专利名称：注塑系统及注塑方法、汽车玻璃包边、车窗的制作方法
技术领域：
本发明涉及玻璃技术领域，尤其涉及一种用于形成汽车玻璃包边的注塑系统及注塑方法、由所述注塑方法形成的汽车玻璃包边以及包括所述汽车玻璃包边的车窗。
背景技术：
玻璃包边可增加玻璃的密封性、降噪性和安全性，还可以使玻璃更加美观。在公开号为CN102180081A的中国专利申请中公开一种汽车后三角窗总成。参考图1，示出了所述中国专利申请中汽车后三角窗总成的示意图。所述汽车后三角窗总成包括玻璃11，形成于所述玻璃11周边的玻璃包边12。所述玻璃包边12包括涂胶面121、唇边122及容胶槽123。所述容胶槽123形成于所述涂胶面121，用于涂覆玻璃胶，所述溶胶槽121可以阻挡玻璃胶的横向流动，从而防止发生漏胶现象。所述唇边122呈片状，可以压缩变形。所述玻璃包边12通过注塑工艺成形。注塑工艺包括先将原料进行塑化形成溶液，之后将所述溶液注入至模具型腔中，所述溶液在模具型腔中冷却固化，以形成与所述模具型腔形状相匹配的注塑件。然而现有技术的注塑工艺形成玻璃包边时，溶液在模具型腔中由于冷却而产生收缩，这使注塑形成的玻璃包边的尺寸小于设计规格，从而使玻璃包边与汽车车窗的其他配件不能实现良好地匹配。例如在汽车车窗的装配过程中，容易出现玻璃包边与亮饰条尺寸不匹配而导致的“裂缝”现象。为了防止所述收缩问题的发生，现有技术采用了增加注入压力的技术方案。但是，注入压力的增加容易引起玻璃破裂，从而导致玻璃包边制造良率的下降。
发明内容
因此，需要一种注塑系统，在注塑时能够抑制冷却造成的自然收缩的问题。根据本发明的一个方面，提供了一种注塑系统，包括气体供应装置、塑化装置、注入装置和汽车玻璃包边模具；所述气体供应装置，与所述塑化装置相连，用于向所述塑化装置提供至少一种气体；所述塑化装置，用于使原料塑化，以形成溶液，还用于使所述气体与所述溶液混合，形成含有气泡的混合溶液；所述注入装置，与所述塑化装置相连，用于将所述含有气泡的混合溶液注入至所述汽车玻璃包边模具的型腔内。一个基本思想是，设置有与所述塑化装置相连的气体供应装置，向所述塑化装置中提供至少一种气体，在塑化装置中形成含有气泡的混合溶液，这样在注入装置将含有气泡的混合溶液注入至汽车玻璃包边模具的腔中时，气泡由于气压变化而开始膨胀，气泡的膨胀与混合溶液的收缩相互抵消，从而抑制了收缩问题。在一个例子中，所述注塑系统还设置有排气装置，用于在注入混合溶液的过程中对汽车玻璃包边模具的型腔进行排气。通过在注塑系统中设置排气装置，可在注入混合溶液的过程中对汽车玻璃包边模具的型腔进行排气，以提高汽车玻璃包边表面的平滑度。根据本发明的另一个方面，提供了一种注塑方法，包括塑化原料，以形成溶液；在塑化原料的过程中向原料中通入至少一种气体；使溶液和所述气体混合在一起，形成含有气泡的混合溶液；将所述含有气泡的混合溶液注入至汽车玻璃包边模具的型腔内，以形成汽车玻璃包边。一个基本思想是，在对原料进行塑化的过程中向原料中混入气体，形成含有气泡的混合溶液，这样在将含有气泡的混合溶液注入至模具型腔中时，气泡由于气压变化而开始膨胀，气泡的膨胀与混合溶液的收缩相互抵消，从而抑制了收缩问题。在一个例子中，所述将所述混合溶液注入至汽车玻璃包边模具的型腔内的步骤中还包括在混合溶液注入过程中对汽车玻璃包边模具的型腔进行排气，通过在注入过程中对汽车玻璃包边模具的型腔进排气，可以去除汽车玻包边表面的气泡，从而提高汽车玻璃包边表面的平滑度。根据本发明的另一个方面，提供了一种汽车玻璃包边，所述汽车玻璃包边内部具有微孔。一个基本思想是，所述微孔具有防止汽车玻璃包边发生形变的作用，从而提高所述汽车玻璃包边的良率，所述微孔的存在还减轻所述汽车玻璃包边的重量，降低了所述汽车玻璃包边的成本。根据本发明的另一个方面，还提供了一种包括所述的汽车玻璃包边的车窗。一个基本思想是，所述微孔具有防止汽车玻璃包边发生形变的作用，从而提高车窗的良率，微孔的存在还可以减轻车窗的重量，降低了车窗的成本。
图1是一种现有技术汽车后三角窗总成的示意图；图2是本发明注塑系统一实施例的示意图；图3是本发明注塑方法一实施方式的流程示意图；图4是本发明车窗一实施例的正面不意图；图5是图4所示车窗的背面示意图。
具体实施例方式本发明提供一种用于形成汽车玻璃包边的注塑系统及注塑方法，在对原料进行塑化的过程中在原料中混入气体，形成含有气泡的混合溶液，这样在将含有气泡的混合溶液注入至模具型腔中时，气泡由于气压变化而开始膨胀，气泡的膨胀与混合溶液的收缩相互抵消，从而抑制了收缩问题，采用所述注塑系统最终形成的汽车玻璃包边、包括所述汽车玻璃包边的车窗既符合设计规格又具有较高的生产良率。下面结合具体实施例进一步说明。参考图2，示意出了本发明注塑系统一实施例的示意图。所述注塑系统包括气体供应装置100、塑化装置200、注入装置300和汽车玻璃包边模具400。其中，所述气体供应装置100，与所述塑化装置200相连，用于向塑化装置200提供至少一种气体。具体地，所述气体供应装置100包括气瓶101、处理单元102和控制单元103。所述气瓶101，用于贮存气体。本实施例中，所述气瓶101为贮存有氮气的气瓶，氮气不会造成环境污染，符合低碳需求。在其他实施例中，注塑系统还可以采用二氧化碳、惰性气体、压缩空气中的一种气体或多种气体的混合气体,本发明对此不作限制。处理单元102，与所述气瓶101相连，用于调节气瓶101向塑化装置200供气的气压。具体地，所述处理单元102可以是气阀。控制单元103，与所述处理单元102相连，用于控制供气的时间。此处的时间包括供气的起始时间以及供气的持续时间。在控制单元103的控制下，所述控制单元103用于在塑化装置200中加入原料之后才开始供气，从而控制了向塑化装置200中通入气体的时机。所述气体供应装置100通过控制供气的持续时间，控制通入塑化装置200中的气体总量，进而可以控制混合溶液中气泡的大小。具体地，控制单元103可以包括与所述处理单元102相连的电磁开关，以及控制所述电磁开关打开或关闭的时钟单元。所述电磁开关在打开状态时，可提供由处理单元102完成气压调节的气体，所述电磁开关处于关闭状态时，终止提供气体。所述时钟单元可以是由计算机程序实现的虚拟单元，也可以是能够提供时钟信号的电路单元。所述时钟信号的上升沿可触发所述电磁开关的打开状态，所述时钟信号的或下降沿可触发所述电磁开关的关闭状态，以实现对所述供气的起始时间的控制；所述时钟信号高电平的持续时间用于控制所述电磁开关处于打开状态的持续时间，进而实现对所述供气的持续时间的控制。需要说明的是，在塑化原料形成的溶液中混入的气体越多，最终混合溶液中的气泡越大；在塑化原料形成的溶液中混入的气体越少，最终混合溶液中的气泡越小。也就是说，在气体流量不变的情况下，在控制单元103的控制下供气的持续时间越长，气泡越大(相应地，最终形成的汽车玻璃包边内的微孔越大)；供气的持续时间越短，气泡越小(相应地，最终形成的汽车玻璃包边内的微孔越小)。需要说明的是，气体供应装置100不限于图2的方式，还可以包括压缩机和控制器，所述压缩机用于提供具有一定气压的压缩空气；所述控制器与所述压缩机相连，用于控制所述压缩空气供气的起始时间和供气的持续时间。这样气体供应装置100可以向塑化装置200提供压缩空气，所述压缩空气为一种较为廉价的气体，可降低成本。塑化装置200，用于使原料塑化，以形成溶液，还用于使所述气体与所述溶液混合，形成含有气泡的混合溶液。本实施例中，塑化装置200包括塑化料筒201、机筒202和加热单元203。所述塑化料筒201，用于投放原料。本实施例中，所述原料可以是聚氯乙烯(polyvinylchloride,PVC)或热塑性弹性体(Thermoplastic Elastomer,TPE)材料的颗粒。在其他实施例中，还可以采用其他材料的原料。机筒202，设置有与所述气体供应装置100相通的进气口、与所述塑化料筒201相通的进料口。所述机筒202具有中空的腔体，气体供应装置100提供的气体通过所述进气口进入所述腔体内，从塑化料筒201投放的原料通过所述进料口进入所述腔体内。需要说明的是，所述进气口和进料口处可以设置只进不出的单向阀门，因此，所述气体、原料进入至机筒202后被单向阀门密封在所述机筒202中，从而提高了机筒202内气体、原料的密封效果。被S封在所述机筒202中后，所述气体和原料在机筒202内完成混合和塑化。加热单元203，用于对机筒202内的原料进行加热，从而使原料完成塑化的过程。塑化时，将所述颗粒状的原料加热至成型温度时，可以形成流态的溶液。需要说明的是，对于所述颗粒状的原料，在未通入气体时成型温度通常比较高，但是在通入气体之后可以形成包含有气泡的混合溶液，由于气泡的存在，提高了混合溶液的流动性，因此降低了塑化过程中的成型温度。具体地，本实施例中原料为PVC或TPE颗粒，所述加热的步骤使温度位于100^200℃(低于不通入气体时的温度)的范围内。这样可以减少加热过程花费的时间、缩
短注塑周期、提高生产效率。所述加热单元203可以采用电阻丝加热的方式实现，加热的原理、结构与现有技术相同，在此不再赘述。需要说明的是，塑化装置200不限于图2的方式，所述塑化装置200还可以是活塞式结构，具体地包括圆筒以及设置于所述圆筒内的活塞，所述活塞可以将原料推至圆筒内部，所述圆筒的筒壁设置有进气口，用于通入气体。所述圆筒的外筒壁设置有加热单元，通过所述加热单元的加热可实现圆筒中原料的塑化。注入装置300，与所述塑化装置200相连，用于将所述含有气泡的混合溶液注入至所述汽车玻璃包边模具400的型腔内。具体地，所述注入装置300包括螺杆301、马达(图未示)和出料口 302。所述马达和出料口 302分别位于所述螺杆301的两个端部。所述出料口 302与所述汽车玻璃包边模具400的型腔相通。所述螺杆301套设于所述机筒202内，在所述马达的驱动下，所述螺杆301朝向所述出料口 302旋转，以注入压力使机筒202内混合溶液从所述出料口 302注入至所述汽车玻璃包边模具400的型腔内。具体地说，所述机筒202腔体内壁上设置有第一螺纹，所述螺杆301的杆壁上设置有与所述第一螺纹匹配的第二螺纹。推动所述螺杆301可以使所述机筒202腔体内的混合溶液从出料口 302排出，并填充至所述汽车玻璃包边模具400的型腔内。此处，使所述螺杆301在所述机筒202内移动的力为注入压力。此外，所述螺杆301在所述马达的带动下能够旋转，可以使原料和气体在螺杆301与机筒202的内壁之间混合均匀，还可以加速原料塑化的过程。本实施例中，螺杆301可以沿轴线00’方向进行旋转。需要说明的是，注入装置300不限于图2的方式，还可以是其他可以将所述混合溶液注入至所述汽车玻璃包边模具400的型腔内的装置，本发明对注入装置300的具体结构不作限制。汽车玻璃包边模具400的型腔与待形成的汽车玻璃包边相匹配。含有气泡的混合溶液注入至所述型腔之后，混合溶液受冷成为高弹态，之后进一步冷却而固化，形成汽车玻璃包边。在此过程中，一方面由于外界温度的下降，会产生自然收缩的现象；另一方面由于外界压力的减小(机筒202封闭空间的气压与汽车玻璃包边模具400内的大气压具有气压差)，气泡由于气压差的缘故开始膨胀。气泡的膨胀与混合溶液的收缩相互抵消，从而抑制了汽车玻璃包边的收缩问题。需要说明的是，现有技术的注入过程中，除了对螺杆301施加注入压力，以推动所述螺杆301 ;还会再施加一保压压力，以填充收缩造成的型腔与混合溶液之间的空隙。由于本实施例抑制了收缩问题，因此，可以不再施加所述保压压力或仅施加一较小的保压压力，从而防止保压压力过大造成的玻璃破裂的问题，提高了成品率。此外，本实施例中所述混合溶液含有气泡，具有较好的流动性，因此，与现有技术相比，本实施例的注入压力比较小，也可以防止玻璃破裂的问题。此外，流动性较好的混合溶液对汽车玻璃包边模具400的填充效果比较好，因此可以用于形成结构较为复杂的汽车玻璃包边。更进一步地，最终形成的汽车玻璃包边中具有微孔，还可以节约原料、减轻产品重量。在本发明注塑系统另一实施例中还在注塑系统中设置了排气装置，用于在注入混合溶液的过程中对汽车玻璃包边模具的型腔进行排气。具体地，所述排气装置可以是设置在所述汽车玻璃包边模具中的至少一个排气孔。通过设置所述排气孔的孔径尺寸可以保证将气体排出的同时又不会排出混合溶液。优选地，对于排气孔的数量为多个的情况，可以在汽车玻璃包边模具上均匀设置排气孔，以实现均匀排气，进而保证大面积汽车玻璃包边表面的平滑度，因此除了能够实现前述实施例的优点，本实施例的设置有排气装置的注塑系统还能够防止气泡形成于玻璃包边的表面。所述排气装置还可以是设置在所述汽车玻璃包边模具中的至少一个排气箱针。通过排气箱针可以将汽车玻璃包边表面的气体吸出。优选地，为了美观，所述排气箱针设置于所述汽车玻璃包边模具中对应于汽车玻璃包边背面的位置处。此处所述汽车玻璃包边背面指的是汽车玻璃包边在安装时朝向汽车车体的一侧。所述排气装置还可以是与所述汽车玻璃包边模具相连的抽真空装置，所述抽真空装置可以将汽车玻璃包边中的气体抽出，抽真空装置虽然价格较高，但是具有良好的可控性，可以保证排气的效果。本发明还提供一种注塑方法，参考图3，示意出了本发明注塑方法形成的一实施方式的流程示意图。所述注塑方法大致包括以下步骤步骤SI，塑化原料，以形成溶液；步骤S2，在塑化原料的过程中向原料中通入至少一种气体；步骤S3，使溶液和所述气体混合在一起，形成含有气泡的混合溶液；步骤S4，将所述含有气泡的混合溶液注入至汽车玻璃包边模具的型腔内，以形成汽车玻璃包边。下面结合参考附图2示出的注塑系统对本发明注塑方法的技术方案做详细说明。执行步骤SI，向塑化料筒201中投放PVC或TPE颗粒，经由机筒202的进料口进入至机筒202的腔体内。在投放了原料之后，通过加热装置203对机筒202中的原料进行加热，以形成溶液。执行步骤S2，在气体供应装置100中的控制单元103的控制下经由机筒202的进气口向机筒202的腔体内通入至少一种气体。本实施例中，所述气体可以是氮气。在其他实施例中，所述气体还可以是二氧化碳或氮气与二氧化碳的混合气体。需要说明的是，在溶液中混入的气体越多，气泡越大，最终在汽车玻璃包边中形成的微孔越大；溶液中混入的气体越少，气泡越小，最终在汽车玻璃包边中形成的微孔越小。因此，实际应用中可以通过调节气体流量、供气持续的时间调节气泡和微孔的大小。执行步骤S3，气体、原料进入至机筒202后可以通过只进不出的单向阀门而密封在机筒202中，从而提高机筒202的密封效果。套设于所述机筒202中的螺杆301在马达的带动下沿轴线00’进行旋转，使位于所述螺杆301和所述机筒202的筒壁之间的溶液和气体均匀地混合在一起，形成含有气泡的混合溶液。需要说明的是，塑化原料、通入气体并进行旋转以实现混合的过程可以同时进行。
在通入气体之后形成包含有气泡的混合溶液，由于气泡的存在，提高了混合溶液的流动性，因此降低了塑化过程中的成型温度，本实施例中，所述原料为PVC或TPE，所述加热的步骤使温度位于10(T20(TC的范围内。执行步骤S4，以注入压力使螺杆301将所述混合溶液注入至汽车玻璃包边模具400的型腔内，含有气泡的混合溶液注入至所述型腔之后，混合溶液受冷形成高弹态，之后进一步冷却而固化，形成汽车玻璃包边。由于气泡的膨胀与混合溶液的收缩相互抵消，从而抑制了汽车玻璃包边的收缩问题。需要说明的是，混合溶液注入型腔之后，如果型腔内的温度过高不利于固化过程，如果型腔内的温度过低则固化过程过快，气泡的膨胀对收缩的抵消效果不好。因此，优选地，混合溶液注入型腔之后温度位于3(T50°C的范围内。还需要说明的是，在注满型腔之后，还可以在螺杆301上再施加与不通入气体的现有技术相比较小的保压压力，以维持注入状态，从而使新注入的混合溶液填充收缩造成的型腔与混合溶液之间的空隙。需要说明的是，由于本发明抑制了收缩问题，也可以不再施加所述保压压力，而只在注入时施加所述注入压力即可，从而简化了步骤、减小了注塑周期、提闻了生广效率。相应地，本发明还提供汽车玻璃包边、包括所述汽车玻璃包边的车窗。参考图4、图5分别示出了本发明车窗一实施例的正面示意图、背面示意图。本实施例以三角车窗为例，但是本发明对此不作限制。车窗包括三角形玻璃500和位于所述三角形玻璃500周边的汽车玻璃包边501。本发明车窗中的汽车玻璃包边501内部包括多个微孔。所述微孔具有防止汽车玻璃包边发生形变的作用，提高了汽车玻璃包边的良率；此外，微孔的存在还可以减轻汽车玻璃包边的重量；更进一步地，微孔的存在还可以节省形成汽车玻璃包边的材料，以降低成本。如果微孔的尺寸过大，容易穿透所述汽车玻璃包边501，形成开口型气泡；如果微孔的尺寸过小，则抑制收缩的作用较小。因此，优选地，所述汽车玻璃包边501内部微孔的直径位于0. Oflmm的范围内。需要说明的是，此处汽车玻璃包边501可以由本发明注塑方法形成，也可以由其他方法形成，本发明对此不作限制。此外，所述微孔可以减小汽车玻璃包边501、车窗的重量。所述车窗的背面还设置有装配部件502，所述装配部件502用于实现车窗与汽车车体(图未示)的装配。本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
权利要求
1.一种注塑系统，其特征在于，包括气体供应装置、塑化装置、注入装置和汽车玻璃包边模具；其中， 所述气体供应装置，与所述塑化装置相连，用于向所述塑化装置提供至少一种气体；所述塑化装置，用于使原料塑化，以形成溶液，还用于使所述气体与所述溶液混合，形成含有气泡的混合溶液； 所述注入装置，与所述塑化装置相连，用于将所述含有气泡的混合溶液注入至所述汽车玻璃包边模具的型腔内。
2.如权利要求1所述的注塑系统，其特征在于，所述注塑系统还设置有排气装置，用于在注入所述混合溶液的过程中对所述汽车玻璃包边模具的型腔进行排气。
3.如权利要求2所述的注塑系统，其特征在于，所述排气装置为设置在所述汽车玻璃包边模具中的至少一个排气孔。
4.如权利要求2所述的注塑系统，其特征在于，所述排气装置为设置在所述汽车玻璃包边模具中的至少一个排气箱针。
5.如权利要求4所述的注塑系统，其特征在于，所述排气箱针设置于所述汽车玻璃包边模具对应于汽车玻璃包边背面的位置处。
6.如权利要求2所述的注塑系统，其特征在于，所述排气装置为与所述汽车玻璃包边模具相连的抽真空装置。
7.如权利要求1所述的注塑系统，其特征在于，所述气体供应装置包括气瓶，用于贮存气体； 处理单元，与所述气瓶相连，用于调节所述气瓶供气的气压； 控制单元，与所述处理单元相连，用于控制供气的时间。
8.如权利要求1所述的注塑系统，其特征在于，所述塑化装置包括 塑化料筒，用于投放原料； 机筒，设置有与所述气体供应装置相通的进气口、与所述塑化料筒相通的进料口 ； 加热单元，用于对所述机筒进行加热。
9.如权利要求1所述的注塑系统，其特征在于，所述气体为氮气、二氧化碳、惰性气体、压缩空气中的一种或多种。
10.如权利要求1所述的注塑系统，其特征在于，所述注入装置包括 出料口，与所述汽车玻璃包边模具的型腔相通； 螺杆和马达，在所述马达的驱动下，所述螺杆朝向所述出料口旋转，用于使所述塑化装置中的混合溶液从所述出料口排出并填充至所述汽车玻璃包边模具的型腔内。
11.一种注塑方法，其特征在于，包括 塑化原料，以形成溶液； 在所述塑化原料的过程中通入至少一种气体； 使所述溶液和所述气体混合在一起，形成含有气泡的混合溶液； 将所述含有气泡的混合溶液注入至汽车玻璃包边模具的型腔内，以形成汽车玻璃包边。
12.如权利要求11所述的注塑方法，其特征在于，所述将所述混合溶液注入至汽车玻璃包边模具的型腔内的步骤中还包括在注入所述混合溶液的过程中对所述汽车玻璃包边模具的型腔进行排气。
13.如权利要求11所述的注塑方法，其特征在于，所述将所述混合溶液注入至汽车玻璃包边模具的型腔内的步骤包括 以注入压力将所述混合溶液注入至所述汽车玻璃包边模具的型腔内； 以保压压力维持注入状态。
14.如权利要求11所述的注塑方法，其特征在于，所述将所述混合溶液注入至汽车玻璃包边模具的型腔内的步骤包括 以注入压力将所述混合溶液注入至所述汽车玻璃包边模具的型腔内。
15.如权利要求11所述的注塑方法，其特征在于，所述塑化原料的步骤包括 对所述原料进行加热。
16.如权利要求15所述的注塑方法，其特征在于，所述原料为PVC或TPE，所述加热的步骤使温度位于10(T20(TC的范围内。
17.如权利要求11所述的注塑方法，其特征在于，所述将所述混合溶液注入至汽车玻璃包边模具的型腔内步骤中，所述混合溶液的温度位于3(T50°C的范围内。
18.—种汽车玻璃包边，其特征在于，所述汽车玻璃包边内部具有微孔。
19.如权利要求18所述的汽车玻璃包边，其特征在于，所述微孔的直径位于O.Oflmm的范围内。
20.如权利要求18所述的汽车玻璃包边，其特征在于，所述汽车玻璃包边由权利要求11至17中任一项所述的注塑方法形成。
21.—种包括如权利要求18至20中任一项所述的汽车玻璃包边的车窗。
全文摘要
本发明提供一种注塑系统及注塑方法、汽车玻璃包边、车窗。注塑系统包括气体供应装置，与塑化装置相连，用于向塑化装置提供至少一种气体；塑化装置，用于使原料塑化，以形成溶液，还用于使气体与溶液混合，形成含有气泡的混合溶液；注入装置，与塑化装置相连，用于将含有气泡的混合溶液注入至汽车玻璃包边模具的型腔内。注塑方法包括塑化原料，以形成溶液；在塑化原料的过程中向原料中注入至少一种气体；使溶液和气体混合在一起，形成含有气泡的混合溶液；将所述混合溶液注入至汽车玻璃包边模具的型腔内，以形成汽车玻璃包边。本发明还提供一种所述注塑方法形成的汽车玻璃包边以及包括汽车玻璃包边的车窗。本发明抑制了注塑中的收缩问题。
文档编号B29C45/14GK103029263SQ20121052638
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者余志钊 申请人:法国圣戈班玻璃公司