一種棉氈隔音墊的生產方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種棉氈隔音墊的生產方法，選取原材料，原材料為熔點范圍為高熔點纖維與低熔點纖維混紡而成的雙組份混合片材；原材料烘烤，采用熱風對原材料加熱；原材料熱切，加熱好的片材鋪放在成型剪切模下模上，壓制完成后再進行沖切；通過吹風冷卻定型，檢驗后粘貼標簽，裝箱入庫。本發(fā)明解決了棉氈隔音墊生產中，加熱效率低，不容易烘烤透，進而影響產品性能的缺陷。生產過程中不產生有毒有害物質，生產環(huán)境氣味小,能夠更好的保護勞動者健康。產品孔位精確好，無常見的毛刺及分層缺陷。生產的最終成品質量輕，隔音性能優(yōu)良，重量比同等性能重質層隔音墊能大幅降低。
【專利說明】一種棉氈隔音墊的生產方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車零部件制造領域，更具體涉及一種棉氈隔音墊的生產方法，適用于汽車前圍擋板隔音墊，地毯下隔音墊等使用棉氈類原材料制造的零件。
【背景技術】
[0002]作為重要的整車被動降噪手段之一，在汽車乘客艙，行李艙內，隔音吸音類零件被大量使用。此類零件能夠阻斷噪聲的傳播途徑，衰減人耳敏感的中高頻噪聲，對于打造寧靜的車內環(huán)境，降低車內噪聲具有重要作用。
[0003]現(xiàn)有技術中，使用EPDM，EVA等重質層表皮+PU發(fā)泡的隔音墊結構雖然具有優(yōu)異的隔音性能，但存在如下缺點:生產過程不環(huán)保，需要使用大量的化學原料，表皮烘烤容易產生異味以及大量有毒氣體，脫模劑飛沫容易散發(fā)，生產現(xiàn)場空氣質量較差；產品質量大:一個使用重質層表皮來生產的前圍擋板隔音墊，其重量高達IOKg左右，導致生產現(xiàn)場以及后期的整車裝配線上的工人勞動強度較大，需要進一步輕量化。VOC排放不易達標:前圍擋板隔音墊，地毯下隔音墊等零件位于乘客艙內，展開面積較大，零件表面被其他零件覆蓋，導致其VOC物質釋放較慢，其穩(wěn)定且持續(xù)的散發(fā)是車內空氣不良的重要原因。低VOC排放的重質層表皮以及發(fā)泡原材料技術實現(xiàn)的成本較高，且批次之間不易保持穩(wěn)定。選擇氣味低，fog值低，甲醛釋放量低以及VOC排放小的材料來制造此類零件，顯得更具有特別的意義。
[0004]作為替代方案，棉氈類隔音墊是更具有市場前景的產品類型，原材料及生產過程更環(huán)保，生產效率更高，工藝適應性更好，尤其在輕量化方面，具有顯著的優(yōu)勢。但現(xiàn)有棉氈類隔音墊的生產方法中，存在如下幾個主要問題:1.現(xiàn)有原材料環(huán)保性和可成型性不能很好兼顧，且隔音性能偏弱。2.因棉氈導熱系數(shù)較低，現(xiàn)有的烘箱輻射式加熱方式效率較低，對于厚度大于IOmm的氈類，即使采用雙面烘烤工藝，也容易存在烘烤周期過長，烘烤不透或者表面容易過烘，導致熱壓過程中的打皺和破損缺陷，外觀不良。3.生產線自動化程度不夠，需要手工輔助操作環(huán)節(jié)較多，人工成本較高。4.需要采用水切或者機切方式進行二次沖切加工，半成品流轉需要占用容器以及場地，生產工序較長。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術存在的上述問題，提供一種棉氈隔音墊的生產方法，解決了原材料加熱效率低，烘烤不透容易打皺，外觀不良，產品廢品率偏多，需要二次切孔，工序偏長，生產效率較低，切孔容易分層以及毛刺等問題，并具有良好的隔音性能。
[0006]本發(fā)明的上述目的通過以下技術方案實現(xiàn):
步驟1、原材料準備:根據(jù)產品的消耗定額要求，切割成既定大小的原材料片材并進行理化性能檢驗。每批次的檢測內容包括尺寸，厚度，單位面積重量，氣味性，可壓縮性，尺寸變化率。定期確認檢驗項目還包括霧化，VOC,阻燃性。
[0007]所述的原材料，其典型結構為一種高熔點的纖維(熔點范圍18(T240°C)和低熔點纖維(熔點范圍:12(Tl60°C)混紡成的雙組分片材，高熔點纖維一般選用PET纖維，其含量為60-90%,低熔點纖維一般選擇PP纖維。其顯微結構為低熔點纖維無取向雜亂分布在高熔點纖維中，并與高熔點纖維互相纏繞，形成許多孔洞大小不一的微結構。材料厚度為30~50mm，單位面積克重1200~2500g/m2。通過低熔點PP纖維絲在加熱過程中的融化，起到粘結劑功能，以實現(xiàn)良好的成型，片材中不使用任何膠粘劑，環(huán)保無毒。
[0008]為更好的提高隔音性能，并兼顧產品的軟硬度方面的要求，以及裝車過程中與鈑金的服帖性，所述原材料也可以采用如下結構:
A、軟硬層復合氈片材結構:由疏松軟層與致密硬層的兩層通過針刺組合。兩層均由高熔點PET纖維和低熔點PP纖維組成，且組分一致，高熔點PET纖維含量均為60-90%，致密硬層單位面積克重在1600~2500 g/m2，厚度為原材料總厚度的1/10-1/3之間，疏松軟層單位面積克重在600~l500g/ m2。
[0009]B、在隔音要求比較高時，可在結構A基礎上，在致密硬層的另一面針刺一層疏松軟層，形成疏松軟層+致密硬層+疏松軟層的三層結構，以更好的彌補中低頻段(315~2000Hz)的隔音。
[0010]C、在隔音要求比較高時，還可以在A所述軟硬層復合氈片材結構中，在疏松軟層和致密硬層中間夾入一層氣密膜。所述氣密膜可以是一層厚度為0.05、.2mm，單位面積重量為45~180 g/m2的聚乙烯膜層，也可以是一層厚度為1.0~1.5mm，單位面積重量200g/m2~3000 g/m2的聚乙烯-醋酸乙烯(EVA)表皮層。能夠提高原材料的流阻，更好的和介質特性阻抗(P K)匹配，顯著的提高隔音性能。
[0011]無論采用何種結構的原材料，產品成型后，貼在車身鈑金一側的均為軟性層，
2.原材料烘烤:采用熱風對原材料加熱，加熱時間和溫度根據(jù)原材料的厚度，組成以及結構類型確定。優(yōu)選的，熱風溫度:230±20°C，加熱時間30~60s，熱風噴射到材料上的風速為6~15m/s。出風口離材料表面距離:10~20mm。
[0012]所述的熱風由天然氣熱風循環(huán)式加熱爐產生，通過一個喇叭形的風罩，垂直噴射在整個原材料上，并在壓力下沿著材料中的微孔將熱量向內部不斷傳遞，快速加熱材料內部，并保證原材料內外部烘烤的一致性，有效避免輻射式加熱中，棉氈因結構疏松，傳熱效率較差，表面容易焦化，內部難以烤透，烘烤不均一的缺點。材料內的低熔點PP纖維在熱風作用下能夠在厚度方向上均勻融化，融化的PP纖維能夠起到粘結作用，環(huán)保無毒，提高材料的可成型性和最終產品的致密性。
[0013]3.原材料熱切:加熱好的片材、鋪放在成型剪切模下模上，上模通過壓板安裝在壓機上平面上，上模在孔位以及產品周圈安裝有刀口，采用剪切方式切出孔位以及修剪周圈余料，并在孔位以及周圈壓制出3-8mm的封邊，避免孔位處分層。壓制和沖切在同一模具中分兩個動作進行，壓制完成后再進行沖切。壓制過程中，合模壓力:15MPa~25MPa，加壓下行距離50~l00mm，加壓下行速度:l0!20mm/s，沖切過程中，沖刀沖切壓力:15MPa~25MPa，保壓時間20~40s。壓制階段和沖切階段的緩沖時間:f2s。
[0014]緩沖時間為壓制和沖切兩個階段的壓力轉換時間，沖切過程是二次加壓過程，緩沖時間的設置，能夠有效的保護沖切刀口，并保證產品質量。
[0015]4.在專用冷卻架上強制吹風冷卻定型，防止產品變形。冷卻后的產品即為成品，檢驗后粘貼標簽，裝箱入庫。冷卻定型時間:10s~30s，冷卻后表面溫度30~50°C。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點: 本發(fā)明解決了棉氈隔音墊生產中，加熱效率低，不容易烘烤透，進而影響產品性能的缺陷。生產過程中不產生有毒有害物質，生產環(huán)境氣味小，能夠更好的保護勞動者健康。產品孔位精確好，無常見的毛刺及分層缺陷。生產的最終成品質量輕，隔音性能優(yōu)良，重量比同等性能重質層隔音墊能大幅降低。
【具體實施方式】
[0017]以下對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細描述。
[0018]實施例一:某車型隔音墊
1.采用的原材料，高熔點PET纖維含量為60%，低熔點纖維選擇PP纖維，含量為40%，材料厚度總厚度為40mm,單位面積克重1800g/m2。
[0019]2.原材料烘烤:采用熱風對原材料加熱。熱風溫度:220°C，加熱時間30s，熱風噴射到材料上的風速為15m/s。出風口離材料表面距離:10mm。
[0020]3.原材料熱切:加熱好的片材、鋪放在成型剪切模下模上，上模通過壓板安裝在壓機上平面上，上模在孔位以及產品周圈安裝有刀口，采用剪切方式切出孔位以及修剪周圈余料，并在孔位以及周圈壓制出5mm的封邊，避免孔位處分層。壓制和沖切在同一模具中分兩個動作進行，壓制完成后再進行沖切。壓制過程中，合模壓力:15MPa，加壓下行距離70mm，加壓下行速度:20mm/s，沖切過程中，沖刀沖切壓力:15MPa，保壓時間25s。壓制階段和沖切階段的緩沖時間:1s。
[0021]4.在專用冷卻架上強制吹風冷卻定型，防止產品變形。冷卻后的產品即為成品，檢驗后粘貼標簽，裝箱入庫。冷卻定型時間:30s，冷卻后表面溫度約3(T40°C。
[0022]所得隔音墊成品能夠滿足10級隔音曲線，單件產品重量約為2.88kg，孔周切邊平整，無毛刺。在產品輕量化上具有顯著優(yōu)勢，但在隔音性能上偏弱。
[0023]實施例二:某車型隔音墊
1.采用的原材料為軟硬層復合氈片材結構:由疏松軟層與致密硬層的兩層通過針刺組合。兩層均由高熔點PET纖維和低熔點PP纖維組成，且組分一致，高熔點PET纖維含量均為90%，低熔點纖維選擇PP纖維，含量為10%。材料總厚度30mm，其中致密硬層單位面積克重在2500g/m2，厚度為原材料總厚度的1/5 (6mm)，疏松軟層單位面積克重在800g/ m2，厚度為24mm。
[0024]2.原材料烘烤:采用熱風對原材料加熱。熱風溫度:240°C，加熱時間45s，熱風噴射到材料上(疏松軟層面)的風速為10m/s。出風口離材料表面距離:15mm。
[0025]3.原材料熱切:加熱好的片材、鋪放在成型剪切模下模上，上模通過壓板安裝在壓機上平面上，上模在孔位以及產品周圈安裝有刀口，采用剪切方式切出孔位以及修剪周圈余料，并在孔位以及周圈壓制出5mm的封邊，避免孔位處分層。壓制和沖切在同一模具中分兩個動作進行，壓制完成后再進行沖切。壓制過程中，合模壓力:20MPa，加壓下行距離80mm，加壓下行速度:15mm/s，沖切過程中，沖刀沖切壓力:20MPa，保壓時間35s。壓制階段和沖切階段的緩沖時間:1s。
[0026]4.在專用冷卻架上冷卻定型，防止廣品變形。冷卻后的廣品即為成品，檢驗后粘貼標簽，裝箱入庫。冷卻定型時間:20s，冷卻后表面溫度約45°C。
[0027]所得隔音墊成品能夠滿足15級隔音曲線，單件產品重量約5280g，在315Hz—3150Hz平均隔聲量為14.8dB，相比同等隔音性能的重質層隔音墊減重15%，孔周切邊平整，無毛刺。
[0028]實施例三:某車型隔音墊
1.采用的原材料復合氈片材結構:由疏松軟層與致密硬層的兩層通過針刺組合，再在致密硬層上針刺一層疏松軟層氈。三層均由高熔點PET纖維和低熔點PP纖維組成，且組分一致，高熔點PET纖維含量均為70%，低熔點纖維選擇PP纖維，含量為30%。材料總厚度50mm,其中致密硬層單位面積克重在2100g/m2,厚度為6mm, —層疏松軟層單位面積克重在800g/m2,厚度為22mm。另一層疏松軟層單位面積克重在800g/ m2,厚度為22mm。
[0029]2.原材料烘烤:采用熱風對原材料加熱。熱風溫度:250°C，加熱時間50s，熱風噴射到材料上(疏松軟層面)的風速為15m/s。出風口離材料表面距離:15mm。
[0030]3.原材料熱切:加熱好的片材、鋪放在成型剪切模下模上，上模通過壓板安裝在壓機上平面上，上模在孔位以及產品周圈安裝有刀口，采用剪切方式切出孔位以及修剪周圈余料，并在孔位以及周圈壓制出8mm的封邊，避免孔位處分層。壓制和沖切在同一模具中分兩個動作進行，壓制完成后再進行沖切。壓制過程中，合模壓力:25MPa，加壓下行距離100mm，加壓下行速度:20mm/s，沖切過程中，沖刀沖切壓力:25MPa，保壓時間40s。壓制階段和沖切階段的緩沖時間:2s。
[0031]4.在專用冷卻架上冷卻定型，防止廣品變形。冷卻后的廣品即為成品，檢驗后粘貼標簽，裝箱入庫。冷卻定型時間:30s，冷卻后表面溫度40°C。
[0032]所得隔音墊成品能夠滿足18級隔音曲線，且隔聲量向中低頻頻段變大，在315Hz—3150Hz平均隔聲量為19.ldB。單件產品重量約5500g，相比同等隔音性能的重質層隔音墊減重23.6%，孔周切邊平整，無毛刺。
[0033]實施例四:某車型隔音墊
1.采用的原材料復合氈片材結構:由疏松軟層與致密硬層的兩層通過針刺組合，并在兩層中夾有氣密膜。兩層均由高熔點PET纖維和低熔點PP纖維組成，且組分一致，高熔點PET纖維含量均為80%，低熔點纖維選擇PP纖維，含量為20%。材料總厚度30mm，其中致密硬層單位面積克重在1600g/m2,厚度為原材料總厚度的1/5 (6mm),疏松軟層單位面積克重在600g/ m2，厚度為24mm。氣密膜厚度0.1mm,單位面積重量90g/m2的聚乙烯膜。
[0034]2.原材料烘烤:采用熱風對原材料加熱。熱風溫度:240°C，加熱時間45s，熱風噴射到材料上(疏松軟層面)的風速為12m/s。出風口離材料表面距離:15mm。
[0035]3.原材料熱切:加熱好的片材、鋪放在成型剪切模下模上，上模通過壓板安裝在壓機上平面上，上模在孔位以及產品周圈安裝有刀口，采用剪切方式切出孔位以及修剪周圈余料，并在孔位以及周圈壓制出5mm的封邊，避免孔位處分層。壓制和沖切在同一模具中分兩個動作進行，壓制完成后再進行沖切。壓制過程中，合模壓力:20MPa，加壓下行距離80mm，加壓下行速度:15mm/s，沖切過程中，沖刀沖切壓力:20MPa，保壓時間35s。壓制階段和沖切階段的緩沖時間:1s。
[0036]4.在專用冷卻架上冷卻定型，防止廣品變形。冷卻后的廣品即為成品，檢驗后粘貼標簽，裝箱入庫。冷卻定型時間:20s，冷卻后表面溫度約45°C。
[0037]所得隔音墊成品能夠滿足18級隔音曲線，單件產品重量約3600g，在315Hz—3150Hz平均隔聲量為17.9dB,相比同等隔音性能的重質層隔音墊減重50%，孔周切邊平整，無毛刺。
[0038]實施例五:某車型隔音墊
1.采用的原材料復合氈片材結構:由疏松軟層與致密硬層的兩層通過針刺組合，并在兩層中聚乙烯-醋酸乙烯(EVA)表皮層。兩層均由高熔點PET纖維和低熔點PP纖維組成，且組分一致，高熔點PET纖維含量均為80%，低熔點纖維選擇PP纖維，含量為20%。材料總厚度30mm,其中致密硬層單位面積克重在1600g/m2,厚度為原材料總厚度的1/5 (6mm),疏松軟層單位面積克重在600g/ m2，厚度為24mm。EVA層厚度1mm，單位面積重量2000g/m2。
[0039]2.原材料烘烤:采用熱風對原材料加熱。熱風溫度:240°C，加熱時間45s，熱風噴射到材料上(疏松軟層面)的風速為12m/s。出風口離材料表面距離:15mm。
[0040]3.原材料熱切:加熱好的片材、鋪放在成型剪切模下模上，上模通過壓板安裝在壓機上平面上，上模在孔位以及產品周圈安裝有刀口，采用剪切方式切出孔位以及修剪周圈余料，并在孔位以及周圈壓制出3mm的封邊，避免孔位處分層。壓制和沖切在同一模具中分兩個動作進行，壓制完成后再進行沖切。壓制過程中，合模壓力:20MPa，加壓下行距離80mm，加壓下行速度:15mm/s，沖切過程中，沖刀沖切壓力:20MPa，保壓時間35s。壓制階段和沖切階段的緩沖時間:1s。
[0041]4.在專用冷卻架上冷卻定型，防止廣品變形。冷卻后的廣品即為成品，檢驗后粘貼標簽，裝箱入庫。冷卻定型時間:20s，冷卻后表面溫度約45°C。
[0042]所得隔音墊成品能夠滿足22級隔音曲線，單件產品重量約6800g，在315Hz—3150Hz平均隔聲量為21.3dB,相比同等隔音性能的重質層隔音墊減重30.5%，孔周切邊平整，無毛刺。
[0043]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)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各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)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】
1.一種棉氈隔音墊的生產方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、選取原材料，原材料為熔點范圍為18(T240°C的高熔點纖維與熔點范圍為12(T160°C的低熔點纖維混紡而成的雙組份混合片材，高熔點纖維含量為60、0% ； 步驟2、原材料烘烤，采用熱風對原材料加熱，熱風溫度為2 3 O ± 2 (TC，加熱時間3(T60s，熱風噴射到原材料上的風速為6~15m/s，出風口離材料表面距離為l(T20mm ； 步驟3、原材料熱切，加熱好的片材鋪放在成型剪切模下模上，并在被加工孔位以及隔音墊周圈壓制出3-8mm的封邊，壓制完成后再進行沖切，壓制過程中，合模壓力為15MPa~25MPa，加壓下行距離5(Tl00mm，加壓下行速度為l(T20mm/s，沖切過程中，沖刀沖切壓力為15MPa~25MPa，保壓時間2(T40s，壓制階段和沖切階段的緩沖時間為l~2s ； 步驟4、通過吹風冷卻定型，檢驗后粘貼標簽，裝箱入庫，冷卻定型時間為lOslOs，冷卻后表面溫度3(T50°C。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種棉氈隔音墊的生產方法，其特征在于，所述的原材料包括由針刺組合的疏松軟層和致密硬層，疏松軟層和致密硬層均為步驟I中的混合片材，疏松軟層單位面積克重在60(Tl500g/ m2，致密硬層單位面積克重在160(T2500 g/m2，致密硬層厚度為原材料總厚度的1/10-?/3。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種棉氈隔音墊的生產方法，其特征在于，所述的疏松軟層為兩層，分別設置在致密硬層的兩面。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種棉氈隔音墊的生產方法，其特征在于，所述的疏松軟層和致密硬層還設置有氣密膜，氣密膜為0.05、.2mm厚且單位面積重量為45~180 g/m2的聚乙烯膜層；或者為1.(Tl.5mm厚且單位面積重量20`00g/nT3000 g/m2的聚乙烯-醋酸乙烯。
【文檔編號】B32B37/06GK103496244SQ201310478825
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月15日 優(yōu)先權日:2013年10月15日
【發(fā)明者】龍?zhí)で? 田光勝, 張志龍, 司旭倉, 蘇曉明, 吳凌波 申請人:湖北三環(huán)汽車工程塑料有限公司