專利名稱：一種三層塑料汽車外殼的滾塑成型工藝及該汽車外殼的制作方法
技術領域：
本發明涉及汽車外殼的滾塑成型工藝技術領域，尤其涉及一種三層塑料汽車外殼的滾塑成型工藝及該汽車外殼。
背景技術：
目前國內汽車制造行業多用鈑金沖壓成型各種轎車外殼覆蓋件，用注塑成型前后保險杠和車門等，由于冷沖壓模和注塑模造價昂貴，制造工期長，技術改進代價高，從而制約了汽車工業的發展。再者由于鈑金車殼重量大，能耗高，對環保不利。而注塑模抽芯困難， 所以滾塑車殼便成了最佳選擇。而當前國內外已開發的滾塑、吹塑車殼多是單層或雙層結構，公開號為 “CN101531046A”，
公開日為2009年9月16日的中國專利申請即公開了一種利用滾塑成型工藝制備雙層汽車車身的制備方法。而雙層結構的車身依然具有強度、剛性、隔熱性能較差，質量較重的缺點。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述不足，提出一種車殼成型周期短、效率高且成本較低的三層塑料汽車外殼的滾塑成型工藝。本發明解決其技術問題采用的技術方案是提出一種三層塑料汽車外殼的滾塑成型工藝，其包括步驟SI :根據不同車型，制作外模和內模；所述外模和內模通過鎖緊裝置固定連接，所述外模和內模形成容置空間；S2 :將熔點不同的滾塑粉料和發泡粒料同時加入外模和內模構成的型腔中；S3:合模后滾塑，滾塑粉料形成汽車外殼的內層和外層，發泡粒料形成所述內層和外層中間的發泡層。進一步地，所述滾塑粉料材料為HDPE、LDPE或LLDPE。進一步地，所述發泡粒料為聚烯烴發泡料、聚氨酯發泡料、PVC發泡料或聚乙烯發泡料。進一步地，所述發泡粒料的投入量通過如下公式確定發泡粒料投入量=(容置空間的體積*(70%-90% )*P)/P。其中，P為發泡粒料的膨脹系數，P為發泡粒料的密度。進一步地,步驟S3包括S31 :將投放有滾塑粉料和發泡粒料的模具放入滾塑烘箱中初始加熱，并使得模具隨著滾塑機的機械臂做空間球面旋轉運動，使得滾塑粉料均勻涂覆于模具表面并在所述外模內表面形成塑料車殼內層，在所述內模外表面形成塑料車殼外層；S32:繼續提高烘箱溫度，使得發泡粒料熔融發泡，在所述容置空間內形成發泡層。進一步地，步驟S31中，機械臂的旋轉速度為每分鐘40-60轉。
進一步地，步驟S31中，初始加熱溫度為200°C至220°C。進一步地，步驟S32中，烘箱溫度為280°C至300°C，模具內溫度為175°C至185°C。本發明還提供一種由上述制備工藝制備得到的汽車外殼，其包括內層和外層以及 填充與所述內層和外層之間的發泡層。本發明的三層塑料車殼通過滾塑工藝一次成型，降低了車殼成型周期，由于其采 用三層結構，其強度、剛性、隔熱性能相比二層車殼結構均得到增強。


圖1為本發明三層塑料汽車外殼成型工藝的流程圖；圖2為滾塑過程中汽車外殼內模和外模的結構示意圖；圖3為快速鎖緊裝置安裝于內外模上且鎖緊時的裝配示意圖；圖4為快速鎖緊裝置安裝于內外模上且拆卸時的裝配示意圖；圖5為本發明三層塑料汽車外殼的結構示意圖。
具體實施例方式以下是本發明的具體實施例并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述， 但本發明并不限于這些實施例。如圖1所示，圖1為本發明三層塑料汽車外殼成型工藝的流程圖。本發明三層塑 料汽車外殼成型工藝包括步驟S1 :根據不同車型，制作外模1和內模2。如圖2所示，外模1和內模2之間形成容置空間10，外模1和內模2通過鎖緊裝置 3連接。外模1和內模2可通過一體成型得到也可以通過將外模1和內模2拆分為多個部 分分別制造完成后組裝起來。鎖緊裝置3可為一螺栓和螺母的組合，將螺栓穿過內模2后伸入放置在外模1內 部的螺母內擰緊即可達到連接外模1和內模2的效果。鎖緊裝置3也可以采用一種快速鎖緊裝置，其能加快內外模的鎖緊和拆卸過程， 無需人工手動找螺栓、找螺母、放置螺栓、放置螺母而后擰緊螺栓，在5-10秒內盡可達到將 內模1和外模2鎖緊和拆卸的效果，而常規手動擰緊螺絲需要1分鐘左右。請參照圖3，圖3為快速鎖緊裝置3安裝于內外模上且鎖緊時的裝配示意圖。圖3 中，快速鎖緊裝置3包括安裝于內模2上的螺栓組30以及安裝于外模1上的螺母組31。螺 栓組30包括螺栓300，卡接于螺栓300的螺桿螺紋上端的軸用外卡簧301，套設于螺栓300 螺桿上的彈簧302，其中軸用外卡簧301的設置部位較彈簧302的設置部位更靠近螺栓300 的螺帽。螺栓組30還包括容納螺栓300螺桿、彈簧302、軸用外卡簧301的套管303，其中， 套管303內表面上較軸用外卡簧301更靠近螺桿螺帽處還設置有第一內卡簧304。螺母組31包括螺母套管310，設置于螺母套管310內部的螺母311，設置于螺母套 管310內表面上卡接螺母311底部的第二內卡簧312。請參照圖4，圖4為快速鎖緊裝置3安裝于內外模上且擰開時的裝配示意圖。利用 氣槍或者人工將螺栓300旋開，螺栓300在彈簧302的彈力作用下彈回套筒303內部，又由 于螺栓螺桿上的軸用外卡簧301在上升過程中會抵頂到第一內卡簧304從而使得螺栓300不會彈出套筒303。同時，螺母311被外模I內表面和第二內卡簧312限制，從而不會從螺母套筒310內脫落。采用快速裝卸裝置時，螺栓和螺母并不需要重復的安裝和拆卸，并可通過機械手臂完成螺栓和螺母的全自動化安裝，相比之前手動安裝螺栓和螺母，快速裝卸裝置在5-10秒內即可將螺栓和螺母擰緊或松開，裝卸方便又省時，工效提高10倍以上。S2 :將熔點不同的滾塑粉料和發泡粒料同時加入外模I和內模2構成的型腔中。本步驟中，滾塑粉料可選用HDPE (High Density Polyethylene)、LDPE (Linear Low Density Polyethylene)、LLDPE (Linear low density polyethylene)等材料。發泡粒料可選用聚烯烴發泡料、聚氨酯發泡料、PVC發泡料、聚乙烯發泡料等。滾塑粉料的投入量根據所需要的車殼的壁厚來確定，發泡粒料的投入量根據如下公式確定發泡粒料投入量=(容置空間10的體積*(70% -90% )*p)/P0其中，P為發泡粒料的膨脹系數，P為發泡粒料的密度。只選取70%-90%的容置空間的體積來計算是因為要預留10% -30%的預留空間，以免發泡料粒發泡后從容置空間10內溢出，影響汽車外殼整體的質量。S3:合模后滾塑，滾塑粉料形成汽車外殼的內層和外層，發泡粒料形成所述內層和外層中間的發泡層。首先將投放有滾塑粉料和發泡粒料的模具放入滾塑烘箱中加熱，加熱同時需要使得模具隨滾塑機的機械臂做空間球面旋轉運動，滾塑粉料在熱傳導和熱輻射的作用下逐漸熔化并均勻地涂覆于模具的表面。其中，外模I內表面將成型塑料車殼的內層5，內模2的外表面將成型塑料車殼的外層4。在內層5和外層4形成后，再次提高烘箱的加熱溫度，使得發泡粒料熔融發泡，在容置空間10內形成發泡層6，從而獲得了具有內層5、發泡層6和外層4的三層塑料結構的汽車車殼，如圖5所示。更優選地，本步驟中，滾塑機機械臂的旋轉速度為每分鐘40-60轉，以使得滾塑粉料和發泡粒料充分分離。剛開始加熱時，烘箱溫度為200°C至220°C，直至形成內層5和外層4 ;而后將烘箱溫度提高至280°C至300°C，保證模具內溫度達到175°C至185°C，使得發泡粒料熔融形成發泡層6。滾塑形成層塑料結構的汽車車殼后冷卻即可。冷卻可采用風冷或水霧冷卻等方式。本發明的三層塑料車殼通過滾塑工藝一次成型，降低了車殼成型周期，由于其采用三層結構，其強度、剛性、隔熱性能相比二層車殼結構均得到增強。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
權利要求
1.一種三層塑料汽車外殼的滾塑成型工藝，其特征在于包括步驟Si:根據不同車型，制作外模和內模；所述外模和內模通過鎖緊裝置固定連接，所述外模和內模形成容置空間；S2 :將熔點不同的滾塑粉料和發泡粒料同時加入外模和內模構成的型腔中；S3:合模后滾塑，滾塑粉料形成汽車外殼的內層和外層，發泡粒料形成所述內層和外層中間的發泡層。
2.如權利要求I所述的滾塑成型工藝，其特征在于所述滾塑粉料材料為HDPE、LDPE 或 LLDPE。
3.如權利要求I所述的滾塑成型工藝，其特征在于所述發泡粒料為聚烯烴發泡料、聚氨酯發泡料、PVC發泡料或聚乙烯發泡料。
4.如權利要求I或3所述的滾塑成型工藝，其特征在于所述發泡粒料的投入量通過如下公式確定發泡粒料投入量=(容置空間的體積*(70%-90% )*p)/P。其中，P為發泡粒料的膨脹系數，P為發泡粒料的密度。
5.如權利要求4所述的滾塑成型工藝，其特征在于步驟S3包括531:將投放有滾塑粉料和發泡粒料的模具放入滾塑烘箱中初始加熱，并使得模具隨著滾塑機的機械臂做空間球面旋轉運動，使得滾塑粉料均勻涂覆于模具表面并在所述外模內表面形成塑料車殼內層，在所述內模外表面形成塑料車殼外層；532:繼續提高烘箱溫度，使得發泡粒料熔融發泡，在所述容置空間內形成發泡層。
6.如權利要求5所述的滾塑成型工藝，其特征在于步驟S31中，機械臂的旋轉速度為每分鐘40-60轉。
7.如權利要求5所述的滾塑成型工藝，其特征在于初始加熱溫度為200°C至220°C。
8.如權利要求5或6或7所述的滾塑成型工藝，其特征在于步驟S32中，烘箱溫度為 280至300°C，模具內溫度為175至185°C。
9.一種由權利要求I所述的滾塑成型工藝制備的汽車外殼，其特征在于包括內層和外層以及填充與所述內層和外層之間的發泡層。
全文摘要
本發明提供了一種三層塑料汽車外殼的滾塑成型工藝，屬于汽車外殼滾塑成型領域。它解決了現有的汽車外殼滾塑成型工藝制備的汽車外殼性能較差的問題。本發明三層塑料汽車外殼的滾塑成型工藝，其包括步驟根據不同車型，制作外模和內模；所述外模和內模通過鎖緊裝置固定連接，所述外模和內模形成容置空間；將熔點不同的滾塑粉料和發泡粒料同時加入外模和內模構成的型腔中；合模后滾塑，滾塑粉料形成汽車外殼的內層和外層，發泡粒料形成所述內層和外層中間的發泡層。本發明的三層塑料車殼通過滾塑工藝一次成型，降低了車殼成型周期，由于其采用三層結構，其強度、剛性、隔熱性能相比二層車殼結構均得到增強。
文檔編號B62D29/04GK102601905SQ20121009601
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月29日 優先權日2012年3月29日
發明者朱國才, 江財明, 王昌榮 申請人:溫嶺市旭日滾塑科技有限公司