CN112519077A - 一种用于模制包括基层和泡沫层的产品的方法及车辆内饰 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于模制包括基层和泡沫层的产品的方法，其中，所述方法包括至少以下步骤：基层吸附步骤、中间隔断介质吸附步骤、合模注塑步骤，以及脱模取样步骤，其中，脱模后取出包括基层和泡沫层的产品，并移除所述中间隔断介质，其中，所述中间隔断介质是聚丙烯材料或聚乙烯材料。本发明所述的方法能够在保证产品质量的同时降低对中间隔断介质的材料要求以及对发泡过程的工艺要求，有效地降低了该工序的成本以及减轻了产品的重量。还涉及一种车辆内饰，其包括根据上述方法制造的产品。

Description

一种用于模制包括基层和泡沫层的产品的方法及车辆内饰

技术领域

本发明涉及一种用于模制包括基层和泡沫层的产品的方法，特别是涉及车辆内饰的技术领域。

背景技术

购车者对车辆的关注点已逐步从操纵性和安全性转向内饰的美观度，不仅看重单个内饰元件的视觉外观，更看重内饰的触感、形状、颜色之间的协调度。

为此，各大车企研发出了采用天然材料装饰的车辆内饰，其中采用真皮的加工难度最大，尤其是当利用层压工艺加工皮革和塑料组件时常会发生一系列问题。为了方便快速地将注塑材料与蒙皮层(例如，皮革)结合，已知的现有技术是将蒙皮层直接放在模具内部，然后在模内发泡，从而直接将泡沫层成型于蒙皮层上。但是，这种工艺经常会产生导致高废品率的问题出现，包括发泡塑料材料会从蒙皮层的接缝处渗出、接缝处产生橘皮效应、接缝相对于注塑材料下表面无法对齐等问题。此外，多层模制体的不同部分在不同气候条件下的尺寸并不稳定。因此具有很多问题。

不仅如此，模内发泡工艺具有多个工序步骤，需要安排大量工位，属于高劳动密集型。此外，在模内发泡之前，蒙皮层的接缝需要充分地密封，以免对发泡模具加压时，发泡塑料从接缝溢出。如果无法做到这一点，则蒙皮层可能受到破坏，或者其触感/外观可能影响，然而事实上，现有技术难以保证不会发生这样的问题。

为了充分密封接缝，本领域又出现了一种在发泡过程之前向发泡模具内插入搪塑表皮层的方法，在搪塑表皮层表面包覆蒙皮层并与之相结合，然后进行发泡工艺，经过发泡过程后搪塑表皮层与蒙皮层结合形成复合涂层。该现有技术虽然能够解决蒙皮层与泡沫层的接缝问题，但是搪塑表皮层对材料的粒度、热稳定性能、熔融性能等方面要求较高，不仅如此，其还要求发泡模具能够迅速升温、迅速降温，导致整个发泡过程能耗较高，因而该技术方案的工艺成本过高。除此之外，由于复合涂层是由蒙皮层与搪塑表皮层相结合而形成的，成型后的产品的重量会相对较大。

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，即提供一种代替现有技术中的使用搪塑表皮层的方法，解决蒙皮层与泡沫层之间的接缝问题，并在实现该目的的前提下降低对中间隔断介质的材料要求以及对发泡过程的工艺要求，有效节省工艺成本，同时还能减轻发泡成型后的产品的重量。

为此目的，本发明提出了一种用于模制包括基层和泡沫层的产品的方法，该方法包括至少以下步骤：

基层吸附步骤，其中，提供第一上模和基层，通过真空作用将基层吸附于第一上模，

中间隔断介质吸附步骤，其中，提供第一下模和中间隔断介质，将所述中间隔断介质铺设在第一下模上，通过真空作用将所述中间隔断介质吸附到所述第一下模的轮廓上，使其与第一下模的轮廓完全贴合，

合模注塑步骤，其中，将所述第一上模与所述第一下模合模，并通过使用注塑装置进行发泡成型，在所述基层和所述中间隔断介质之间形成泡沫层，以及

脱模取样步骤，其中，脱模后取出包括基层和泡沫层的产品，并移除所述中间隔断介质，

其中，所述中间隔断介质是聚丙烯材料或聚乙烯材料。

根据本发明的方法，在进行常规的发泡成型工艺之前，引入成型的中间隔断介质，然后通过真空作用将中间隔断介质与第一下模的轮廓完全贴合，随后进行发泡成型工艺，在泡沫层成型之后移除中间隔断介质，从而以低成本高质量的方式制造出包括基层和泡沫层的产品。

此外，中间隔断介质选用聚丙烯材料或聚乙烯材料，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；而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，根据本发明的方法，使用这两种材料的中间隔断介质能够代替搪塑表皮层，解决蒙皮层与泡沫层之间的接缝问题，有效地降低了对材料的性能要求以及对发泡过程的工艺要求，降低了该工序的成本，减轻了产品的重量。

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，所述方法还包括中间隔断介质成型步骤，在中间隔断介质吸附步骤之前，其中，提供第二凸模，将未成型的中间隔断介质固定在所述第二凸模上方，对未成型的中间隔断介质进行加热后通过吹泡使其成形为泡形结构，然后调节第二凸模的位置使第二凸模进入所述泡形结构中，然后通过真空作用将所述泡形结构吸附到所述第二凸模的轮廓上，从而使中间隔断介质成型。预先成型中间隔断介质有助于其在中间隔断介质吸附步骤中更容易、更完美地与第一下模的轮廓贴合。

在一种实施例中，所述方法还包括中间隔断介质预热步骤，介于中间隔断介质成型步骤与中间隔断介质吸附步骤之间，其中，对中间隔断介质进行预热。中间隔断介质受热后具有更好的延展性。

在一种实施例中，所述中间隔断介质吸附步骤通过布置在所述第一下模的R角处的真空孔实现，以便中间隔断介质更好地贴合第一下模的R角的轮廓。

在一种实施例中，所述中间隔断介质吸附步骤包括分段执行用于将所述中间隔断介质吸附到所述第一下模上的真空操作。优选地先对需要真空大的位置进行真空操作，然后将轮廓真空分到之后进行。

在一种实施例中，所述中间隔断介质吸附步骤包括对第一下模的不同区域采用线真空或点真空的子步骤。优选地对造成简单的平面分界处使用线真空，线真空能均匀舒缓地将中间隔断介质吸出大面造型，而在拐角或造型起伏较大地分界处使用点真空，点真空能够快速造型。

在一种实施例中，所述中间隔断介质吸附步骤包括对第一下模的不同区域调整不同真空强度的子步骤。这样有利于真空对不同造型的使用和规避。

在一种实施例中，所述方法还包括检测步骤，通过第一上模和第一下模所配备的真空泵上的真空表检测真空泵的运行。这样有利于随时检测是否漏气。

在一种实施例中，所述方法还包括吹气步骤，当在脱模取样步骤中发现难以脱模时，对产品吹气，以利于脱模。

在一种实施例中，所述方法还包括粘连步骤，其中，在移除所述中间隔断介质后的泡沫层的表面包覆蒙皮层，将所述基层、所述泡沫层和蒙皮层粘连在一起。如此泡沫层与蒙皮层的接缝处不会有泡沫溢出，从而避免了上文提到的诸如接缝不严密等一系列常见问题，提高了产品的稳定性。

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诸多问题，例如接缝不严密、接缝处的橘皮效应等，从而提高了发泡成型工艺的稳定性，并且在实现本发明目的的前提下有效地降低了工艺成本、减轻了产品重量。

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实施例所述的方法制造的产品。

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用于模制包括基层和泡沫层的产品的方法的流程图；

-图2是示出了根据图1的方法中的中间隔断介质成型步骤中采用的第二凸模的示意图；

-图3是示出了根据图1的方法中的中间隔断介质成型步骤中采用的第二凸模以及未成型的中间隔断介质的示意图；

-图4是示出了根据图3的未成型的中间隔断介质被夹框固定的示意图；

-图5是示出了根据图4的未成型的中间隔断介质被加热板预热的示意图；

-图6是示出了根据图5的未成型的中间隔断介质被吹成泡形结构的示意图；

-图7是示出了根据图6的第二凸模进入泡形结构的示意图；

-图8是示出了根据图7的未成型的中间隔断介质被抽真空贴合第二凸模轮廓的示意图；

-图9是示出了根据图8的中间隔断介质被冲切的示意图。

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示出了用于模制包括基层和泡沫层的产品的方法，至少包括基层吸附步骤、中间隔断介质吸附步骤、合模注塑步骤，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。

其中，基层吸附步骤包括：提供第一上模和基层，通过真空作用将基层吸附于第一上模。

具体地，基层的材料是用于发泡成型的注塑材料，能够与泡沫层粘连在一起。

中间隔断介质吸附步骤包括：将中间隔断介质铺设在第一下模上，通过真空作用将所述中间隔断介质吸附到所述第一下模的轮廓上，使其与第一下模的轮廓完全贴合。

为了使中间隔断介质与第一下模能够完全贴合，优选地所述中间隔断介质吸附步骤通过布置在所述第一下模的R角处的真空孔实现。

当模具真空启动时中间隔断介质能够自动通过空间内的真空孔被吸附成贴合第一下模的整体轮廓。为了保证工艺的稳定性，在第一下模的所有R角处都需要布置真空孔，真空孔的大小设计成不会造成第一下模表面的变形，又能将中间隔断介质完美吸附成贴合第一下模的轮廓和造型。

此外，所述中间隔断介质吸附步骤可包括分段执行用于将所述中间隔断介质吸附到所述第一下模上的真空操作。

此外，为了使中间隔断介质能够与第一下模完全贴合，还需要分段执行该真空操作，优先对第一下模表面较大面积的部分进行真空操作，随后对第一下模表面的轮廓细节部分进行真空操作，下面将对真空结构的功能进行详细描述。

模具需要按照所需产品的造型来设计真空，真空的所有管路需要集成在一个总的真空接口上，方便与外界连接，整个模具内部将是无任何透气的空间。

所述中间隔断介质吸附步骤包括对第一下模的不同区域采用线真空或点真空的子步骤。真空功能可以按照实际的结构分为1到3步开启，方便操作人员通过此功能来设计和驱使中间隔断介质延伸到比较难以成型的位置。

在真空造型的设计方面，在简单的平面分界处可以使用线真空，线真空能均匀舒缓地将中间隔断介质吸附到第一下模上成型。

而在拐角或者造型起伏较大的分界处可以使用点真空，点真空对于造型能够快速地成型。

真空的位置通常布置在造型的分界面处，这些位置的吸附效果直接对于后面工序的成型产生直接的影响，对于近似于倒扣的机构，需要考虑是否加大真空机构的大小，在不影响造型的前提下加大该位置的真空密度，平面的位置也适当考虑布置真空孔(线)。

此外，第一下模实际离中间隔断介质的距离对于真空启动的顺序可呈正相关，在第一下模被设计成尽量使得真空位置距离中间隔断介质较近，方便真空功能的释放，但是不干涉第一上模的造型和第一下模的布置。

有利地，除了内部的真空外，还可以设计边缘真空，其位置可布置在第一下模上方的两侧，从而形成一个密闭的真空环。通常需要最早开启这个真空功能，从而保证在内部开启真空时不会因为内部区域的过盈造成漏气。

真空功能需要在计算好第一下模的轮廓形状的前提下能够同时在不同的位置开启同等力量的真空强度。其中，真空的强度不会因为开启某段真空而突然减弱，在保证没有漏气的前提在从局部到整体真空的大小需要保证恒定以及可持续性，所有的功能需要在模具操作侧上有按钮可以直接操作，

作为一种变形，所述中间隔断介质吸附步骤可包括对第一下模的不同区域调整不同真空强度的子步骤。真空功能需要在每一步的开启真空操作中能够分出强弱真空的细分开启方式，以有助于真空对于局部轮廓的适应性。

下面论述本发明方法中合模注塑步骤的阶段。

其中，合模注塑步骤包括：将所述第一上模与所述第一下模合模，并通过使用注塑装置进行发泡成型，在所述基层和所述中间隔断介质之间形成泡沫层。

注塑装置的接触面尽量不要使用尖锐面，避免破坏中间隔断介质，优选地设计为圆柱型。

其中，脱模取样步骤包括：脱模后取出包括基层和泡沫层的产品，并移除所述中间隔断介质，优选的该中间隔断介质循环使用，且循环使用的次数至少为3次。

如上文所述，中间隔断介质选用聚丙烯材料或聚乙烯材料，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；而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，根据本发明的方法，使用这两种材料的中间隔断介质能够代替搪塑表皮层，解决蒙皮层与泡沫层之间的接缝问题，有效地降低了对材料的性能要求以及对发泡过程的工艺要求，降低了该工序的成本，减轻了产品的重量。

此外，当在脱模取样步骤中发现难以脱模时，还可包括对产品的吹气步骤，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，造成成型产品难以取出的现象，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，从而保证产品的外观。

最后还可包括粘连步骤，粘连步骤包括：在移除所述中间隔断介质后的泡沫层的表面包覆蒙皮层，将所述基层、所述泡沫层和蒙皮层粘连在一起。

在此期间，使用蒙皮层，例如皮革与泡沫层以及基层粘连在一起，通过本发明所述的方法而不是直接在模具内发泡蒙皮层，避免了背景技术中提到的诸如接缝不严密、接缝处橘皮效应等一系列常见问题，从而提高了发泡成型工艺的稳定性。除此之外，由于移除了中间隔断介质，相对于背景技术中提到的技术方案，根据本发明所述的方法成型的产品具有重量较轻的优点。

此外，为了更容易地实现中间隔断介质与第一下模轮廓的完全贴合，在中间隔断介质吸附步骤之前还能包括中间隔断介质成型步骤，下面将按照顺序具体描述中间隔断介质成型步骤的操作，参照图2至图9。

第一步，提供与第一下模构造互补的第二凸模100，所述第二凸模100由驱动装置101承载能够沿竖直方向实现升降，驱动装置101具有与第二凸模100的真空孔相连通的空气流通通道102，通过空气流通通道102能够向真空孔吹气或抽真空。通过位于模具边缘的夹框103将未成型的中间隔断介质200固定在第二凸模100的上方。

第二步，使用加热板104，分别对未成型的中间隔断介质200的上下表面进行预热，以加强其延展性，使其能够更容易地通过真空作用吸附在第二凸模100的轮廓上。

第三步，通过空气流通通道102和真空孔向未成型的中间隔断介质200吹气使其向上弯曲，以形成泡形结构。

第四步，通过驱动装置101驱动第二凸模100向上移动直到其轮廓与未成型的中间隔断介质200部分接触。

第五步，通过空气流通通道102和真空孔对未成型的中间隔断介质200和第二凸模100的轮廓之间的空间进行抽真空，将未成型的中间隔断介质200吸附到第二凸模100的轮廓上，使其与第二凸模100的轮廓完全贴合并成型。

第六步，使用冲切装置105对中间隔断介质进行冲切，分离中间隔断介质并去除多余部分。

最后进行脱模，得到成型的中间隔断介质。

此外，为了适用于实施真空吸附，在中间隔断介质成型步骤与中间隔断介质吸附步骤之间还能包括中间隔断介质预热步骤，在此期间，对中间隔断介质进行预热。

中间隔断介质在放入模具中之前进行预热会对最终的延展起到更好的效果。如果预热后的中间隔断介质放入模具，该中间隔断介质不是平坦的而是有一些因为自身重力而造成的下沉。下沉的部分很好的延伸了中间隔断介质的造型，并对于本身轮廓的成型起到良好的作用。

需要注意的是，通常重力造成的下沉都是集中在中间隔断介质的重心(中心部位)，所以当完成真空操作后，边缘位置即不靠近重心位置的中间隔断介质受到的拉伸作用会是最大的，中间隔断介质容易在这些位置产生较薄的厚度。

中间隔断介质预热步骤可以由预热烘箱实施。

此外，所述方法还包括检测步骤，通过第一上模和第一下模所配备的真空泵上的真空表检测真空泵的运行。

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，在完成真空步骤后可以通过连接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，可以按照要求通过连接真空表对应于每一步真空操作都检查真空度。

此外，所述方法还可包括检查步骤，在每次进行发泡工艺前需要检查模具的表面以及中间隔断介质的表面是否具有杂质，如果不去除则会直接影响最终产品的造型，还容易堵塞模具的真空结构。

为了避免模具的真空结构堵塞以及考虑到日常维护，通常将真空孔(线)直通到真空腔，在日常维护方面，如果真空腔由于灰尘或者杂质堵塞了，可以使用小于真空孔间距的塑料制品(不能使用金属)舒通堵塞物至真空腔，因此真空孔到真空腔的这段距离被设计成直线。模具内部的真空腔需要有一个比较大的真空洞导引到总的真空阀上。对于需要分段执行真空操作的实施例中，每个真空腔需要在分段真空的时候分开。

最后再次申明，由于通过第一下模的真空作用吸附中间隔断介质，因此在中间隔断介质和第一下模的轮廓之间的空间应当密封以防止空气泄漏。就此而言，中间隔断介质必须是不透气的，通常厚度大约为1毫米，并具有极好的延伸率，在不同的实施例中可以采用不同的厚度，厚度的大小完全和本身的材质以及延展性能相吻合。

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 (11)

1.一种用于模制包括基层和泡沫层的产品的方法，其中，所述方法包括至少以下步骤：

基层吸附步骤，其中，提供第一上模和基层，通过真空作用将基层吸附于第一上模，

中间隔断介质吸附步骤，其中，提供第一下模和中间隔断介质，将所述中间隔断介质铺设在第一下模上，通过真空作用将所述中间隔断介质吸附到所述第一下模的轮廓上，使其与第一下模的轮廓完全贴合，

合模注塑步骤，其中，将所述第一上模与所述第一下模合模，并通过使用注塑装置进行发泡成型，在所述基层和所述中间隔断介质之间形成泡沫层，以及

脱模取样步骤，其中，脱模后取出包括基层和泡沫层的产品，并移除所述中间隔断介质，

其中，所述中间隔断介质是聚丙烯材料或聚乙烯材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括中间隔断介质成型步骤，在中间隔断介质吸附步骤之前，其中，提供第二凸模，将未成型的中间隔断介质固定在所述第二凸模上方，对未成型的中间隔断介质进行加热后通过吹泡使其成形为泡形结构，然后调节第二凸模的位置使第二凸模进入所述泡形结构中，然后通过真空作用将所述泡形结构吸附到所述第二凸模的轮廓上，从而使中间隔断介质成型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括中间隔断介质预热步骤，介于中间隔断介质成型步骤与中间隔断介质吸附步骤之间，其中，对中间隔断介质进行预热。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中间隔断介质吸附步骤通过布置在所述第一下模的R角处的真空孔实现。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述中间隔断介质吸附步骤包括分段执行用于将所述中间隔断介质吸附到所述第一下模上的真空操作。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述中间隔断介质吸附步骤包括对第一下模的不同区域采用线真空或点真空的子步骤。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述中间隔断介质吸附步骤包括对第一下模的不同区域调整不同真空强度的子步骤。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括检测步骤，通过第一上模和第一下模所配备的真空泵上的真空表检测真空泵的运行。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括吹气步骤，当在脱模取样步骤中发现难以脱模时，对产品吹气，以利于脱模。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括粘连步骤，其中，在移除所述中间隔断介质后的泡沫层的表面包覆蒙皮层，将所述基层、所述泡沫层和蒙皮层粘连在一起。

11.一种车辆内饰，其包括根据权利要求1至10中任一项所述的方法制造的产品。

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