左端411的距离与所述注塑孔43到U形保持部的右端412的距离相等。

进一步地，所述粘结胶7选自TPE、TPR、TPU等热塑性材料，优选为TPE。TPE在底涂的配合作用下，可以有效地粘结玻璃5与托架4，其具有粘结强度高、抗腐蚀、耐高温、低成本等优点。相比于传统的玻璃粘结胶(聚氨酯胶)，TPE可以迅速固化，在注塑粘结之后即可将玻璃装箱，从而实现快速供应产品。

托架材料可选PA、PP、ABS、PC等热塑性材料，以及在以上材料中添加玻璃纤维或其他热塑性材料的复合材料。由于这些材料的分子极性和相容性与上述中的注塑材料接近，可以很好的实现相互粘结。

进一步地，所述注塑孔优选为圆孔，孔径大小为2～6mm，在本发明的具体实施方式中，孔径大小优选为3.5mm。

优选地，所述U形槽的上侧壁451和/或U形槽的下侧壁452设有凸起46。由于托架4为塑料件，其侧壁经常会有变形。在U形槽45内设置有凸起46，可保证U形槽的上侧壁451、U形槽的下侧壁452与玻璃5之间的间隙均匀，避免在注塑时由于过大压力而使玻璃5破碎。在注塑粘结胶7之前，凸起46能够增加与玻璃5的摩擦力，用于紧固玻璃5和托架4。在注塑粘结胶7之后，凸起46利于增加所述粘结胶与托架4的附着面，加强粘结效果。此外，凸起46还能起到加强筋的作用，增加托架4的强度。

进一步地，所述安装孔44的孔心位置偏差为±0.75mm，支架部的上表面421的面轮廓度偏差为±0.75mm。

以上内容对本发明所述的一种玻璃托架总成的注塑模具进行了具体描述，但是本发明不受以上描述的具体实施方式内容的局限，所以凡依据本发明的技术要点进行的任何改进、等同修改和替换等，均属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种玻璃托架总成的注塑模具，包括镶件(3)以及配合使用的上模(1)和下模(2)，所述上模(1)和下模(2)在合模后形成用于容纳玻璃(5)和镶件(3)的模具腔体(26)，所述上模(1)设有注塑口(11)，其特征在于：所述下模(2)的中间区域设有用于支撑玻璃(5)的下表面的可升降的支撑柱(21)，所述下模(2)的周边区域设有用于定位玻璃(5)的边缘的定位柱，所述下模(2)上安装有六自由度运动机构(6)，所述六自由度运动机构(6)设有滑槽和用于定位镶件(3)的限位块，所述镶件(3)可滑动地安装在所述滑槽内，所述镶件(3)包括镶件上部(31)和镶件下部(32)，所述镶件上部(31)和镶件下部(32)之间形成一个用于容纳托架(4)的镶件腔体(34)，所述镶件上部(31)设有注塑流道(33)，所述注塑流道(33)的一端与所述镶件腔体(34)相连通，所述注塑流道(33)的另一端与所述注塑口(11)相连通；所述镶件(3)在滑槽内移动，使得上模(1)、下模(2)和镶件(3)围成注塑成型腔。

2.根据权利要求1所述的玻璃托架总成的注塑模具，其特征在于：所述托架(4)包括带有安装孔(44)的支架部(42)和带有U形槽(45)的U形保持部(41)，所述U形槽(45)包括U形槽的上侧壁(451)、U形槽的下侧壁(452)和U形槽的底面(453)，玻璃(5)的待粘结表面包括位于玻璃的下边缘(52)的待粘结边缘部分(55)，所述U形槽的上侧壁(451)设有注塑孔(43)；当镶件(3)移至抵接所述限位块时，所述注塑孔(43)位于U形槽的底面(453)和待粘结边缘部分(55)之间，所述注塑孔(43)与所述注塑流道(33)相连通。

3.根据权利要求1所述的玻璃托架总成的注塑模具，其特征在于：所述玻璃(5)的边缘包括玻璃的上边缘(51)、玻璃的下边缘(52)、玻璃的左边缘(53)和玻璃的右边缘(54)，所述定位柱包括X轴定位柱(22)、X轴限位柱(23)、Y轴定位柱(24)和Y轴限位柱(25)，所述X轴限位柱(23)固定在下模(2)上，所述X轴定位柱(22)沿着X轴方向可滑动地安装在下模(2)上；所述Y轴限位柱(25)固定在下模(2)上，所述Y轴定位柱(24)沿着Y轴方向可滑动地安装在下模(2)上；当对玻璃(5)进行定位时，所述X轴定位柱(22)和X轴限位柱(23)分别抵接玻璃的左边缘(53)和玻璃的右边缘(54)，或者分别抵接玻璃的右边缘(54)和玻璃的左边缘(53)，所述Y轴限位柱(25)和Y轴定位柱(24)分别抵接玻璃的上边缘(51)和玻璃的下边缘(52)，或者分别抵接玻璃的下边缘(52)和玻璃的上边缘(51)。

4.根据权利要求1所述的玻璃托架总成的注塑模具，其特征在于：所述滑槽的方向为沿着Y轴方向。

5.根据权利要求3所述的玻璃托架总成的注塑模具，其特征在于：当对玻璃(5)进行定位时，所述六自由度运动机构(6)和Y轴定位柱(24)位于玻璃(5)的同侧，所述Y轴限位柱(25)位于玻璃(5)的另一侧，所述Y轴定位柱(24)与玻璃的下边缘(52)抵接，所述Y轴限位柱(25)与玻璃的上边缘(51)抵接。

6.根据权利要求1所述的玻璃托架总成的注塑模具，其特征在于：所述镶件(3)和六自由度运动机构(6)一一对应，所述镶件(3)的数量和六自由度运动机构(6)的数量均与待粘结的托架(4)的数量相等。

7.根据权利要求2所述的玻璃托架总成的注塑模具，其特征在于：所述注塑孔(43)到U形保持部的左端(411)的距离与所述注塑孔(43)到U形保持部的右端(412)的距离相等。

8.根据权利要求2所述的玻璃托架总成的注塑模具，其特征在于：所述注塑孔(43)的孔径大小为2～6mm。