CN101119833B - 车辆部件和制造车辆部件的方法 - Google Patents

Abstract

一种饰板，其包括本体部分和延伸部分(110)。所述延伸部分位于所述本体部分的外围，用以将所述饰板牢固于车辆。所述延伸部分由覆盖物材料(104)和基板(102)形成。所述本体部分和所述延伸部分(110)在同一模制操作中形成。根据一个典型的实施方式，所述覆盖物材料(104)置于铸模(200)内，所述铸模(200)重构用于向内弯曲所述覆盖物材料(104)的边缘，并将树脂注入所述铸模(200)内以形成所述基板。

Description

车辆部件和制造车辆部件的方法

相关专利申请的交叉引用

.本申请要求美国临时专利申请号为60/579734，申请日为2004年6月15日，名称为“制造车辆部件的方法”的优先权，该专利申请的全部公开内容在此引用作为参考。

技术领域

.本发明一般涉及用于车辆(例如汽车，如轿车、卡车以及类似物；飞机、轮船等)的如板件或其他结构的部件的领域。更具体地，本发明涉及制造用于车辆或其他应用的内部板件的方法。

背景技术

.如板件(例如仪表板、门板等)的车辆内部部件传统上包括由相对较硬的材料制成的基板以及外表面或表皮。外表面或表皮有时称为“覆盖物(cover stock)”。例如，门板朝向乘客车厢的表面(有时称为该板的“A”面)上包括有纺织品、皮革制品、聚合物或其他种类的材料。这种表面材料可以为较宽范围种类的颜色、材质和/或设计中的任何一种。

.在某些应用(如门板的应用)中，需要具有一种以凸缘或突出物为形式的延伸部分，用以使该部件能连接于其他车辆部件。例如，需要沿门板的顶部或上部模制作为该门板一部分的凸缘，以使门板的顶部或上部与门组件所具有的部件配合。这样，该内部门板能相对牢固地连接于该门组件。

.在传统的应用中，所述凸缘或突出物在模制该部件之后的二次操作中形成。也就是说，制造部件(如通过注射成型)后，在随后的二次操作中将凸缘连接于该部件，或通过例如剪切和弯曲该部件的某一部分以形成该凸缘。

.需要提供一种制造或生产如板件或其他结构的用于车辆的部件的方法，该部件包括一个或更多个以凸缘或突出物为形式的延伸部分。还需要提供一种用于快速而高效地制造或生产这种部件的方法。还需要提供一种制造或生产这种部件的方法，这样，所述延伸部分上包括有覆盖物，因而，所述延伸部分在该部件的“A”面上由该表面材料覆盖，而且乘客车厢内的乘客或通过临近该凸缘的窗户而看不到形成该凸缘的基板。需要提供一种用于制造或生产包括有这些优势特点中的一个或多个的车辆部件的方法。

发明内容

.本发明典型的实施方式涉及一种用于车辆的部件的成型方法，该方法包括在铸模内提供有覆盖物材料，该铸模具有第一铸模部分、第二铸模部分和第三铸模部分，并朝向所述第二铸模部分移动所述第一铸模部分和所述第三铸模部分。所述第三铸模部分沿基本横向于所述第一铸模部分移动的方向移动，因而，所述第三铸模部分与所述覆盖物材料的端部接合，并引导所述覆盖物材料的端部向内朝向所述覆盖物材料的第一表面弯曲。该方法还包括通过临近所述覆盖物材料的第一表面向所述铸模内注射树脂，形成基板。形成的模制延伸部分包括所述基板和所述覆盖物的端部。

.本发明另一典型的实施方式涉及一种用于车辆的饰板(trimpanel)，该饰板包括具有本体部分和延伸部分的单个模制部件。所述延伸部分位于所述本体部分的外围，用以将所述饰板牢固于所述车辆，所述延伸部分由覆盖物材料和基板形成。所述本体部分和所述延伸部分在同一模制操作中形成，其中，所述覆盖物材料置于铸模内，所述铸模重构用于向内弯曲所述覆盖物材料的边缘，而且将树脂注入所述铸模内以形成所述基板。

.本发明又一典型的实施方式涉及一种用于车辆的部件的成型方法，该方法包括通过将树脂注入铸模内以形成基板，该铸模具有第一铸模部分和第二铸模部分。所述基板具有位于延伸位置的延伸部分。该方法还包括在所述延伸部分与所述基板的本体部分之间设置边界，以助于在所述延伸位置与缩回位置之间移动所述延伸部分，对所述基板进行局部加热，并围绕所述边界弯曲所述延伸部分，直到达到所述缩回位置。所述延伸部分提供用以将所述部件牢固于所述车辆的机构。

附图说明

.图1为根据典型实施方式，以内部门板为形式的车辆部件的前表面的俯视图；

.图2为根据典型实施方式，图1所示的车辆部件的后表面的俯视图；

.图2a为根据典型实施方式，图2所示的部分车辆部件沿位于延伸部分位置的截面线2a-2a的横截面视图；

.图3为根据典型实施方式，图示注射成型系统位于打开位置的横截面视图；

.图4为根据典型实施方式，图示图3中注射成型系统位于中间位置的横截面视图；

.图5为根据典型实施方式，图示图3中注射成型系统位于关闭位置的横截面视图；

.图6为根据另一典型实施方式，以内部门板为形式的部分车辆部件的透视图；

.图6a为根据典型实施方式，图6所示的部分车辆部件沿位于延伸部分位置的截面线6a-6a的横截面视图；

.图7为根据典型实施方式，图6中所示的车辆部件的透视图，表示延伸部分位于第二位置。

具体实施方式

.参考图1和图2，分别表示用于车辆内部的部件100的前部分和后部分。部件100包括基板102，基板102上置有材料104(例如覆盖物材料)。

.参考图1，材料104覆盖部件100的前表面或“A”面的至少一部分，可以选自多种材料中的任何一种，包括纺织品、皮革制品、聚合物材料(如乙烯树脂)或多种其他材料。部件100还可以在其前表面上使用一种以上不同类型的材料。材料104用来朝向乘客车厢，因而材料104上可以包括有多种设计或样式中的任何一个，用以提高审美感染力。材料104上图示包括有两种不同类型的覆盖物材料(图示为第一部分106和第二部分108)。根据不同的替换实施方式，材料104可包括任何数量的覆盖物材料(如一种、三种等)。

.具体参考图2，基板102由相对较硬的材料制成，如相对较硬的塑料材料、金属或任何其他传统上用以形成用于车辆内部部件的基板的较硬材料。例如，根据典型实施方式，基板102可以由聚丙烯或热塑性石蜡制成。根据其它实施方式，基板102可以由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)聚合物或聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PC/ABS)聚合物制成。多种其他材料中的任何一种也可用于形成基板102。

.如图2和图2a所示，根据本发明典型实施方式，部件100包括以凸缘或突出物为形式的延伸部分或突起110。延伸部分110有时称为“下弯凸缘(downturn flange)”。如图2和图2a所示，延伸部分110包括部分基板102和材料104。延伸部分110用于充当将部件102牢固到其他车辆部件的机构。例如，延伸部分110可用于与门组件的一部分相配合(如，延伸部分110可与门组件钢板部分上的部件(未示出)配合等)。在传统的车辆应用中，从车辆乘客车厢内部可以看到部分延伸部分110。通过提供延伸部分110，该延伸部分110上具有材料104，车辆中临近部件100就座的乘客不会看到基板102。

.图3-图5根据本发明典型实施方式，图示类似于图1中车辆部件的形成。图3-图5表示车辆部件图示典型实施方式的形成，而且本领域普通技术人员应明白，具体尺寸、形状和车辆部件的结构都可以根据其他典型实施方式而有所改变。

.图3表示铸模200，该铸模200具有固定部分202和活动部分204。铸模200还包括滑块206和升降机构220，它们的功能将在下面加以说明。

.如图3所示，在铸模200的型腔208中具有一张材料210(即，一种覆盖物材料，如布、织物、皮革、聚合物材料等)。材料210可以相对柔韧，因而能在铸模中成型为需要的形状(例如，成型为如用于车辆的门板的板形)。

.图4-图5图示根据典型实施方式，铸模200在成型操作中的动作。如图4所示，在围绕材料210将铸模200合模的过程中，铸模200的活动部分204向铸模200的固定部分202和升降机构220移动。当活动部分204向固定部分202和升降机构220移动时，材料210的端部212与滑块206的一部分接合，因而材料210的一部分开始弯曲或折曲。端部212的弯曲部分最终用于形成正在制造的部件的以凸缘或突出物为形式的延伸部分，下面将加以描述。

.随着铸模200的活动部分204继续向铸模200的固定部分202移动，材料210和固定部分202之间的空腔或间隔214尺寸变小，同时材料210的端部212继续弯曲或折曲。在铸模200的合模过程中，滑块206移动，以助于材料210弯曲或折曲。因而，如图6C和6D所示，滑块206如图所示从左向右移动，以在成型操作中助于材料210的弯曲或折曲。

.图5表示根据典型实施方式，铸模200的最后位置。如图所示，材料210的端部212向内弯曲或折曲，以形成延伸部分或凸缘的一部分。滑块206向右移动，因而滑块206与铸模200的固定部分202配合。如图5所示，铸模200关闭(合模)之后，可向铸模200内注射聚合物材料，如聚丙烯或热塑性石蜡材料，因而填充于材料210与固定部分202和升降机构220之间的空腔或间隔214，以形成与材料210连接的基板(如图2所示的基板102)。材料210可以与注射的聚合物材料形成物理和/或化学粘合，因而该材料与基板相对牢固地粘合在一起。这样，以凸缘或突出物为形式的延伸部分形成在升降机构的表面上。在注射模制操作中形成所述基板之后，所述升降机构从所述部件中以大约5度的角度回缩，同时该顶出系统(ejector system)的其他部件以0度的角度回缩(即，垂直于该工具)。因而，由于5度角，该升降机构从模制的延伸部分拔出。根据另一典型实施方式，该升降机构可以从所述模制的延伸部分以不同的角度拔出(即大于或小于大约5度)。

.该注射成型工序的结果是部件如板(例如门板)的形成，该板包括如图2和图2a所示的以凸缘或突出物为形式的延伸部分。在形成延伸部分110后，会留有过多的材料或板料。在注射成型工序后，可将任何多余材料去除，例如，通过剪切或修剪将多余材料从延伸部分的区域去除。

.使用如图3-图5所示的方法生产车辆部件的一个优点在于，使用单个制造设备(即如上述结构的注射成型设备)能相对简单而高效地形成以凸缘或突出物为形式的延伸部分。使用这种操作，除去了二次弯曲操作的需要(即，弯曲所述基板以制成所述延伸部分)。另外，参考图3-图5所述的方法允许制造的车辆部件在如凸缘的延伸部分上具有覆盖物材料(例如，织物、皮革、聚合物材料等)，因而，车辆中的乘客，或通过临近所述延伸部分的窗户，看不到所述延伸部分的基板部分。

.图1-图5表示在模制操作中形成的车辆部件，其中，在根据典型实施方式的注射成型操作中，形成了以凸缘或突出物为形式的延伸部分；图6-图7表示根据另一实施方式以凸缘或突出物为形式的延伸部分的形成。图6-图7一般涉及在该车辆部件成型后，使用二次弯曲操作，以成型延伸部分。在二次弯曲操作结束之前或之后，形成的部件可包括设置在所述延伸部分上的覆盖物材料。

.如图6-图7所示，门板形式的车辆部件300欲被设置在弯曲设备或机构内。尽管图6-图8中仅示出了部件300的基板302，部件300还可包括如上所述的覆盖物材料，该覆盖物材料位于该部件的前表面或“A”面上。基板302可由任何上述的基板材料制成。根据典型的实施方式，基板302由聚丙烯或另一种热塑性石蜡材料制成。根据其他典型实施方式，所述基板可由ABS或PC/ABS聚合物制成。

.部件300包括从部件300的本体306远离延伸的部分304，该部分304由边界308与本体306隔离，边界308如模制于部件300中的压痕或沟槽。边界308用于提供一个位置，在形成以凸缘或突出物为形式的延伸部分的过程中，部分304围绕该位置旋转。根据典型实施方式，部件300形成于注射成型过程中。用于注射成型过程的铸模包括形成边界308的结构。尽管图示的边界308为沿部分304的边缘形成的连续的沟槽，边界308还可以使用多种其他的结构。例如，在端部304和本体306之间沿部分304的边缘可形成有非连续的沟槽。多个不同的结构可用于在所述部件的一部分和本体之间形成边界。例如，根据典型实施方式，肋和沟槽的组合结构可用于该边界。

.根据典型实施方式，设置有加热装置(未显示)，用于将红外辐射引向部件300，以加热边界308。根据典型实施方式，该加热装置可为来自密歇根州齐兰Extol有限公司的Infrastake装置。根据其他典型实施方式，其他类型的加热装置可用于加热临近该边界的材料(例如，临近边界308可设有加热杆或装置，用于加热边界308区域内的材料，以允许所述部件围绕该边界弯曲/折曲；由于该杆靠近所述部件，这种加热杆利用对流或辐射起到加热该部件的作用)。根据其他典型实施方式，可使用其他类型的辐射(如微波辐射)来加热所述边界。

.对边界308区域内的材料进行加热，改变了该材料的刚性，从而允许部分304相对容易地弯曲或折曲，用于形成以凸缘或突出物为形式的延伸部分。例如，该边界区域内的至少部分材料熔化，从而允许该材料围绕所述边界相对容易地弯曲。使用的温度取决于多种因素，如使用的聚合物种类。这种温度应按如下进行选择：该温度将所述材料加热至足够使所述部分围绕该边界相对容易地弯曲的程度。

.在加热装置运作过程中，对边界308和临近边界308区域的材料进行加热。根据典型实施方式，加热装置的灯管与所述部件的表面之间的距离大约为11毫米(mm)，对该部件的加热时间在大约10秒至20秒之间，随后有大约20秒的保持时间(即，在拿开所述加热装置后，部分304围绕边界308旋转，并将该部分保持于需要的位置大约20秒)，因而，所述部分304保持在旋转的位置。

.通过将红外辐射引向所述边界(该边界为压痕或沟槽形状，因而在该边界内的材料比周围材料要薄)，作用于基板上的加热效果局限于局部，因而仅直接区域受到影响。

.图7表示在移走加热装置后，将部分304向部件300的本体306弯曲。对边界308周围区域的加热，使弯曲持续下去，而不会以对部件300弯曲向边界308加以限制的方式对部件300产生损坏。

.图6-图7表示作为延伸部分形式的部分304，该延伸部分按如下形成：在部件300的本体306与部分304之间，具有相对平滑的过渡(例如，在部分304的边缘连接本体306的点320处基本没有间断)。根据另一典型实施方式，部分304的两端的一部分均可以去除，从而在本体306与部分304之间具有过渡区域(例如，在部分304与本体306之间具有间断，因而，在部分304与本体306之间的连接点上，部分304不延伸本体306的整个宽度)。例如，部分304可模制为：该部分304的边缘从本体306向内大约为0.5英寸。根据另一典型实施方式，在模制之后，部分304的每个边缘均去除大约0.5英寸。根据另一典型实施方式，该距离可以变化(例如，可以大于或小于0.5英寸)。部分304具有间断的一个优点在于，所述部件可以获得更均匀的加热，以与图6-图7中所示的实施方式相比，可以更大程度地将所述加热的效果局部化。需要强调的是，根据涉及的特殊应用或其他考虑(如，零件的公差、使用的材料等)，可以使用任何一种实施方式。

.使用例如参考图6-图7描述的后模制操作具有的一个优点在于，不必使用如图1-图5所描述的需要上述各种部件的注射成型机。例如，不需要如滑块206的滑块，以在注射材料形成基板前，弯曲所述部件的一部分。使用将红外辐射引导至所述部件的局部区域的加热装置的另一优点在于，加热以相对较快的速度进行，因而制造过程可以以相对较快而且高效的方式进行。另外，在其他后模制凸缘成型中发生的对周围区域的损坏可以降低到最小。在加热操作之前，也可以将肋、凸起部或其他结构增加到或模制到所述部件上，以进一步局部化部件的弯曲位置。

.从上述公开的内容中，本领域普通技术人员应该明白，本申请涉及多种形成如板件(如门板)的车辆部件的方法，该板件包括以凸缘或突出物(如下弯凸缘)为形式的延伸部分。一种非排他的典型实施方式包括：在铸模(如注模)中提供覆盖物材料(如皮革、布、织物、聚合物材料等)，关闭该铸模，因而所述覆盖物材料的部分弯曲或折弯，以形成所述延伸部分的外部分。该铸模包括固定部分或表面、活动部分或表面，和滑块。所述铸模的活动部分向所述固定部分移动，同时所述滑块沿横向于所述铸模的活动部分移动的方向运动，因而该滑块与所述覆盖物材料的部分接合，并引导该部分沿所述滑块的运动方向弯曲。在所述铸模关闭于最终位置之后，临近所述覆盖物材料将聚合物材料注入所述铸模内(如所述覆盖物材料与所述铸模固定部分之间的空腔或间隔内)，以形成所述部件的基板。这样，在具有在所述凸缘或突出物上敷有覆盖物材料的所述部件中，形成有模制的凸缘或突出物。

.根据另一非排他典型实施方式，使用后模制操作，其中，对基板(基板本身或粘有或结合有覆盖物材料)进行局部的加热(例如，使用红外辐射加热装置)。由于在加热区域中基板材料的熔化，所述基板(以及任何附着的覆盖物材料)围绕该加热的区域弯曲。为助于弯曲操作，需要加热的区域可包括模制的或后模制的结构，如压痕或沟槽形式的边界。这样，需要由加热装置进行加热的区域的物理尺寸与周围材料的尺寸不同(例如，由于在所述边界区域形成沟槽，该区域较薄)，因而，加热操作可以更快地完成和/或以不会实质地影响所述部件远离所述边界的区域的方式完成。在对基板的该部分进行加热之后，所述基板的一部分弯曲或折曲，以形成如凸缘或突出物的延伸部分。这种弯曲可使用移动或迫使所述基板的一部分围绕加热区域旋转的自动化设备完成，或手动完成。

.优选或其他典型实施方式中所示的车辆部件的元件的结构和设置仅是示例性的。尽管在本说明书中仅对本发明的少数实施方式进行了详细描述，参阅本说明书的本领域普通技术人员会容易地明白，在本质上不脱离这里所述主题的新颖性教导和优点的情况下，多种修改都是可能的(如各种元件的尺寸、大小、结构、形状和比例、参数值、装配布置、使用的材料、颜色、定位等)。例如，图示为整体形成的元件可以由多个零件或部件构成，元件的位置可以颠倒或不同地改变，而且，分离元件的数量或性质或位置可以改变(如，在单个部件上可以形成一个以上的凸缘，如门板可以包括通过这里所述的方法形成的多个凸缘)。需要指出的是，该系统的元件和/或组件可由多种具有足够强度或耐久性的材料中的任何一种构成，包括较多种类的具有多种颜色、材质和组成的可模制性塑料材料中的任何一种(例如高冲击塑料)。如这里所示的部件也用于非车辆应用，包括但不限于家具，如椅子、桌子、长椅子以及其他家具产品。在不脱离本发明范围的前提下，在优选和其他典型实施方式的设计、操作条件和设置中可以进行其他替换、修改、改变和省略。

Claims (13)

1.一种形成车辆部件的方法，该方法包括：

在铸模内提供覆盖物材料，所述铸模具有第一铸模部分、第二铸模部分和第三铸模部分；

朝向所述第二铸模部分移动所述第一铸模部分和所述第三铸模部分，所述第三铸模部分沿基本横向于所述第一铸模部分移动的方向移动，以使所述第三铸模部分与所述覆盖物材料的端部接合，并引导所述覆盖物材料的端部向内朝向所述覆盖物材料的第一表面弯曲；

通过临近所述覆盖物材料的第一表面向所述铸模内注射树脂，形成本体部分，以及

通过临近所述覆盖物材料的第一表面向所述铸模内注射树脂，在本体部分的外围形成模制凸缘，该模制凸缘包括与基板模制成一体并基本隐藏基板的覆盖物材料，

其中，该模制凸缘包括基本垂直于该部件的本体部分延伸的第一部分和基本平行于该部件的本体部分延伸的第二部分，该覆盖物材料在基本平行于该部件的本体部分延伸的该第二部分上基本隐藏该基板，以及

其中模制凸缘的基本平行于该部件的本体部分延伸并与覆盖物材料模制成一体的第二部分是模制凸缘的被构造成用于将该部件固定至车辆内另一部件的部分。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二铸模部分为固定铸模部分。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述覆盖物材料位于所述第一铸模部分内。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述铸模还包括具有第一表面的升降机构，该升降机构位于所述第二铸模部分处。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，形成所述基板的步骤包括：将所述树脂注射进由所述覆盖物材料的第一表面、所述第二铸模部分、所述第三铸模部分和所述升降结构的第一表面限定的空腔内。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述延伸部分至少部分地形成在所述升降机构的第一表面上。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，该模制凸缘为下弯凸缘。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述覆盖物材料由一种以上的材料形成。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述部件为车辆的内门板。

10.一种用于车辆的饰板，该饰板包括：

具有本体部分和延伸部分的单个模制部件，所述延伸部分位于所述本体部分的外围，用以将所述饰板牢固于所述车辆，所述延伸部分包括基本垂直于本体部分延伸的第一部分和基本平行于本体部分延伸的第二部分，所述延伸部分由覆盖物材料和基板形成，该覆盖物材料与基板的基本平行于本体部分延伸的部分中的大部分模制成一体，以在第一部分和第二部分基本隐藏该基板，

其中，所述本体部分和所述延伸部分在同一模制操作中形成，其中，所述覆盖物材料置于铸模内，所述铸模重构用于向内弯曲所述覆盖物材料的边缘，而且将树脂注入所述铸模内以形成所述基板，以及

其中基本平行于本体部分延伸并与覆盖物材料模制成一体的第二部分是延伸部分的被构造成用于将该饰板固定至车辆内另一部件的部分。

11.根据权利要求10所述的饰板，其中，所述覆盖物材料由一种以上的材料形成。

12.根据权利要求10所述的饰板，其中，所述饰板为车辆的内门板。

13.根据权利要求10所述的饰板，其中，所述延伸部分被构造为下弯凸缘。

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