技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及塑料車窗的生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種塑料車窗的模壓成型方法。

背景技術(shù)：
：

傳統(tǒng)的車窗產(chǎn)品是由無機(jī)硅酸鹽材料制備的，而無機(jī)玻璃的密度較大，且造型自由度差，無法滿足車窗輕量化和模塊化的發(fā)展需要，由此塑料車窗孕育而生。塑料車窗是采用有機(jī)高分子材料制備的，如pc、pmma和pc&abs等熱塑性、耐氣候老化等性能的塑膠材料，這些材料的材質(zhì)輕，且容易被塑制成各種形狀，因此能滿足車窗輕量化和模塊化的發(fā)展需要。

現(xiàn)有的塑料車窗通常是采用模具注塑直接成型，通過此方法制備的產(chǎn)品存在應(yīng)力分布不均，導(dǎo)致在使用過程中容易出現(xiàn)開裂，且光學(xué)性能差特別是折光性能缺陷較為明顯，由此產(chǎn)生了大量的廢品。同時，模具注塑方法采用的設(shè)備和模具費(fèi)用高昂，產(chǎn)品調(diào)試過程中需要多次調(diào)模、改模，產(chǎn)生大量人工成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有塑料車窗的成型方法存在的上述技術(shù)問題，提供一種應(yīng)力均勻、光學(xué)性能好和生產(chǎn)成本低的塑料車窗的模壓成型方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種塑料車窗的模壓成型方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

步驟1：將裁切好的熱塑性塑料板定位在壓制成型模具的下模上；

步驟2：開啟加熱單元，對所述下模和熱塑性塑料板進(jìn)行加熱升溫至130～150℃，并保溫40～60min，然后冷卻至60～90℃；

步驟3：將壓制成型模具的上模和下模合模，從而對位于其間的熱塑性塑料板進(jìn)行壓制成型，并保持壓制成型的壓力為0.8～1.5mpa；

步驟4：冷卻至室溫后，開啟壓制成型模具，最終得到塑料車窗。

進(jìn)一步地，所述步驟1中裁切的熱塑性塑料板的厚度為3～10mm，面積小于1.5m²。

進(jìn)一步地，所述步驟1中裁切的熱塑性塑料板的尺寸比最終成型的塑料車窗的尺寸小0.5％～0.7％。

進(jìn)一步地，所述上模和下模的壓制面的曲率小于最終成型的塑料車窗的曲率，使得壓制在上模和下模之間的熱塑性塑料板的弦高比最終成型的塑料車窗的弦高小1～3mm。

進(jìn)一步地，所述下模的上表面設(shè)有用于容納所述熱塑性塑料板的模腔，所述步驟1是通過設(shè)置在模腔內(nèi)的定位銷對所述熱塑性塑料板進(jìn)行定位。

進(jìn)一步地，所述熱塑性塑料板的材質(zhì)為pc、pmma、pc+abs、pc+pmma、pmma+abs、pc+asa或pmma+asa。

進(jìn)一步地，所述加熱單元為用于容納所述下模的烘箱。

進(jìn)一步地，所述加熱單元為安裝在所述下模內(nèi)的模具加熱器。

進(jìn)一步地，所述步驟2中冷卻的速率為1～2.5℃/min。

進(jìn)一步地，所述步驟4中冷卻的速率為0.5～1℃/min。

進(jìn)一步地，所述熱塑性塑料板的表面包覆有pe保護(hù)膜，所述下模的上表面設(shè)有用于隔離所述pe保護(hù)膜的pet隔離膜。

本發(fā)明同時還提供一種以上所述的模壓成型方法所使用的成型裝置，其特征在于：包括支架、安裝在所述支架上的配對使用的上模和下模、安裝在所述支架上的升降機(jī)構(gòu)以及用于加熱所述下模的加熱單元，所述上模通過所述升降機(jī)構(gòu)可升降地安裝在所述支架上，所述下模的上表面設(shè)有用于容納所述熱塑性塑料板的模腔。

進(jìn)一步地，所述模腔的內(nèi)邊緣設(shè)有用于可拆卸地安裝定位銷的定位孔。

進(jìn)一步地，所述加熱單元為用于容納所述下模的烘箱。

本發(fā)明由于采取了上述技術(shù)方案，其具有如下有益效果：

1)本發(fā)明所述的模壓成型方法通過緩慢加熱軟化塑料制品，模壓均勻地分散到產(chǎn)品的每一個部位，使產(chǎn)品在變形過程中應(yīng)力分散均勻，提高產(chǎn)品光學(xué)性能，降低生產(chǎn)過程中的廢品率。

2)本發(fā)明所述的模壓成型方法所采用的成型裝置，其模具和設(shè)備價格低廉，節(jié)省了生產(chǎn)成本。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明所述的一種塑料車窗的模壓成型方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明所述的一種模壓成型裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中的下模的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖中標(biāo)號說明：1為支架，2為上模，3為下模，31為模腔，32為定位孔，33為定位銷，4為烘箱，5為升降機(jī)構(gòu)。

具體實(shí)施方式：

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說明。

如圖1～3所示，本發(fā)明所述的一種塑料車窗的模壓成型方法，尤其適用于對厚度為3～10mm，面積小于1.5m²的熱塑性塑料板進(jìn)行壓制成型，其特征在于，該方法包括如下步驟：

步驟1：將裁切好的熱塑性塑料板定位在壓制成型模具的下模3上；可以通過激光切割或機(jī)械切割等方式將塑料片材切割出所需的形狀。

步驟2：開啟加熱單元，對所述下模3和熱塑性塑料板進(jìn)行加熱升溫至130～150℃，并保溫40～60min(分鐘)，通過加熱并保溫對所述熱塑性塑料板進(jìn)行充分加熱，使其完全軟化貼覆在所述下模3上；然后冷卻至60～90℃，冷卻速率優(yōu)選為1～2.5℃/min；

步驟3：將壓制成型模具的上模2和下模3合模，從而對位于其間的熱塑性塑料板進(jìn)行壓制成型，并保持壓制成型的壓力為0.8～1.5mpa；可以通過下降上模2，或者上升下模3，或者同時下降上模2和上升下模3這三種方式進(jìn)行合模。

步驟4：冷卻至室溫后，開啟壓制成型模具，最終得到塑料車窗，冷卻速率優(yōu)選為0.5～1℃/min。室溫指的是生產(chǎn)車間內(nèi)的大氣溫度，一般是指15～25℃，在冷卻過程中，上模和下模始終保持壓制狀態(tài)。

進(jìn)一步地，所述步驟1中裁切的熱塑性塑料板的尺寸比最終成型的塑料車窗的尺寸小0.5％～0.7％。其中，塑料車窗的形狀一般為近似三角形或近似矩形，上述裁切尺寸和實(shí)際尺寸均是指每條邊的尺寸。由于熱塑性塑料板在熱成型軟化過程中會沿著壓制成型模具的靠模面延展，因此切裁尺寸應(yīng)比實(shí)際尺寸小，以保證產(chǎn)品成型后尺寸合格性。

進(jìn)一步地，所述上模2和下模3的壓制面的曲率小于最終成型的塑料車窗的曲率，使得壓制在上模2和下模3之間的熱塑性塑料板的弦高比最終成型的塑料車窗的弦高小1～3mm。由于本發(fā)明所述的熱塑性塑料板在壓制成型模具開啟后具有反彈變彎的趨勢，因此需要對壓制成型模具進(jìn)行預(yù)平，選擇的模具的壓制成型面較最終成型的塑料車窗曲率更小。其中，塑料車窗的彎曲方向的截面為圓弧形，對于單曲車窗，只要控制塑料車窗的一個彎曲方向的弦高，對于雙曲玻璃，需要同時控制塑料車窗的兩個彎曲方向的弦高。

進(jìn)一步地，所述下模3的上表面設(shè)有用于容納所述熱塑性塑料板的模腔31，其中，模腔31的尺寸比熱塑性塑料板的尺寸大，模腔31的邊緣并不用于對熱塑性塑料板進(jìn)行定位，所述步驟1是通過設(shè)置在模腔31內(nèi)的定位銷33對所述熱塑性塑料板進(jìn)行定位。其中，定位銷33為可拆卸的結(jié)構(gòu)，用于對熱塑性塑料板進(jìn)行靠邊定位后再取出，然后再對熱塑性塑料板進(jìn)行壓制成型。對于單曲面，只要在彎曲方向上設(shè)置定位銷33，如熱塑性塑料板的橫向或縱向，對于雙曲面或多曲面，需要在橫向和縱向兩個彎曲方向上同時設(shè)置定位銷33。

進(jìn)一步地，所述熱塑性塑料板的材料為pc、pmma、pc+abs、pc+pmma、pmma+abs、pc+asa或pmma+asa。

pc+abs即abs工程塑料，是由聚碳酸酯(pc)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(abs)合金而成的熱可塑性塑膠，結(jié)合了兩種材料的優(yōu)異特性，abs材料的成型性和pc的機(jī)械性、沖擊強(qiáng)度和耐溫、抗紫外線(uv)等性質(zhì)，顏色是無透明顆粒，可廣泛使用在汽車內(nèi)部零件、商務(wù)機(jī)器、通信器材、家電用品及照明設(shè)備上。

pc+asa是聚碳酸酯(pc)與丙烯酸酯-苯乙烯-丙腈三元共聚物(asa)的合金，是一種新型聚合物合金，它綜合丙烯酸酯的耐沖擊性、耐候性、機(jī)械物理性，丙烯酸的耐化學(xué)品性、高硬度，苯乙烯的優(yōu)良加工性是為一體的，機(jī)械性能好，耐候性優(yōu)異。

pmma+asa是聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)與丙烯酸酯-苯乙烯-丙腈三元共聚物(asa)的合金，是一種優(yōu)秀的工程塑料，既有asa所具有的綜合性能，又兼顧pmma的優(yōu)點(diǎn)，具有良好的耐候，抗沖擊，耐低溫，抗老化等特點(diǎn)。

進(jìn)一步地，所述加熱單元為用于容納所述下模3的烘箱4。在所述步驟2的加熱過程中，所述下模3和熱塑性塑料板位于所述烘箱4內(nèi)，而上模2位于烘箱外，通過關(guān)閉烘箱門，對位于烘箱內(nèi)的下模3和熱塑性塑料板進(jìn)行充分加熱。在所述步驟3的冷卻過程中，所述上模2、下模3和熱塑性塑料板均位于所述烘箱4內(nèi)，通過關(guān)閉烘箱門，并調(diào)整烘箱4內(nèi)的冷卻風(fēng)機(jī)，使熱塑性塑料板的溫度緩慢冷卻至室溫。

可選地，所述加熱單元為安裝在所述下模3內(nèi)的模具加熱器。模具加熱器可以是安裝在下模3內(nèi)的液體加熱管、氣體加熱管或電加熱器，通過加熱下模3間接地對放置在下模3上的熱塑性塑料板進(jìn)行加熱。

優(yōu)選地，所述熱塑性塑料板的表面包覆有pe保護(hù)膜，所述下模3的上表面設(shè)有用于隔離所述pe保護(hù)膜的pet隔離膜。為保護(hù)熱塑性塑料板在運(yùn)輸、加工過程中不受污染或劃傷，其表面一般貼覆有pe保護(hù)膜，而pe保護(hù)膜在受熱后會粘附在下模3的表面上，造成后續(xù)清模困難，通過設(shè)置pet保護(hù)膜可以起到隔離pe保護(hù)膜和下模3的作用。

如圖2所示，本發(fā)明同時還提供一種實(shí)施以上所述的模壓成型方法所使用的成型裝置，包括支架1、安裝在所述支架1上的配對使用的上模2和下模3、安裝在所述支架1上的升降機(jī)構(gòu)5以及用于加熱所述下模3的加熱單元，所述加熱單元優(yōu)選為位于所述支架1的下部的烘箱4，用于對位于其中的下模3和熱塑性塑料板進(jìn)行加熱成型。所述上模2通過所述升降機(jī)構(gòu)5(附圖中僅繪出升降機(jī)構(gòu)的局部)可升降地安裝在所述支架1上。應(yīng)當(dāng)理解的是，升降機(jī)構(gòu)5還可以采用壓制成型領(lǐng)域中用于模具升降的其它常用機(jī)械機(jī)構(gòu)，只要能夠?qū)崿F(xiàn)上模的升降，達(dá)到開啟模具以及往下壓制下模的目的即可。

如圖3所示，所述下模3的上表面設(shè)有用于容納所述熱塑性塑料板的模腔31，所述模腔31的內(nèi)邊緣設(shè)有用于安裝定位銷33的定位孔32，其中一個或多個定位孔32內(nèi)可拆卸地安裝有定位銷33，所述定位銷33用于對放置在所述模腔31內(nèi)的熱塑性塑料板進(jìn)行靠邊定位。根據(jù)需要，可以在模腔31的一個或多個邊緣分別設(shè)置一個或一排定位孔32，對于單曲面的熱塑性塑料板，只要在一個彎曲方向進(jìn)行定位，如在模腔31的右邊緣的其中一個定位孔32內(nèi)插入定位銷33；而對于雙曲面或多曲面的熱塑性塑料板，需要同時對橫向和縱向兩個彎曲方向進(jìn)行定位，如在模腔31的上邊緣的其中一個定位孔32和右邊緣的其中一個定位孔32內(nèi)分別插入定位銷33。

以下結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行更為詳盡地闡述。

實(shí)施例1

首先，上升上模2來開啟壓制成型模具，使上模2處于上升狀態(tài)且位于烘箱4的外部，在位于烘箱4內(nèi)的下模3的上表面放置pet隔離膜，同時在所述下模3的模腔31的上邊緣和右邊緣的定位孔32內(nèi)分別插入定位銷33。

其次，根據(jù)塑料車窗的尺寸裁切pmma塑料板，將裁切好的長寬尺寸為1358mm×1227mm，厚度為5mm的pmma塑料板放置在所述下模3的模腔31內(nèi)，并沿著模腔31內(nèi)的定位銷33進(jìn)行靠邊定位，定位完成后取出定位銷33。

接著，關(guān)閉烘箱門，對位于烘箱4內(nèi)的下模3和pmma塑料板進(jìn)行加熱升溫至145℃并保溫50min，使得pmma塑料板完全軟化貼覆在所述下模3上，然后開啟烘箱內(nèi)的冷卻風(fēng)機(jī)，控制烘箱4內(nèi)的溫度以2℃/min的速率冷卻至65℃。

然后，打開烘箱門，下降上模2到烘箱4內(nèi)將上模2和下模3合模；再關(guān)閉烘箱門，對位于其間的pmma塑料板進(jìn)行壓制成型，壓力保持在1.04mpa，由于熱塑性塑料板在壓制成型模具開啟后具有反彈變彎的趨勢，因此需要預(yù)平壓制成型模具，使得壓制在上模2和下模3之間的熱塑性塑料板的弦高為117.5mm。

最后，調(diào)整烘箱冷卻風(fēng)機(jī)，使烘箱內(nèi)溫度以1℃/min的速率冷卻至25℃，開啟烘箱門和壓制成型模具，最終得到長寬尺寸為1350mm×1220mm，弦高為120.5mm的塑料車窗。

以上內(nèi)容對本發(fā)明所述的一種塑料車窗的模壓成型方法進(jìn)行了具體描述，但是本發(fā)明不受以上描述的具體實(shí)施方式內(nèi)容的局限，所以凡依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行的任何改進(jìn)、等同修改和替換等，均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。