【摘要】：汽車安全玻璃安裝托架(以下簡稱安裝托架)作為玻璃安裝的基準(zhǔn),直接承受玻璃自重、升降摩擦、沖擊振動(dòng)等工況。安裝托架和玻璃的粘結(jié)常規(guī)采用聚氨酯膠涂覆粘結(jié)法,但該方法存在周期長、效率低、質(zhì)量穩(wěn)定性差、粘結(jié)強(qiáng)度不足等問題。因此,本文提出采用汽車安全玻璃與其塑料安裝托架一體化注射成型的方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法。注塑成型的效率高、精度高,但運(yùn)用在安裝托架成型中則存在著困難,即玻璃需要預(yù)先裝入模具中,脆性玻璃在注塑壓力作用下易破裂,而且玻璃與注塑材料之間屬于異質(zhì)材料粘結(jié)。如何設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)以保障玻璃不破碎,如何揭示粘結(jié)機(jī)理以創(chuàng)新設(shè)計(jì)注塑工藝方法、如何成型制造以保障粘結(jié)強(qiáng)度是三個(gè)關(guān)鍵的問題。本文圍繞粘結(jié)機(jī)理這一核心,分別開展了以下研究:設(shè)計(jì)了安裝托架注塑模具新結(jié)構(gòu)。在分析玻璃幾何形狀和物理特性的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了采用曲面異形玻璃輪廓分段逐步篩選的方法,該方法利用了異形玻璃的微分幾何特征。通過對(duì)周向曲率變化的定量計(jì)算,篩選得到玻璃的定位點(diǎn)和定位方向,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確可靠定位。利用設(shè)計(jì)和制造的安裝托架注塑模具,設(shè)計(jì)了帶有玻璃嵌件的安裝托架注塑實(shí)驗(yàn)。利用模流分析軟件結(jié)合實(shí)際注塑優(yōu)化注塑參數(shù),減少塑件翹曲變形,得出最佳參數(shù):注塑背壓30 MPa,熔體溫度155℃,注射時(shí)間0.2 s,保壓壓力30%-60%,保壓時(shí)間14 s,冷卻時(shí)間20 s。針對(duì)注塑材料聚氯乙烯(PVC)和玻璃之間結(jié)合強(qiáng)度較低的問題,選用新型雙組分粘膠作為底涂劑,并對(duì)注塑的樣件進(jìn)行成型質(zhì)量和粘結(jié)強(qiáng)度測定,得到安裝托架粘結(jié)位置平均誤差為0.12 mm,安裝托架平均飛邊厚度小于0.1 mm;平均粘結(jié)強(qiáng)度為330 N。對(duì)安裝托架成型粘結(jié)機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)的分析。首先,利用分子動(dòng)力學(xué)的方法,模擬分析玻璃、底涂劑、PVC三者在成型和粘結(jié)過程中的相互作用過程。其次,采用原子力顯微鏡(AFM)對(duì)玻璃表面的微觀形貌和表面粗糙度進(jìn)行檢測和描述;利用傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)測定注塑前后底涂劑層光譜的變化,分析確定底涂劑與PVC之間的相似相溶情況;采用掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)樣品粘結(jié)截面進(jìn)行觀測,同時(shí)采用X射線能譜儀(EDS)進(jìn)行截面的能譜掃描,測定三種材料之間的粘結(jié)情況和內(nèi)部原子滲透情況。結(jié)果表明,表面粗糙度達(dá)到一定值(Ra值:80.14nm)的玻璃表面,可以有效增大玻璃和底涂劑的接觸面,使得底涂劑可以牢固地附在玻璃表面,固化后的底涂劑與玻璃表面以機(jī)械咬合的方式形成良好粘結(jié);底涂劑固化生成物中的脲基和酰胺基等極性基團(tuán)與極性PVC具有良好相容性,實(shí)現(xiàn)了兩者的相互擴(kuò)散,氯原子擴(kuò)散進(jìn)入底涂劑層的深度約10 μm。根據(jù)上述揭示的粘合機(jī)理,研究了如何改進(jìn)底涂工藝的問題,利用軌跡優(yōu)化的理論,對(duì)異形曲面汽車安全玻璃底涂機(jī)械手運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行了設(shè)計(jì),利用該方法得到的安裝托架及玻璃制品的粘結(jié)強(qiáng)度等關(guān)鍵指標(biāo)均達(dá)到技術(shù)要求。本文通過揭示安裝托架與玻璃的粘結(jié)機(jī)理系統(tǒng)研究,對(duì)于裝有嵌件注塑這一類別產(chǎn)品高品質(zhì)生產(chǎn)有理論和實(shí)際參考意義。
【圖文】：

汽車安全玻璃與其塑料安裝托架一體化注射成型的粘結(jié)機(jī)理研究第一章緒論逡逑的意義和目的逡逑現(xiàn)代文明社會(huì)不可缺少的主要交通工具。２０１７年，，我國汽車產(chǎn)和２８８７．９萬輛。作為汽車重要部件之一的汽車安全玻璃，品種不不僅對(duì)汽車安全玻璃的性能有較高要求，對(duì)其功能性和舒適性也家產(chǎn)業(yè)政策大力倡導(dǎo)高技術(shù)含量汽車安全玻璃的研發(fā)和生產(chǎn)，孕玻璃市場。逡逑全玻璃占車身約近１／３的表面積。按安裝部位，可分為前擋風(fēng)玻璃、以及天窗玻璃等類型，如圖１－１所示。汽車安全玻璃需具備基本能以及良好的力學(xué)性能，同時(shí)還要求汽車安全玻璃具備一定的耐磨密封和隔音性能，從而保障乘員的乘坐安全［１］。逡逑

１．２汽車安全玻璃安裝托架的涂覆粘結(jié)制造方法逡逑１．２．１汽車安全玻璃安裝托架的涂覆粘結(jié)制造技術(shù)概述逡逑汽車安全玻璃安裝托架的粘結(jié)示意圖如圖１－３所示，汽車安全玻璃安裝托架的傳統(tǒng)制逡逑造方法是涂覆粘結(jié)制造法，通常采用聚氨酯熔膠進(jìn)行安裝托架和汽車安全玻璃的粘結(jié)。粘逡逑結(jié)的主要工序有：１）汽車安全玻璃清洗、底涂等預(yù)處理；２）利用注塑方法單獨(dú)生產(chǎn)安裝逡逑托架；３）工裝定位，采用固定工裝將汽車安全玻璃和安裝托架分別移動(dòng)到固定位置；４）逡逑人工用噴槍涂覆聚氨酯熔膠到安裝托架和汽車安全玻璃之間的縫隙內(nèi)；５）聚氨酯熔膠的逡逑２逡逑
【學(xué)位授予單位】：福建工程學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U463.83;TQ320.662

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王金濤;徐金亭;;復(fù)雜曲面上機(jī)器人自動(dòng)噴涂路徑規(guī)劃方法[J];中國機(jī)械工程;2015年14期

2 王善凱;李晶;胡激濤;孫曉盼;范曉健;;基于Moldflow的薄壁注塑件翹曲優(yōu)化分析[J];西安工程大學(xué)學(xué)報(bào);2015年03期

3 張鵬;王曉寧;;單組分聚氨酯玻璃膠在汽車裝配中的應(yīng)用[J];汽車工藝與材料;2015年05期

4 王東旭;陳樹森;李麗潔;金韶華;;ε-HNIW/F2311 PBX界面結(jié)構(gòu)力學(xué)行為模擬[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào);2015年02期

5 孟欣;王娜;白云峰;;淺談汽車玻璃發(fā)展趨勢[J];玻璃;2015年01期

6 閔志宇;康莉;沈俊芳;;帶嵌件結(jié)構(gòu)的塑料鑰匙注塑模設(shè)計(jì)[J];工程塑料應(yīng)用;2014年05期

7 吳燕華;朱芬芳;王宏霞;;金屬嵌件塑料件模具磨損的原因及改進(jìn)措施[J];模具技術(shù);2014年02期

8 曾勇;龔俊;許寧;鄭雷;趙世田;;噴涂機(jī)器人路徑組合優(yōu)化中噴槍軌跡參數(shù)的修正方法[J];中國機(jī)械工程;2014年06期

9 李偉信;白明敏;陸穎;饒平根;;Al_2O_3/Steel-epoxy層狀復(fù)合材料的制備和性能[J];無機(jī)材料學(xué)報(bào);2013年04期

10 王乾廷;劉瓊;劉賢平;陳文哲;;汽車玻璃塑料包邊成型的溢邊影響因素研究[J];汽車技術(shù);2012年10期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 董磊磊;帶嵌件塑料件高光無痕注塑成型數(shù)值模擬研究及模具設(shè)計(jì)[D];青島科技大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2677357