本發明涉及一種汽車頂蓬天窗框與蘑菇搭扣連接方法，具體的說是一種用于汽車頂蓬附件連接的生產工藝，屬于汽車內飾件技術領域。

背景技術：

汽車頂襯安裝于汽車駕駛艙頂部鈑金上的裝飾件，起到隔音、隔熱、美化駕駛艙等特點，在越來越追求高性能，環保型，輕量化，節能型的時代，汽車內飾與汽車外形一樣成為人們選車的一個重要因素，因此對汽車內飾件的要求越來越高。目前頂蓬上天窗框與子母扣的粘結方式一般采用膠水粘結或者采用帶丙烯酸泡棉膠帶的子母扣進行粘結，其中膠水對車內VOC（揮發性有機化合物）影響較大；帶背膠層的子母扣對VOC有影響且粘結耐久性稍差，時間長容易脫落，目前國家出臺國標GB/T27630對有可能對車內空氣質量產生影響的材料及零部件進行嚴格控制，所以選用粘結耐久性好，對車內空氣質量影響小的超聲波鉚接方式粘結天窗框與子母扣。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服上述不足之處，提供一種用于汽車頂蓬附件連接的生產工法，生產過程環保、高效、快捷、節約成本。

按照本發明提供的技術方案，一種超音波鉚接天窗框與蘑菇搭扣的汽車頂蓬生產方法，具體步驟如下：

（1）PU基材的制備：取PU送入滾膠機進行滾膠加熱，得到PU泡棉；其中滾筒電機頻率20-40Hz、滾膠機上下滾筒間隙5.0-5.5mm、滾膠機滾筒溫度40-50℃，PU基材上下表面每個單面滾膠量在35-45g/m²，通過PU上膠起到頂襯的剛性作用；將滾完膠的PU泡棉，用噴純凈水機均勻噴灑純凈水；噴灑時電機頻率：40~60Hz，噴灑的純凈水量為25-35g/m²；

（2）基材成型：通過自動線鋪放材料，最上層表布為防水無紡布，第二層為玻纖氈，第三層為步驟（1）制備的PU基材，第四層為玻纖氈，底層鋪放普通無紡布；將鋪放好的材料送入模具壓制成型，壓制成型模具溫度：120-130℃，成型壓力8-10MPa，成型時間40-50s，制得壓制成型半成品；通過加熱模具的壓制后使頂襯的基材成型，同時通過模具刀口把基材周邊及天窗部位多余基材沖切掉；

（3）冷卻定型：將步驟（2）壓制成型后的半成品進行真空吸附冷卻定型，冷卻時間40-50s，真空度0.5MPa；

（4）噴膠干燥：將步驟（3）所得冷卻后的半成品放置在噴膠治具上定位，托盤傳送至噴膠房內進行噴膠作業，噴膠氣壓0.2-0.4MPa；將噴涂半成品掛至干燥房掛鉤上進行干燥處理，干燥溫度：70-80℃，傳動頻率：F1.90-F2.0；

（5）面料貼合：將步驟（4）噴膠干燥后的半成品與面料組合置于模具進行貼合，貼合時模具溫度65-75℃，貼合壓力8-10MPa，貼合時間45-55s；

（6）冷卻定型：將步驟（5）貼合好面料的半成品冷卻至常溫，使其定型；定型考慮整車的裝配性，通過冷卻定型滿足頂襯尺寸的裝配要求，零件不易變形。

（7）水刀切割：將步驟（6）所得定性后的半成品進行水刀切割，切割水壓控制在40000-50000psi，切割氣壓控制在0.6-0.8MPa；

（8）天窗包邊：將步驟（7）水切割好的半成品放在壓框治具上進行壓框，然后將壓制好天窗框的頂襯放在包邊機上，使用毛刷分別對天窗框架四周圍及產品前沿基材進行均勻涂膠，利用天窗包邊機對頂襯前沿和天窗部位進行自動包邊；包邊溫度90-110℃，前沿翻邊整形時間40-50s，天窗翻邊整形時間30-40s；

（9）附件組立：將步驟（8）包邊后的頂蓬放置在組立治具上，將3M子母扣放置在天窗框子母扣基座上，利用自動超聲波鉚接機進行鉚接；超聲波頻率35KHz，鉚接時間2s，保壓時間2.5s，鉚接頭尖端壓入子母扣基材深度為0.38mm-0.5mm，鉚接后每個子母扣與天窗框基座拔脫力大于400N，即得到產品汽車頂蓬。

所述步驟（5）面料貼合噴膠使用的膠水為環保水性膠水。環保水性膠水，即溶劑為水，通過與空氣反應揮發掉溶劑水，完全滿足氣味與VOC要求，無有害物質。

所述步驟（8）天窗壓框包邊膠水為PUR膠，與空氣中水蒸氣反應后形成粘結力。

所述第二層玻纖氈密度為100-150g/m²第四層玻纖氈密度為120-150g/m²。

所述面料為arctic風格針織復合面料（針織面料+PU+PE膜）。

超聲波焊接需要兩個相互焊接的件在壓力的作用下分子相互摩擦成熱達到互熔的目的，在超聲波作用下產生的高頻振動，使塑料件之間摩擦產生的熱量就會達到頂峰，使得超聲波焊頭和塑料之間的振幅傳導；同種材質的塑料分子之間相互串動,容易焊接。根據材料鉚接的相似相容原理，參考常見塑料熔接對照表，設定天窗框為PP材質，子母扣也采用PP材質子母扣。

本發明的有益效果：本發明天窗框與子母扣粘結力強，耐久性好，材料及鉚接方式對車內空氣質量影響小；滿足了高性能，環保型的頂襯生產工藝。

附圖說明

圖1是鉚接產品正面示意圖。

圖2是鉚接產品背面示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行進一步的說明。

實施例1

一種超音波鉚接天窗框與蘑菇搭扣的汽車頂蓬生產方法，具體步驟如下：

（1）PU基材的制備：取PU送入滾膠機進行滾膠加熱，得到PU泡棉；其中滾筒電機頻率20Hz、滾膠機上下滾筒間隙5.0mm、滾膠機滾筒溫度40℃，PU基材上下表面每個單面滾膠量在35g/m²，通過PU上膠起到頂襯的剛性作用；將滾完膠的PU泡棉，用噴純凈水機均勻噴灑純凈水；噴灑時電機頻率：40Hz，噴灑的純凈水量為25g/m²；

（2）基材成型：通過自動線鋪放材料，最上層表布為防水無紡布，第二層為玻纖氈，第三層為步驟（1）制備的PU基材，第四層為玻纖氈，底層鋪放普通無紡布；將鋪放好的材料送入模具壓制成型，壓制成型模具溫度：120℃，成型壓力8MPa，成型時間40s，制得壓制成型半成品；通過加熱模具的壓制后使頂襯的基材成型，同時通過模具刀口把基材周邊及天窗部位多余基材沖切掉；

（3）冷卻定型：將步驟（2）壓制成型后的半成品進行真空吸附冷卻定型，冷卻時間40s，真空度0.5MPa；

（4）噴膠干燥：將步驟（3）所得冷卻后的半成品放置在噴膠治具上定位，托盤傳送至噴膠房內進行噴膠作業，噴膠氣壓0.2MPa；將噴涂半成品掛至干燥房掛鉤上進行干燥處理，干燥溫度：70℃，傳動頻率：F1.90；

（5）面料貼合：將步驟（4）噴膠干燥后的半成品與面料組合置于模具進行貼合，貼合時模具溫度65℃，貼合壓力8MPa，貼合時間45s；

（6）冷卻定型：將步驟（5）貼合好面料的半成品冷卻至常溫，使其定型；定型考慮整車的裝配性，通過冷卻定型滿足頂襯尺寸的裝配要求，零件不易變形。

（7）水刀切割：將步驟（6）所得定性后的半成品進行水刀切割，切割水壓控制在40000psi，切割氣壓控制在0.6MPa；

（8）天窗包邊：將步驟（7）水切割好的半成品放在壓框治具上進行壓框，然后將壓制好天窗框的頂襯放在包邊機上，使用毛刷分別對天窗框架四周圍及產品前沿基材進行均勻涂膠，利用天窗包邊機對頂襯前沿和天窗部位進行自動包邊；包邊溫度90℃，前沿翻邊整形時間40s，天窗翻邊整形時間30s；

（9）附件組立：將步驟（8）包邊后的頂蓬放置在組立治具上，將3M子母扣放置在天窗框子母扣基座上，利用自動超聲波鉚接機進行鉚接；超聲波頻率35KHz，鉚接時間2s，保壓時間2.5s，鉚接頭尖端壓入子母扣基材深度為0.38mm-0.5mm，鉚接后每個子母扣與天窗框基座拔脫力大于400N，即得到產品汽車頂蓬。

所述第二層玻纖氈密度為100g/m²第四層玻纖氈密度為120g/m²。

所述面料為arctic風格針織復合面料（針織面料+PU+PE膜）。

實施例2

一種超音波鉚接天窗框與蘑菇搭扣的汽車頂蓬生產方法，具體步驟如下：

（1）PU基材的制備：取PU送入滾膠機進行滾膠加熱，得到PU泡棉；其中滾筒電機頻率40Hz、滾膠機上下滾筒間隙5.5mm、滾膠機滾筒溫度50℃，PU基材上下表面每個單面滾膠量在45g/m²，通過PU上膠起到頂襯的剛性作用；將滾完膠的PU泡棉，用噴純凈水機均勻噴灑純凈水；噴灑時電機頻率：60Hz，噴灑的純凈水量為35g/m²；

（2）基材成型：通過自動線鋪放材料，最上層表布為防水無紡布，第二層為玻纖氈，第三層為步驟（1）制備的PU基材，第四層為玻纖氈，底層鋪放普通無紡布；將鋪放好的材料送入模具壓制成型，壓制成型模具溫度：130℃，成型壓力10MPa，成型時間50s，制得壓制成型半成品；通過加熱模具的壓制后使頂襯的基材成型，同時通過模具刀口把基材周邊及天窗部位多余基材沖切掉；

（3）冷卻定型：將步驟（2）壓制成型后的半成品進行真空吸附冷卻定型，冷卻時間50s，真空度0.5MPa；

（4）噴膠干燥：將步驟（3）所得冷卻后的半成品放置在噴膠治具上定位，托盤傳送至噴膠房內進行噴膠作業，噴膠氣壓0.4MPa；將噴涂半成品掛至干燥房掛鉤上進行干燥處理，干燥溫度80℃，傳動頻率：F2.0；

（5）面料貼合：將步驟（4）噴膠干燥后的半成品與面料組合置于模具進行貼合，貼合時模具溫度75℃，貼合壓力10MPa，貼合時間55s；

（6）冷卻定型：將步驟（5）貼合好面料的半成品冷卻至常溫，使其定型；定型考慮整車的裝配性，通過冷卻定型滿足頂襯尺寸的裝配要求，零件不易變形。

（7）水刀切割：將步驟（6）所得定性后的半成品進行水刀切割，切割水壓控制在50000psi，切割氣壓控制在0.8MPa；

（8）天窗包邊：將步驟（7）水切割好的半成品放在壓框治具上進行壓框，然后將壓制好天窗框的頂襯放在包邊機上，使用毛刷分別對天窗框架四周圍及產品前沿基材進行均勻涂膠，利用天窗包邊機對頂襯前沿和天窗部位進行自動包邊；包邊溫度110℃，前沿翻邊整形時間40-50s，天窗翻邊整形時間40s；

（9）附件組立：將步驟（8）包邊后的頂蓬放置在組立治具上，將3M子母扣放置在天窗框子母扣基座上，利用自動超聲波鉚接機進行鉚接；超聲波頻率35KHz，鉚接時間2s，保壓時間2.5s，鉚接頭尖端壓入子母扣基材深度為0.5mm，鉚接后每個子母扣與天窗框基座拔脫力大于400N，即得到產品汽車頂蓬。

所述步驟（5）面料貼合噴膠使用的膠水為環保水性膠水。環保水性膠水，即溶劑為水，通過與空氣反應揮發掉溶劑水，完全滿足氣味與VOC要求，無有害物質。所述步驟（8）天窗壓框包邊膠水為PUR膠，與空氣中水蒸氣反應后形成粘結力。

所述第二層玻纖氈密度為150g/m²第四層玻纖氈密度為150g/m²。

所述面料為arctic風格針織復合面料（針織面料+PU+PE膜）。

實施例3

一種超音波鉚接天窗框與蘑菇搭扣的汽車頂蓬生產方法，具體步驟如下：

（1）PU基材的制備：取PU送入滾膠機進行滾膠加熱，得到PU泡棉；其中滾筒電機頻率30Hz、滾膠機上下滾筒間隙5.3mm、滾膠機滾筒溫度45℃，PU基材上下表面每個單面滾膠量在40g/m²，通過PU上膠起到頂襯的剛性作用；將滾完膠的PU泡棉，用噴純凈水機均勻噴灑純凈水；噴灑時電機頻率：50Hz，噴灑的純凈水量為30g/m²；

（2）基材成型：通過自動線鋪放材料，最上層表布為防水無紡布，第二層為玻纖氈，第三層為步驟（1）制備的PU基材，第四層為玻纖氈，底層鋪放普通無紡布；將鋪放好的材料送入模具壓制成型，壓制成型模具溫度：125℃，成型壓力9MPa，成型時間45s，制得壓制成型半成品；通過加熱模具的壓制后使頂襯的基材成型，同時通過模具刀口把基材周邊及天窗部位多余基材沖切掉；

（3）冷卻定型：將步驟（2）壓制成型后的半成品進行真空吸附冷卻定型，冷卻時間45s，真空度0.5MPa；

（4）噴膠干燥：將步驟（3）所得冷卻后的半成品放置在噴膠治具上定位，托盤傳送至噴膠房內進行噴膠作業，噴膠氣壓0.3MPa；將噴涂半成品掛至干燥房掛鉤上進行干燥處理，干燥溫度75℃，傳動頻率：F1.95；

（5）面料貼合：將步驟（4）噴膠干燥后的半成品與面料組合置于模具進行貼合，貼合時模具溫度70℃，貼合壓力9MPa，貼合時間50s；

（6）冷卻定型：將步驟（5）貼合好面料的半成品冷卻至常溫，使其定型；定型考慮整車的裝配性，通過冷卻定型滿足頂襯尺寸的裝配要求，零件不易變形。

（7）水刀切割：將步驟（6）所得定性后的半成品進行水刀切割，切割水壓控制在45000psi，切割氣壓控制在0.7MPa；

（8）天窗包邊：將步驟（7）水切割好的半成品放在壓框治具上進行壓框，然后將壓制好天窗框的頂襯放在包邊機上，使用毛刷分別對天窗框架四周圍及產品前沿基材進行均勻涂膠，利用天窗包邊機對頂襯前沿和天窗部位進行自動包邊；包邊溫度100℃，前沿翻邊整形時間45s，天窗翻邊整形時間35s；

（9）附件組立：將步驟（8）包邊后的頂蓬放置在組立治具上，將3M子母扣放置在天窗框子母扣基座上，利用自動超聲波鉚接機進行鉚接；超聲波頻率35KHz，鉚接時間2s，保壓時間2.5s，鉚接頭尖端壓入子母扣基材深度為0.45mm，鉚接后每個子母扣與天窗框基座拔脫力大于400N，即得到產品汽車頂蓬。

所述步驟（5）面料貼合噴膠使用的膠水為環保水性膠水。環保水性膠水，即溶劑為水，通過與空氣反應揮發掉溶劑水，完全滿足氣味與VOC要求，無有害物質。

所述步驟（8）天窗壓框包邊膠水為PUR膠，與空氣中水蒸氣反應后形成粘結力。

所述第二層玻纖氈密度為130g/m²第四層玻纖氈密度為140g/m²。

所述面料為arctic風格針織復合面料（針織面料+PU+PE膜）。

實施例4

一種超音波鉚接天窗框與蘑菇搭扣的汽車頂蓬生產方法，具體步驟如下：

（1）PU基材的制備：取PU送入滾膠機進行滾膠加熱，得到PU泡棉；其中滾筒電機頻率28Hz、滾膠機上下滾筒間隙5.1mm、滾膠機滾筒溫度47℃，PU基材上下表面每個單面滾膠量在26g/m²，通過PU上膠起到頂襯的剛性作用；將滾完膠的PU泡棉，用噴純凈水機均勻噴灑純凈水；噴灑時電機頻率：59Hz，噴灑的純凈水量為26g/m²；

（2）基材成型：通過自動線鋪放材料，最上層表布為防水無紡布，第二層為玻纖氈，第三層為步驟（1）制備的PU基材，第四層為玻纖氈，底層鋪放普通無紡布；將鋪放好的材料送入模具壓制成型，壓制成型模具溫度：122℃，成型壓力10MPa，成型時間47s，制得壓制成型半成品；通過加熱模具的壓制后使頂襯的基材成型，同時通過模具刀口把基材周邊及天窗部位多余基材沖切掉；

（3）冷卻定型：將步驟（2）壓制成型后的半成品進行真空吸附冷卻定型，冷卻時間42s，真空度0.5MPa；

（4）噴膠干燥：將步驟（3）所得冷卻后的半成品放置在噴膠治具上定位，托盤傳送至噴膠房內進行噴膠作業，噴膠氣壓0.35MPa；將噴涂半成品掛至干燥房掛鉤上進行干燥處理，干燥溫度：72℃，傳動頻率：F1.98；

（5）面料貼合：將步驟（4）噴膠干燥后的半成品與面料組合置于模具進行貼合，貼合時模具溫度69℃，貼合壓力8.5MPa，貼合時間50s；

（6）冷卻定型：將步驟（5）貼合好面料的半成品冷卻至常溫，使其定型；定型考慮整車的裝配性，通過冷卻定型滿足頂襯尺寸的裝配要求，零件不易變形。

（7）水刀切割：將步驟（6）所得定性后的半成品進行水刀切割，切割水壓控制在48000psi，切割氣壓控制在0.75MPa；

（8）天窗包邊：將步驟（7）水切割好的半成品放在壓框治具上進行壓框，然后將壓制好天窗框的頂襯放在包邊機上，使用毛刷分別對天窗框架四周圍及產品前沿基材進行均勻涂膠，利用天窗包邊機對頂襯前沿和天窗部位進行自動包邊；包邊溫度105℃，前沿翻邊整形時間43s，天窗翻邊整形時間34s；

（9）附件組立：將步驟（8）包邊后的頂蓬放置在組立治具上，將3M子母扣放置在天窗框子母扣基座上，利用自動超聲波鉚接機進行鉚接；超聲波頻率35KHz，鉚接時間2s，保壓時間2.5s，鉚接頭尖端壓入子母扣基材深度為0.49mm，鉚接后每個子母扣與天窗框基座拔脫力大于400N，即得到產品汽車頂蓬。

所述步驟（5）面料貼合噴膠使用的膠水為環保水性膠水。環保水性膠水，即溶劑為水，通過與空氣反應揮發掉溶劑水，完全滿足氣味與VOC要求，無有害物質。

所述步驟（8）天窗壓框包邊膠水為PUR膠，與空氣中水蒸氣反應后形成粘結力。

所述第二層玻纖氈密度為120g/m²第四層玻纖氈密度為140g/m²。

所述面料為arctic風格針織復合面料（針織面料+PU+PE膜）。