一种具有大尺寸天窗结构的高强度汽车顶棚制造技术

本发明专利技术属于汽车零部件技术领域，特别涉及一种具有大尺寸天窗结构的高强度汽车顶棚，由多层复合板整体上从板面的中心区域向上拱起形成，该多层复合板由下往上依次包括第一无纺布层、软质海绵层、第一PP玻纤毡层、硬质海绵层、第二PP玻纤毡层、第二无纺布层，其中，硬质海绵层为聚醚多元醇、水、发泡稳定剂、催化剂、异氰酸酯混合后直接在第一PP玻纤毡层和第二PP玻纤毡层之间发泡而成。

A High Strength Vehicle Roof with Large Size Skylight Structure

The invention belongs to the technical field of automotive parts, in particular to a high-strength automotive roof with a large-size skylight structure, which is formed by a multi-layer composite board arched upward from the central area of the board surface as a whole. The multi-layer composite board consists of the first non-woven fabric layer, the soft sponge layer, the first PP glass felt layer, the hard sponge layer, the second PP glass felt layer and the second non-woven fabric layer in turn from the bottom to the top. The hard sponge layer consists of polyether polyols, water, foaming stabilizer, catalyst and isocyanate, which is directly foamed between the first PP glass felt layer and the second PP glass felt layer.

【技术实现步骤摘要】
一种具有大尺寸天窗结构的高强度汽车顶棚
本专利技术属于汽车零部件
，特别涉及一种具有大尺寸天窗结构的高强度汽车顶棚。
技术介绍
设有天窗结构的汽车，不仅有助于采光，在天气晴朗的时候打开全景天窗还可以通风。汽车顶棚贴附于汽车驾驶室的天花板上，是汽车整车内饰的重要组成部分，因此对于开设天窗的汽车而言，其顶棚上也需要开设相应大小的窗口，窗口的存在相当于是减少了顶棚上材料的使用，势必影响到汽车顶棚的强度，容易出现顶棚变形甚至破损、断裂的现象，从而影响装配的美观整洁性，目前在汽车顶棚上开设尺寸较大(相对于顶棚整体尺寸而言)窗口的情况还尚少。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种具有大尺寸天窗结构的高强度汽车顶棚，顶棚为平面结构的多层复合板经过模压、开孔形成，多层复合板由下往上依次包括第一无纺布层、软质海绵层、第一PP玻纤毡层、硬质海绵层、第二PP玻纤毡层、第二无纺布层，第一无纺布层厚度为0.8～1.0mm，软质海绵层厚度为2.7～3.2mm，第一玻纤材料层厚度为1.3～1.6mm，硬质海绵层厚度为7.5～9mm，第二玻纤材料层厚度为1.3～1.6mm，第二无纺布层厚度为0.8～1.0mm，第一无纺布层和第二无纺布层均为针刺无纺布，克重为20～100g/m2，第一PP玻纤毡层和第二PP玻纤毡层均为PP纤维与玻璃纤维通过针刺织网方式制成毡状，PP纤维与玻璃纤维的重量比为6：4～7：3，克重为750～920g/m2；上述多层复合板的制备方法为，(1)将第一PP玻纤毡层和第二PP玻纤毡层分别固定平铺于上模具板下板面和下模具板上板面上，(2)常温(25℃，下同)下，将聚醚多元醇、水、发泡稳定剂、催化剂混合充分得到混合料1，再向混合料1中加入异氰酸酯，充分混合后立即均匀平铺于步骤(1)中的第二PP玻纤毡层的上板面上，将步骤(1)中的上模具板和下模具板一起送入层压机中发泡，进入层压机后，上模具板和下模具板上下正对设置并保持面面平行，使第一PP玻纤毡层位于第二PP玻纤毡层的正上方，控制第一PP玻纤毡层和第二PP玻纤毡层之间的间距为7.5～9mm并始终保持上模具板和下模具板之间间距不变，进入层压机后熟化24h(此过程中发泡反应基本完成)，脱模得到第一PP玻纤毡层/硬质海绵层/第二PP玻纤毡层的三层复合板，其中，聚醚多元醇、水、发泡稳定剂、催化剂、异氰酸酯的质量用量比为70～100：1.8～2.5：1～1.5：0.5～0.7：35～45，混料均匀平铺于第二PP玻纤毡层的上板面上的用量为250～350g/m2，第一PP玻纤毡层和第二PP玻纤毡层中由于都含有相当含量的PP，在进入层压机后进行发泡的过程中，PP玻纤毡层的层面与发泡状态下的混料接触后使PP玻纤毡层中的PP受热(利用发泡化学反应中放出的热量)软化后产生粘性，最终与发泡形成的硬质海绵层稳定粘结在一起，因此无需在层间额外使用粘结剂；(3)通过粘结剂将第一无纺布层与软质海绵层粘合得到第一无纺布层/软质海绵层的两层复合板；(4)通过粘结剂将步骤(2)中得到的第一PP玻纤毡层/硬质海绵层/第二PP玻纤毡层的三层复合板与步骤(3)中得到的第一无纺布层/软质海绵层的两层复合板粘合，得到依次包括第一无纺布层、软质海绵层、第一PP玻纤毡层、硬质海绵层、第二PP玻纤毡层的五层复合板；(5)通过粘结剂将步骤(4)中得到的五层复合板与第二无纺布层粘合，得到多层复合板，对所得的多层复合板进行裁剪、修边，得到进入后续成型模具时所需的平面尺寸，具体为，多层复合板为长1100～1185mm、宽620～670mm的矩形结构，步骤(3)、(4)、(5)中通过粘结剂粘结的操作均为现有技术手段。上述具有大尺寸天窗结构的高强度汽车顶棚的成型方法为：将上述得到的多层复合板整体烘烤至软化后平放于成型模具基座上的常温模腔的模腔口，闭合模具将对多层复合板压入模腔从而实现对多层复合板的模压成型和开天窗，脱模，得到顶棚，模压成型后的顶棚为水平的矩形多层复合板板面的整体向上拱起形成，拱起部的顶部同样为矩形的水平平面，拱起后的多层复合板的四条边均为顶棚的底沿，拱起部的顶部中心区域开设有贯穿多层复合板上下板面的矩形天窗，矩形天窗上与拱起部顶部上相对应的边互为平行，矩形天窗上与顶棚底沿上相对应的边互为平行，顶棚上，拱起部顶部的前沿、后沿、左沿、右沿的长度分别为515～530mm、515～530mm、840～860mm、840～860mm，拱起部顶部的前沿与顶棚的前底沿之间、拱起部顶部的后沿与顶棚的后底沿之间、拱起部顶部的左沿与顶棚的左底沿之间、拱起部顶部的右沿与顶棚的右底沿之间，均通过平整的斜面连接，分别为前斜面、后斜面、左斜面、右斜面，相邻斜面之间的分界线为拱起部顶部的拐角至顶棚底沿上与该拐角相对应的拐角之间的连线，天窗为矩形结构，天窗的前沿、后沿、左沿、右沿的长度分别为480～490mm、480～490mm、790～810mm、790～810mm，模压成型后的顶棚在整体上左右对称且前后对称，上述成型方法中，烘烤时间为2分钟，烘烤温度为220℃，模压时压力为1～3MPa，保持该模压压力的时间为30秒，与模具基座相对的运动部上设有相应的一圈刀口，因此当闭合模具(运动部向模具基座结合)后，也同时实现了开天窗。附图说明图1为本专利技术中顶棚的立体图，图2为本专利技术中顶棚于平放状态下的俯视图，其中，1—斜面，2—拱起部顶部，3—天窗。具体实施方式需要说明的是，本专利技术的描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”指的是附图(附图2)中所指示的方向，“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向，这些仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。实施例1制备第一PP玻纤毡层/硬质海绵层/第二PP玻纤毡层的三层复合板：(1)将第一PP玻纤毡层(江苏盛道复合材料科技有限公司的gmt-pp玻纤毡4，1.5mm厚)和第二PP玻纤毡层(江苏盛道复合材料科技有限公司的gmt-pp玻纤毡4，1.5mm厚)分别固定平铺于上模具板(钢板)的板面上和下模具板(钢板)的板面上，(2)常温(25℃)下，将82重量份的聚醚多元醇(DEP-560D)、2重量份的水、1.2重量份的发泡稳定剂(AK6689)、0.25重量份的胺催化剂(A33)、0.35重量份的锡催化剂(T9)混合充分得到混合料1，再向混合料1中加入38重量份的异氰酸酯(巴斯夫M50)，快速混匀后立即均匀涂布于步骤(1)中的第二PP玻纤毡层的外板面上，涂布量为270g/m2，将步骤(1)中的上模具板和下模具板一起送入层压机中发泡，进入层压机后，上模具板和下模具板上下正对设置并保持面面平行，此时，第二PP玻纤毡层位于下模具板的上板面上、第一PP玻纤毡层位于上模具板的下板面上并同时位于第二PP玻纤毡层的正上方，控制第一PP玻纤毡层和第二PP玻纤毡层之间的间距为8.5mm并始终保持上模具板和下模具板之间间距不变，于层压机中静置24h(该时间段内，混料于第二PP玻纤毡层的上板面开始发泡并最终黏连住上方的第一PP玻纤毡层的下板面，后经历熟化)后，脱模得到第一PP玻纤毡层/硬质海绵层/第二PP玻纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有大尺寸天窗结构的高强度汽车顶棚，其特征在于：所述的顶棚为水平矩形结构的多层复合板板面整体向上拱起形成，拱起部的顶部同样为矩形的水平平面，拱起后的多层复合板的四条边均为顶棚的底沿，拱起部的顶部中心区域开设有贯穿多层复合板上下板面的矩形天窗，矩形天窗上与拱起部顶部上相对应的边互为平行，矩形天窗上与顶棚底沿上相对应的边互为平行，所述的多层复合板由下往上依次包括第一无纺布层、软质海绵层、第一PP玻纤毡层、硬质海绵层、第二PP玻纤毡层、第二无纺布层，其中，所述的多层复合板的制备方法为，(1)将所述第一PP玻纤毡层和所述第二PP玻纤毡层分别固定平铺于上模具板下板面和下模具板上板面上；(2)常温下，将聚醚多元醇、水、发泡稳定剂、催化剂混合充分得到混合料1，再向混合料1中加入异氰酸酯，充分混合后将所得混料立即均匀涂布于步骤(1)中的所述第二PP玻纤毡层的上板面上，将步骤(1)中的所述上模具板和所述下模具板一起送入层压机中发泡得到第一PP玻纤毡层/硬质海绵层/第二PP玻纤毡层的三层复合板，进入层压机后，所述上模具板和所述下模具板上下正对设置并保持面面平行，使所述第一PP玻纤毡层位于所述第二PP玻纤毡层的正上方，并始终保持所述上模具板和所述下模具板之间间距不变；(3)通过粘结剂将所述第一无纺布层与所述软质海绵层粘合得到第一无纺布层/软质海绵层的两层复合板；(4)通过粘结剂将步骤(2)中得到的第一PP玻纤毡层/硬质海绵层/第二PP玻纤毡层的三层复合板与步骤(3)中得到的第一无纺布层/软质海绵层的两层复合板粘合，得到依次包括第一无纺布层、软质海绵层、第一PP玻纤毡层、硬质海绵层、第二PP玻纤毡层的五层复合板；(5)通过粘结剂将步骤(4)中得到的五层复合板与所述第二无纺布层粘合，得到多层复合板，对所得的多层复合板进行裁剪、修边。...

【技术特征摘要】
1.一种具有大尺寸天窗结构的高强度汽车顶棚，其特征在于：所述的顶棚为水平矩形结构的多层复合板板面整体向上拱起形成，拱起部的顶部同样为矩形的水平平面，拱起后的多层复合板的四条边均为顶棚的底沿，拱起部的顶部中心区域开设有贯穿多层复合板上下板面的矩形天窗，矩形天窗上与拱起部顶部上相对应的边互为平行，矩形天窗上与顶棚底沿上相对应的边互为平行，所述的多层复合板由下往上依次包括第一无纺布层、软质海绵层、第一PP玻纤毡层、硬质海绵层、第二PP玻纤毡层、第二无纺布层，其中，所述的多层复合板的制备方法为，(1)将所述第一PP玻纤毡层和所述第二PP玻纤毡层分别固定平铺于上模具板下板面和下模具板上板面上；(2)常温下，将聚醚多元醇、水、发泡稳定剂、催化剂混合充分得到混合料1，再向混合料1中加入异氰酸酯，充分混合后将所得混料立即均匀涂布于步骤(1)中的所述第二PP玻纤毡层的上板面上，将步骤(1)中的所述上模具板和所述下模具板一起送入层压机中发泡得到第一PP玻纤毡层/硬质海绵层/第二PP玻纤毡层的三层复合板，进入层压机后，所述上模具板和所述下模具板上下正对设置并保持面面平行，使所述第一PP玻纤毡层位于所述第二PP玻纤毡层的正上方，并始终保持所述上模具板和所述下模具板之间间距不变；(3)通过粘结剂将所述第一无纺布层与所述软质海绵层粘合得到第一无纺布层/软质海绵层的两层复合板；(4)通过粘结剂将步骤(2)中得到的第一PP玻纤毡层/硬质海绵层/第二PP玻纤毡层的三层复合板与步骤(3)中得到的第一无纺布层/软质海绵层的两层复合板粘合，得到依次包括第一无纺布层、软质海绵层、第一PP玻纤毡层、硬质海绵层、第二PP玻纤毡层的五层复合板；(5)通过粘结剂将步骤(4)中得到的五层复合板与所述第二无纺布层粘合，得到多层复合板，对所得的多层复合板进行裁剪、修边。2.如权利要求1所述的具有大尺寸天窗结构的高强度汽车顶棚，其特征在于：步骤(2)中，聚醚多元醇、水、发泡稳定剂、催化剂、异氰酸酯的质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昀，李成国，张伟，
申请(专利权)人：江苏祺胜现代新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32