CN101437660A - 制造一种带有一个开口槽的造型件的方法和装置以及造型件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有一个为气囊开放开口所设置的开口槽(10)的造型件(1)的制造方法，所述造型件(1)由衬底部分(2)和型皮(3)以及位于衬底部分(2)和型皮(3)之间的发泡层(8)构成。其中在第一步骤中在衬底部分(2)的注塑过程中在衬底部分(2)中形成一个槽(5)，并且在发泡造型件(1)的第二步骤中借助于滑块(7)向泡沫(8)中扩大该槽(5)，由此构成气囊的开口槽(10)。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造主要由塑料构成的造型件的方法，所述造型件带有一个汽车内空间气囊系统的气囊张开开口的开口槽。
本发明还涉及一种制造造型件的装置，所述造型件具有一个气囊张开开口的开口槽，并且涉及根据上述方法制造的造型件。
背景技术
这样的例如构成为汽车的仪表板或者车门衬里的造型件由为数众多的文献所公知。车门衬里和仪表板不仅覆盖电气线路或者其它与汽车的功能相关的装置，而且还总是覆盖安全系统，譬如覆盖气囊模件。这样的覆盖气囊模件的门衬里或者仪表板一般具有一个用热塑性塑料制造的衬底部分和一个型皮，其中在衬底部分与型皮之间的区域往往用聚氨酯泡沫发泡。为了在事故的情况下气囊能够张开进入乘员室中，必须在该造型件中设置使得能够开放该区域的安排。为此通常在这样的覆盖的情况下于其背侧，也就是于可见侧相反的侧面，设置开口槽、孔状缝或者薄化线，它们在气囊膨胀时使得能够断开所述区域。
汽车的用户要求在内空间的可见侧看不出这样的薄化线。这意味着向外可见的型皮只在其背侧设有薄化并且把造型件中的薄化线或者开口槽安排得与型皮间隔足够地远，从而在造型件较长和较强的负荷下也看不到它们。当然同时还要一如既往地保证在事故的情况下毫无问题地构成对气囊的开放。所有这些都决定了在所述造型件中必须有准确加工的薄化线或者开口槽。
在WO 97/03866中说明了一种塑料衬里，其中在与可见侧相反的内侧一个薄化位置由许多锐棱的、从内侧引入所述塑料衬里中的凹陷构成，这些凹陷是一种断裂缝的一部分，所述断裂缝在张开气囊的情况下裂开并且释放出该气囊。WO 97/03866提出在一个分开的工作过程中把该断裂缝从背侧引入进所述造型件中。
DE 196 51 758 A1说明了一种车内衬里部件，所述车内衬里部件有一个可断裂的缝，由此在操作气囊的情况下构成一个气囊出口。构成这种缝已经在注塑成型的过程中通过构成一个槽提供了，然后在成型后于所谓次级刻槽的另一个加工过程中借助于一个超声波切割工具、一把刀或者其它类似的装置把所述槽加深。
在DE 10 2004 030 786 A1中说明引入一个由衬底、后发泡和表面皮组成的多层复合物的一个薄化槽的方法，其中以一个柳叶刀样切割过程从内部切割设定断裂线。
在DE 103 44 708 A1中说明了制造一种气囊封盖的一种方法和一种装置，其中在注塑以后在还可塑性变形的状态下通过热压对衬底部件设置薄化槽。
在DE 101 60 185 B4中说明了针对性地薄化气囊模件的内衬的衬底，其中，在材料完全反应以前在内衬部分的衬底中引入气囊槽的一种轮廓的形状。
除了上述的方法以外，还有为数众多的类似方法，然而这些方法大多数都有的缺点是为了构成开口槽要求在适用于此的模具中的一个附加的加工步骤。另一个缺点往往在于，切割刀具部分地难于接近成型后的造型件，这进一步增加了加工步骤的难度。
因此需要有一种方法，以简单的方式并且不多的附加耗费地在一个起气囊的封盖作用的造型部分中构成一个气囊张开开口的开口槽。
发明内容
所述任务通过一种带有权利要求1的特征的方法完成，该方法的有利的实施方式在从属权利要求中说明。
本发明任务还在于，提出一种制造具有一个气囊张开开口的造型件的开口槽的装置，用之可以不多的附加耗费地在所述造型件中构成一个这样的开口槽。该任务通过具有权利要求7的特征的装置完成。
此外本发明还在于提出一种按上述方法制造的造型件。该任务通过具有权利要求10的特征的造型件完成。
门衬或者汽车内空间衬盖的附件或其它的部件的造型件往往用多个步骤制造。例如，首先在一个注塑模具中成型注塑一个衬底部分。该衬底部分的原材料一般采用热塑性塑料，例如，聚丙烯(PP)、苯乙烯马来酐共聚物(SMA)、聚碳酸酯-聚对苯二甲酸丁二酯混合物(PC/PBT)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-聚碳酸酯混合物(ABS/PC)等，其中这些塑料往往用玻璃纤维和/或矿物加强。在热塑性塑料固化以后从形成模具中取出造型件并且与一个型皮一起放进一个发泡模具中，在此例如把衬底部分与发泡模具的凸模连接，同时把所述型皮放在阴模上。在该发泡模具中把衬底部分和型皮按一定的间隔持定并且用一种发泡材料填充型皮与衬底部分之间的空间。发泡材料往往采用聚氨酯。固化的泡沫把型皮和衬底部分连接到造型件上。在泡沫固化以后，相应于现有技术从发泡模具中取出发泡了的造型部分，然后借助于超声波刀、铣刀、切割装置或者激光在泡沫材料和衬底中以及部分地还在型皮中引入所要求的开口槽或者薄化线。
现在发现，如果在注塑时，在热塑性塑料固化以前在衬底部分于以后应当引入薄化位置的位置上做出一个槽，使得所述衬底部分在此位置变薄，就可以省去这些高耗费的附加加工步骤。可以用不同的方法做出该槽。一种有利的方法在于，用一个滑块挤入衬底部分的还没有固化的热塑性塑料中，并且把该位置上的塑料挤压到只保留一个薄层，也就是所谓的浮皮。与直接成型相比该方法的优点是可以制造相对准确的非常薄的层。相反地，其中模具已经给定了槽的直接成型方法中，难于实现这样的薄层，因为在这样窄小的缝隙中均匀地加入热塑性塑料有困难。一个附加的问题在于，因为衬底部分在开放气囊时作为封盖的部分翻起的区域必须完全地由该开口槽包围，从而附加地使得通过因事先构成的槽出现的狭窄通道均匀地注塑造型件更加困难。
在一个第二步骤中把带有预制好槽的衬底部分从注塑模具中取出并且放进所谓的发泡模具中。发泡模具例如由一个放上衬底部分的凸模和其中放入一个型皮的阴模构成。以一定的间隔持定型皮和衬底部分。衬底部分与型皮之间的空间，即所谓的空腔，以通常的方式发泡。
根据本发明，于是所述衬底部分在以后应当加以开口槽的位置应当向着所述空腔只有一个薄的浮皮。该浮皮保证在发泡时在该位置上可以出现泡沫，而同时泡沫却薄得使之可以用一个放进发泡模具中的切割装置或者冲压装置毫无问题地穿透。
本发明重要的是，在发泡时，在泡沫胀起过程结束时并且在泡沫固化过程的开始，用一个滑块穿透浮皮，所述滑块是安排在发泡模具中的冲具的一部分。在此所述滑块被引入进还没有固化的泡沫层中，并且在泡沫层中保留到泡沫固化为止。在泡沫固化了以后，再拉回滑块，从而在固化了的泡沫中留下一个滑块形状的槽。在本发明的一个优选实施方式中，把所述滑块的形状选择得使之不再需要后处理所述槽。
如本发明所述的制造具有为气囊张开开口而设置的开口槽的造型件的装置包含一个构成一个衬底部分的成型模具和一个后发泡所述衬底部分的发泡模具，其中所述发泡模具配备切割装置和冲压装置，所述装置具有穿透一个浮皮的滑块。
在该装置的一个优选实施方式中，所述成型模具(注塑模具)设有用于构成一个槽的滑块。
所述造型件优选地用于汽车的内衬，例如仪表板和侧衬。
附图说明
下面参照附图详细地说明本发明。在附图中：
图1示出在发泡工艺前放在一个发泡模具中的造型件一部分的剖视图，
图2示出发泡过程中图1所示的造型件，
图3示出通过一个滑块引入开口槽时图1和图2所示的造型件，
图4示出制造完成了的带有开口槽的图1、图2和图3所示的造型件。
具体实施方式
在图1至图4中示出了本发明的原理。
在图1中示出放在一个发泡模具中的造型件1的一个部分，所述造型件1有一个衬底部分2和一个型皮3，其中在衬底部分2与型皮3之间形成一个空腔4。衬底部分2有一个槽5，该槽向着腔4设有一个浮皮6。在槽5的高度上在发泡模具中可以看到一个冲具9，该冲具有一个滑块7，可以沿向着槽5的方向滑动该滑块。
在图2中示出图1所示的造型件1，在此空腔4现在填充了泡沫8。泡沫8在此通常涉及聚氨酯泡沫，然而也可以采用有类似性能的其它泡沫。
图3示出图1和图2所示的造型件1，其中滑块7现在被穿过浮皮6送入泡沫8中。根据本发明，该滑块长时间保留在泡沫8中直到其固化为止。
在图4中可以看到图1至3所示的造型件1，其中这时泡沫8固化了，并且滑块7收回进冲压部分9中的其起始位置中。这时在泡沫8中可以看到一个以滑块7为轮廓的开口槽10。
图1至图4阐明了本发明所述方法的原理，其中，首先在注塑时于以后应当构成开口槽5的位置上做薄衬底部分2。该做薄优选地借助于一个滑块进行，所述滑块被导入进衬底部分2的还没有完全固化的热塑性塑料中。用滑块做薄的优点在于，由此可以避免注塑时填充过程的干扰并且不会形成以后会在固化了塑料部件中导致薄弱位置的屈服线。这样的薄弱位置可能导致在开放气囊时造型件破碎并且由四下乱飞的碎片伤及汽车乘员。
在下一个步骤中，于是在发泡模具中把带有槽5和构成了的浮皮6的衬底部分2与型皮3一起发泡。以此方式，由型皮3、泡沫8和衬底部分2构成造型件1。在发泡过程中把滑块7穿过浮皮6导入还没有完全固化的泡沫8中。穿过事先构成的槽5和浮皮6现在可以毫无问题地把滑块7导入进泡沫8中，而不必事先加热该滑块。用不加热的滑块7在泡沫8中构成开口槽10的优点是，不会妨碍均匀地固化泡沫8，从而保证开口槽的均匀分布。
标号表
1 造型件
2 衬底部分
3 型皮
4 空腔
5 槽(衬底部分)
6 浮皮
7 滑块
8 泡沫
9 冲制装置
10 开口槽
Claims (10)
1.制造造型件(1)的方法，所述造型件(1)带有一个为气囊张开开口设置的开口槽(10)，并且由一个衬底部分(2)、一个型皮(3)和一个发泡层(8)构成，所述发泡层(8)构成在衬底部分(2)与型皮(3)之间，
其中所述方法包含步骤：
a)在一个模具中注塑衬底部分(2)，
b)把注塑的衬底部分(2)和型皮(3)放进一个发泡模具中，其中在型皮(3)与衬底部分(2)之间构成一个空腔(4)，并且
c)发泡所述空腔(4)，
其特征在于，
i)在注塑时在衬底部分(2)中构成一个设有指向空腔(4)的浮皮(6)的槽(5)，
ii)在接着的发泡过程中用一个滑块(7)穿透浮皮(6)，并且
iii)把滑块(7)保留在正固化的泡沫(8)中，直到在已固化的泡沫(8)中构成一个气囊张开开口的开口槽(10)为止。
2.如权利要求1所述的方法，
其特征在于，在注塑过程中通过在还没有出模且还没有完全固化的衬底部分(2)中引入一个滑块在衬底部分(2)中构成所述槽(5)。
3.如权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，在发泡模具中穿透浮皮(6)在泡沫(8)胀起过程结束时和固化过程开始时进行。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，
其特征在于，滑块(7)具有开口槽(10)所要求的成品轮廓。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，
其特征在于，
衬底部分(2)用加强或者不加强的热塑性塑料，尤其是聚丙烯(PP)、聚碳酸酯-聚对苯二甲酸丁二酯混合物(PC/PBT)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-聚碳酸酯混合物(ABS/PC)、或者苯乙烯马来酐共聚物(SMA)制造。
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，
其特征在于，所述型皮用热塑性塑料或者弹性体反应塑料，例如聚氨酯制造。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，
其特征在于，泡沫(8)是聚氨酯泡沫。
8.制造造型件(1)的装置，所述造型件(1)带有一个为气囊张开开口设置的开口槽(10)，其中所述装置包含一个用于构成衬底部分(2)的模具以及一个用于后发泡衬底部分(2)的发泡模具，
其特征在于，
所述发泡模具装备有一个切割或冲制装置(9)，所述切割或冲制装置具有一个用于根据权利要求1至7中任一项所述的方法穿透一个浮皮(6)的滑块(7)。
9.如权利要求8所述的装置，
其特征在于，所述注塑模具设有一个用于构成槽(5)的滑块(7)。
10.按照如权利要求1至7中任一项所述的方法制造的造型件，尤其是汽车的仪表板和门衬。
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