CN1226158C - 汽车用木纹方向盘及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种局部由木纹状薄膜塑铸的汽车用方向盘及其制造方法。特别是涉及一种局部以非发泡聚氨酯(Polyurethane)树脂一体成型并塑铸有木纹状薄膜，从而具有良好木质感的汽车用方向盘以及利用非发泡聚氨酯树脂对木纹状薄膜塑铸的树脂部分进行成型，以提高薄膜粘着性的工艺方法制造汽车方向盘的制造方法。该汽车方向盘的制造方法共包括1、原料混合；2、在上下金属模具之间安装方向盘并将上下金属模具相互连接以准备非发泡成型；3、注入混合原料，使非发泡聚氨酯树脂成型并取出制品；4、清除该制品上的毛刺(burr)并进行清洗；5、进行干燥并研磨表面清除气孔；6、填充表面气孔并二次干燥和研磨表面清除气孔等六道工序。

Description

汽车用木纹方向盘及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种局部由木纹状薄膜塑铸的汽车用方向盘及其制造方法。特别是涉及一种部分以非发泡聚氨脂(Polyurethane)树脂一体成型并塑铸有木纹状薄膜，从而具有良好木质感的汽车用方向盘以及利用非发泡聚氨脂树脂对木纹状薄膜塑铸的树脂部分进行一体成型，以提高薄膜粘着性的工艺方法制造汽车方向盘的制造方法。

背景技术

汽车方向盘是调整汽车运行方向的操纵柄，司机经常握在手中转动。一般的使用要求是：在转动汽车方向盘时手不打滑，触摸感觉良好，具有秀丽美感的外观。近来，人们偏爱发生交通事故时对人身体冲击比较小的带缓冲性的汽车方向盘。

因此，近年来的方向盘，通常在圆形金属构架上嵌套发泡聚氨脂树脂，以减轻发生交通事故时对人身体的冲击。虽然该种方向盘具有缓冲的作用和防滑的优点，但外观单调，手感较差，所以通常在使用时在其外侧，另外套一个手柄保护套。

这样的手柄套，虽然多少改善了其外观单调和手感较差的缺点，但增加了转盘的厚度，使使用者不能安全稳妥地握住方向盘，给安全运行带来了隐患。

而且，高级轿车的方向盘在制造时，其发泡聚氨脂树脂比一般轿车方向盘的直径要细，在其外侧安装了与手柄成为一体的皮套，这虽然弥补了上述问题，但在长期使用后，容易粘附手上的污迹，进而导致转动方向盘时打滑，并影响其美观程度。

最近，为了增加车辆的美观、高贵感及方向盘的良好的触摸感，在方向盘的一部分嵌套了皮套，并与塑铸发泡聚氨脂树脂形成一体。这种由能够表现出木头纹理的木纹状树脂薄膜合成的方向盘，已在一部分高级轿车上安装使用。

但是，这种一部分具有木纹状树脂薄膜的方向盘，是在金属构架的外面使用聚氨脂发泡塑铸而成。因为这部分方向盘是在同一平面上塑铸并处理成木纹状的薄膜，所以发泡的聚氨脂树脂中会产生许多气孔，这对塑铸薄膜的粘着性产生很大的影响，通常在使用不长时间后塑铸薄膜就会被磨损脱落。

发明内容

本发明的目的在于解决上述习用技术存在的问题，提供一种局部由木纹状薄膜塑铸的汽车用方向盘及其制造方法。本发明的汽车用木纹方向盘，其套上天然或人造皮套的方向盘树脂部分，由发泡聚氨脂树脂制作形成，而塑铸木纹状薄膜的树脂部分，由非发泡聚氨脂树脂制作形成，从而彻底改善了木纹状薄膜的粘着性，制造出的汽车用木纹方向盘具有良好的木质感。另外，根据本发明的汽车用木纹方向盘的制造方法，在塑铸木纹状薄膜的树脂部分，用非发泡聚氨脂树脂一体成型时，为了减少气泡的产生，以及保证气泡的及时排出，而将金属模具倾斜设置，并从下部往上部注入原料，从而方便气泡排出，减少制品内气泡、气孔的形成，彻底改善了木纹状薄膜的粘着性。

附图说明

图1为本发明所述的汽车用木纹方向盘的部分切开示意图；

图2为本发明所述的汽车用木纹方向盘的剖视图及其局部放大图；

图3为本发明所述的制造工序中使用的金属模具的结构示意图；

图4是图3中A-A方向的剖视图

附图标记说明：

1轮辐      2金属构架      3发泡聚氨脂树脂

4皮套      5木纹状薄膜    6非发泡聚氨脂树脂

7注入口    8上部金属模具  9下部金属模具

10排出口   100方向盘

具体实施方式

以下将用具体实施方式并结合附图对本发明的汽车用方向盘及其制造方法作进一步说明。

根据本发明图1、图2所示，方向盘100是在连接有轮辐1的圆形金属构架2外侧塑铸发泡聚氨脂树脂，然后在其表层进行天然或人造皮套4以及木纹状薄膜5的复合处理，并在塑铸木纹状薄膜5的树脂成型部位以非发泡聚氨脂树脂6一体成型。其特征点是，套上天然或人造皮套4的方向盘100的树脂部分，由发泡聚氨脂树脂3制作形成，而塑铸木纹状薄膜5的树脂部分，由非发泡聚氨脂树脂6一体制作形成。

如此构成的本发明的方向盘100，局部是由木纹状薄膜5塑铸而成。套天然或人造皮套4的树脂部位，由发泡聚氨脂树脂3制作成型，木纹状薄膜5塑铸的树脂部位，由非发泡聚氨脂树脂6一体制作成型，所以在汽车方向盘100上形成有木纹状薄膜5的部分，具有天然木质感。由非发泡聚氨脂树脂6成型的树脂部分，因其在合成聚氨脂时没有添加发泡剂，所以与添加发泡剂而发泡的发泡聚氨脂树脂3部分不同，不仅没有缓冲性，而且因材料成份密集，所以没有气孔，具有很强的硬质物性(硬度)。

在此，硬度是由合成聚氨脂的原材料，如多羟基化合物(Polyo1)和二苯基甲烷二异氰酸盐(酯)(MDI)(Diphenylmethane Diisocyanate)的混合比决定的。混合比是关系到操纵方向盘的最为关键的要素，因此制造时应选取最恰当、最合适的混合比。

用这种方法制造成型的非发泡聚氨脂树脂6的树脂成型部分，具有一定的硬度，经过打磨可以使其表面光滑，这样就具备了和天然木头一样的物性与质感。在其表面塑铸木纹状薄膜5之后，与发泡聚氨脂树脂3生成的树脂部分不同，因其没有气孔，没有缓冲性，且表面光滑，故可完全确实地实现该木纹状薄膜5的塑铸。由于粘着性能好，所以一次塑铸后，方向盘直到使用结束为止该木纹状薄膜5都不会被磨损掉，并且能持续保持原来秀美的外观。

参见图1至图4所示，本发明的汽车方向盘的制造方法如下：

在汽车方向盘100上的圆形金属构架2上局部制作形成有发泡聚氨脂树脂3，剩余部分使用非发泡聚氨脂树脂6来制作成型。具体的制造方法包括：第一工序，将多羟基化合物(Polyol)和二苯基甲烷二异氰酸盐(酯)(MDI)按照55％和45％的重量百分比进行混合；第二工序，使上金属模具8和下金属模具9与水平面成15°-20°的倾斜角，以使注入口7处于靠下的位置，然后在该上金属模具8和下金属模具9上涂一层脱模剂，以使制品方便地从模具中脱落，将两个模具摆放好后，在下金属模具9上安装待成型的方向盘100，最后把上金属模具8与下金属模具9结合，以备非发泡成型；第三工序，从倾斜的上金属模具8下部的注入口7，注入第一工序中所混和的原料，使非发泡聚氨脂树脂6成型，然后把上模具8与下模具9分离，取出成型的制品；第四工序，清除产生在制品上的毛刺(burr)，并用蒸汽脱脂机清洗制品；第五工序，为了找出残留在制品内部的气泡、气孔，将制品装入干燥机中，以90℃左右的温度加热一个小时，使内部气泡、气孔体积膨胀，并从表面突出或破裂，然后通过研磨使表面光滑；第六工序，使用粘合剂(bond)或黄油填充露出表面的气孔以及小针孔，然后再次研磨表面，并重新装入干燥机中，以90℃左右的温度加热一个小时，再次清除剩余的气孔，并研磨表面使其表面光滑。

包括上述各工序的本发明，为了在方向盘100表面上形成高雅美观的木纹状薄膜，先利用非发泡聚氨脂树脂6成型，然后在其上面塑铸木纹状薄膜5。

由上述所知，本发明的特点在于非发泡聚氨脂树脂6的成型工艺上。下面详细说明其工艺流程。

原料混合的第一工序中，为了保证其同时具有硬度和柔性，将多羟基化合物(Polyol)和二苯基甲烷二异氰酸盐(酯)(MDI)分别按55％和45％的比例来进行混合。

非发泡成型准备的第二工序中，其特点在于使上金属模具8和下金属模具9具有一定的倾斜角度。本发明中采用非发泡聚氨脂树脂6的原因在于，若使用发泡聚氨脂树脂3则会产生无数个气泡或气孔，不能使木纹状薄膜5牢固地塑铸。为了解决发泡聚氨脂树脂3的上述缺点，本发明选用了非发泡聚氨脂树脂6成型；但在使用非发泡聚氨脂树脂6时，也会产生许多气泡和气孔，所以本发明将上金属模具8和下金属模具9设计成与水平面形成15°-20°的倾斜角，从而解决了这个问题。

在第三工序中，若从倾斜的上金属模具8下部的注入口7处注入混合原料，则气泡因密度小而很自然地向上运动，从上金属模具8上的排出口10处排出，从而能够有效地减少气泡及因该气泡而产生的气孔。

清除气泡、气孔的第五工序和第六工序，是为清除前面工序中没有完全清除的气泡而设的清除工序，为了把残留的气泡排出到表面，把该制品装入到干燥机内，以90℃左右的温度加热一个小时，使内部气泡、气孔的体积膨胀，气泡、气孔向表面突出或破裂。然后，研磨表面，并用粘合剂和黄油填充凹陷部分，以增加粘结面积，从而使木纹状薄膜5很好地塑铸于非发泡聚氨脂树脂6的表面上。

如上所述，根据本发明的工艺在非发泡聚氨脂树脂6的表面上，塑铸木纹状薄膜5的制造方向盘100的一般工序如下：

首先，处理成型部位末端处的最后缝隙部分，如加工边角，修整形状，并为了使皮套4和木纹状薄膜5的末端部位的手感更加细腻，而将其加工成一个较大的圆边；然后，在非发泡聚氨脂树脂6上塑铸木纹状薄膜5，在塑铸成木纹状薄膜5的表面上贴印涂覆(coating)木纹纹理，以及最后在发泡聚氨脂树脂3上加套皮套4。

按照本发明的制造方法，可在方向盘100上很好地塑铸木纹状薄膜5，以保证其在使用中不易剥落，并提高了方向盘的制造质量和工作性能。

Claims (5)

1、一种汽车用木纹方向盘，其特征在于，在连接有轮辐的圆形金属构架外侧塑铸发泡聚氨酯树脂，并在该聚氨酯树脂的表层进行天然或人造皮套以及木纹薄膜复合处理，其中，在发泡聚氨酯的表面上形成天然或人造皮套，而在非发泡聚氨酯树脂的表面上覆盖木纹薄膜。

2、一种汽车用木纹方向盘的制造方法，其特征在于，圆形金属构架的局部是由发泡聚氨酯树脂成形，剩余部分是由非发泡聚氨酯树脂成形，所述的具体工序包括：第一工序，混和多羟基化合物和二苯基甲烷二异氰酸酯；第二工序，在上金属模具和下金属模具的之间安装方向盘，并使该上金属模具和下金属模具相连结以备非发泡成形；第三工序，从上金属模具的注入口注入混合原料，使非发泡聚氨酯树脂成形，然后取出制品；第四工序，清除产生在制品上的毛刺部分，然后利用蒸汽脱脂机清洗制品；第五工序，把制品装入干燥机，在一定温度下加热一定时间后，通过研磨表面清除汽孔；第六工序，利用粘合剂或黄油填充表露在表面的气孔及小洞，然后再次研磨表面，并重新装入干燥机中，在一定温度下加热一定时间后，进行二次清除气孔。

3、如权利要求2所述汽车用木纹方向盘的制造方法，其特征在于，所述第一工序中的多羟基化合物和二苯基甲烷二异氰酸酯的重量比各按55％和45％进行混合。

4、如权利要求2所述汽车用木纹方向盘的制造方法，其特征在于，所述的上金属模具和下金属模具与水平面呈一定的倾斜角，以使所述注入口位于靠下位置，原料是从位于倾斜的上金属模具靠下位置处的注入口处注入。

5、如权利要求2所述汽车用木纹方向盘的制造方法，其特征在于，在干燥炉中对制品进行干燥时，以大约90℃的温度加热一个小时左右。

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