一种3D打印汽车玻璃包边总成样件的方法与流程

本发明涉及汽车部件生产领域，特别是涉及一种3D打印汽车玻璃包边总成样件的方法。

背景技术：

目前，汽车玻璃包边总成样件的生产工艺主要包括整周圈胶条装配、整体注塑包边、PU勾芡式粘接、PU机械手挤出包边、PVC/TPE/EPDM+3M双面胶带包边等。

这些传统的汽车玻璃包边生产工艺往往是从一个产品的设计开发到最终产品实现工业化生产，所需筹备时间一般需要1-2年之久。产品在进行正式量产之前，汽车玻璃供应商需向客户提供产品原型样件。这样，每一个原型样件的制作，均需开模、设计配套的模具、制作对应检具、购买注射机和发泡剂等设备工装，其存在包边设备占地面积大，造价成本高昂，工艺研制周期长等明显缺点。同时，一般原型样件制作量少，交样完成后，对应的模检具等工装即报废，存在严重浪费等现象。

技术实现要素：

为解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种3D打印汽车玻璃包边总成样件的方法，包括：

根据包边总成样件打印上基层靠模、下基层靠模及嵌件；

在所述上基层靠模及下基层靠模表面涂覆脱模剂，并在下基层靠模上放置玻璃及上基层靠模；

打印上层包边，并在翻转所述玻璃、上基层靠模及下基层靠模后，打印下层包边；

向所述玻璃侧边涂覆胶黏剂，以粘接所述嵌件；

打印中间包边，以包住所述嵌件，并打印包边舌片，获得包边总成模件；

将所述包边总成模件进行脱模，获得汽车玻璃包边总成样件。

其中，在硬料注塑头根据包边总成样件打印上基层靠模、下基层靠模及嵌件的步骤之前，还包括：

获取嵌件外形信息；所述嵌件用于填充中间包边与下层包边之间的空隙部分。

其中，使用硬料注塑头打印上基层靠模、下基层靠模及嵌件，且所述硬料注塑头内填充有ABS树脂及PP聚丙烯硬质材料；

其中，使用软料注塑头打印上层包边、下层包边、中间包边及包边舌片，且所述软料注塑头内填充有TPE、PVC及聚氨酯软质材料。

其中，硬料注塑头根据包边总成样件打印上基层靠模、下基层靠模及嵌件时，设置打印温度为200～300℃，打印速度为60～100mm/s。

其中，软料注塑头打印上层包边及下层包边时，设置打印温度为180～250℃，打印速度为60～100mm/s。

其中，在所述硬料注塑头及软料注塑头上分别安装玻璃位置检测头，以在注塑时，分别检测硬料注塑头及软料注塑头与所述玻璃的距离。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过打印上、下基层靠模及嵌件；并在靠模表面涂覆脱模剂，再打印上层包边，并在翻转所述玻璃及靠模后，打印下层包边；在放入所述嵌件后，打印中间包边，以包住所述嵌件，最后进行脱模，获得汽车玻璃包边总成样件。通过上述方式，本发明可以直接根据计算机数模打印任何形状的图形，降低制造成本、缩短研制周期、提高生产效率高和产品精确度，能有效解决配套工装模检具严重浪费等问题。

附图说明

图1是本发明中3D打印汽车玻璃包边总成样件的方法流程示意图；

图2是本发明中汽车玻璃包边总成原型样件结构示意图；

图3是图2中C-C截面剖视图；

图4是图3中A部分局部放大图；

图5是本发明具体实施例中路虎L551后侧窗的制作流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。

本发明实施例一提供一种3D打印汽车玻璃包边总成样件的设备，包括：3D打印机注塑本体；其中，所述3D打印机注塑本体上安装有硬料注塑头、软料注塑头、三个伺服电机和3D打印机注塑床体；所述三个伺服电机分别安装到X、Y和Z轴方向上，用于控制两个注塑头在3个维度的空间内移动以实现快速3D打印注塑。

其中，所述硬料注塑头及软料注塑头上分别安装有玻璃位置检测头，用于在注塑时，分别检测硬料注塑头及软料注塑头与玻璃的距离。

其中，所述硬料注塑头内填充有ABS树脂及PP聚丙烯等硬质材料；所述软料注塑头内填充有TPE、PVC及聚氨酯等软质材料。

在实际操作中，所述硬料注塑头用于根据包边总成样件打印上基层靠模、下基层靠模及嵌件；所述软料注塑头用于打印上层包边及下层包边。

其中，所述软料注塑头还用于打印中间包边，以包住所述嵌件，并打印包边舌片，获得包边总成模件。

如图1～4所示，利用上述3D打印汽车玻璃包边总成样件的设备，本发明实施例二还提供一种3D打印汽车玻璃包边总成样件的方法，其包括如下步骤：

S1：硬料注塑头根据包边总成样件打印上基层靠模1、下基层靠模2及嵌件6；

S2：在所述上基层靠模1及下基层靠模2表面涂覆脱模剂，并在下基层靠模2上放置玻璃3及上基层靠模1；

S3：软料注塑头打印上层包边4，并在翻转所述玻璃3、上基层靠模1及下基层靠模2后，打印下层包边5；

S4：向所述玻璃3侧边涂覆胶黏剂，以粘接所述嵌件6；

S5：软料注塑头打印中间包边7，以包住所述嵌件6，并打印包边舌片8，获得包边总成模件；

S6：将所述包边总成模件进行脱模，获得汽车玻璃包边总成样件。

其中，本发明所述嵌件用于填充中间包边与下层包边之间的空隙部分。

区别于现有技术的情况，本发明的硬料注塑头打印上、下基层靠模及嵌件；并在靠模表面涂覆脱模剂，软料注塑头打印上层包边，并在翻转所述玻璃及靠模后，打印下层包边；在放入所述嵌件后，打印中间包边，以包住所述嵌件，最后进行脱模，获得汽车玻璃包边总成样件。通过上述方式，本发明可以直接根据计算机数模打印任何形状的图形，降低制造成本、缩短研制周期、提高生产效率高和产品精确度，能有效解决配套工装模检具严重浪费等问题。

其中，在步骤S1之前，还包括：

步骤S0：获取嵌件外形信息。

其中，所述硬料注塑头内填充有ABS树脂及PP聚丙烯硬质材料；所述软料注塑头内填充有TPE、PVC及聚氨酯软质材料。

其中，硬料注塑头根据包边总成样件打印上基层靠模、下基层靠模及嵌件时，设置打印温度为200～300℃，打印速度为60～100mm/s；软料注塑头打印上层包边及下层包边时，设置打印温度为180～250℃，打印速度为60～100mm/s。

其中，所述硬料注塑头及软料注塑头上分别安装有玻璃位置检测头，用于在注塑时，分别检测硬料注塑头及软料注塑头与所述玻璃的距离。

为方便理解，本发明以路虎L551后侧窗为一个具体实施例来阐述注塑流程，如图5所示。

本发明所述硬料注塑头根据玻璃包边总成设计在3D打印机注塑床体上打印出上、下基层靠模和嵌件，其中所述基层靠模为玻璃包边总成产品的阴模，可通过程序设置打印材料为硬料材料，包含ABS和PP等硬质材料，打印温度可设置为200-300℃，打印速度可设置为60-100mm/s，依次打印嵌件和基层靠模；

在打印完上下基层靠模后，在上下基层靠模的表面上均匀涂覆一层薄薄(如10μm厚)的脱模剂，以便于后期3D打印的玻璃包边总成产品脱模，并在下基层靠模上依序放置待打印玻璃和上基层靠模(如图5中图示步骤S1及S2)。

随后开始使用软料注塑头进行打印；具体地：

本发明所述软料注塑头根据玻璃包边总成数模设计打印玻璃包边材料，也可程序设置其打印材料为软料材料等，可包含TPE、PVC和聚氨酯等软质材料，打印温度可设置为180-250℃，打印速度可设置为60-100mm/s，在玻璃上片后，以逐层叠加的方式打印出上层包边(如图5中图示步骤S3)；

随后可人工180°翻转所述玻璃和上、下基层靠模，以相同的方式打印出下层包边(如图5中图示步骤S4)，并向玻璃侧边涂覆底涂等胶黏剂，以粘接上述嵌件(如图5中图示步骤S5)；

继续注射软料，用于打印中间包边，以包裹住嵌件(如图5中图示步骤S6)，并继续打印出包边舌片，最终脱模得到汽车玻璃包边总成原型样件产品。

本发明至少具有如下有益效果：

1)本发明将3D打印技术首次应用于汽车玻璃包边总成原型样件的制作，对汽车玻璃包边总成的未来生产具有指导意义；

2)本发明使用的3D打印机体积小，可减少设备占地面积；

3)本发明提供的3D打印注塑的汽车玻璃包边总成技术具备制造成本低、研制周期短、生产效率高和产品精确度高等优点；

4)由于现有技术中的3D打印很难进行曲面打印，而玻璃包边打印通常为曲面打印，本发明通过合理设计嵌件外形，克服了曲面包边打印难点，可完美包裹住嵌件，既增强了包边强度，又使产品外观优美、自然。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。