CN102179939B

CN102179939B - 模制元件的整体式结构

Info

Publication number: CN102179939B
Application number: CN201110000341.5A
Authority: CN
Inventors: A.J.坎贝尔
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-01-04
Filing date: 2011-01-04
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2031-01-04
Also published as: US8062576B2; DE102010055391A1; DE102010055391B4; US20110163572A1; CN102179939A

Abstract

本发明涉及模制元件的整体式结构。提供了一种用于制造具有中空塑料部件和单件式塑料支柱的可模制物体的方法。所述方法包括在第一模具中模制所述单件式塑料支柱。所述模制支柱包括基本上封闭的第一端和基本上敞开的第二端、以及通过活动铰链与所述第二端连接的盖，使所述盖能够呈现和保持这样的位置，使得所述第二端变得被基本覆盖。所述方法还包括弯曲所述活动铰链，其中所述盖呈现和保持所述位置，使得所述第二端基本被所述盖覆盖。所述方法另外包括在所述第二端通过所述盖基本被覆盖之后，将所述单件式支柱相对于第二模具布置。此外，所述方法包括在所述第二模具中模制所述中空塑料部件，使得所述单件式支柱被所述中空塑料部件固定地保持。

Description

模制元件的整体式结构

技术领域

本发明涉及模制元件或部件，尤其涉及这种模制元件的整体式结构。

背景技术

许多制品可通过模制工艺制造。模制常常用来由各种聚合物和其它类型的塑料材料生产制品。常用的模制工艺包括吹塑和注塑。

吹塑和注塑通常都使用加热的热塑性材料来与特别设计的工具中形成的形状、或模腔相符合。吹塑通常用于生产具有非严格控制的厚度的相对简单形状的中空制品。另一方面，注塑通常用于生产更加复杂形状的制品，并且常常用在需要更加精确的尺寸控制的制品上。

发明内容

提供了一种用于生产具有中空塑料部件和单件式塑料支柱的模制制品的方法。所述方法包括在第一模具中根据第一模制工艺模制所述单件式塑料支柱。所述单件式支柱包括基本上封闭的第一端和基本上敞开的第二端、以及通过活动铰链与所述第二端连接的盖，所述活动铰链为将两个刚性零件连接在一起的薄的柔性铰链。所述活动铰链使所述盖能够呈现和保持这样的位置，使得所述第二端变得基本被覆盖。

所述方法还包括弯曲所述活动铰链，其中所述盖呈现和保持所述位置，使得所述第二端基本被覆盖。所述方法另外包括在所述第二端通过所述盖基本被覆盖之后，将所述单件式支柱相对于第二模具布置。此外，所述方法包括根据第二模制工艺在所述第二模具中模制所述中空塑料部件，使得所述单件式支柱被所述中空塑料部件固定地保持。

根据所述方法，所述第一模制工艺可为注塑，而所述第二模制工艺可为吹塑。所述单件式支柱和所述中空塑料部件每个可以都由热塑性塑料材料构造。

所述盖可包括构造成使得所述盖能够保持所述第二端变得基本被覆盖的位置的锁止元件。所述支柱还可包括布置在所述第二端最近处的突起，该突起构造成与所述锁止元件产生干涉配合，以使所述盖能够保持所述第二端变得基本被覆盖的所述位置。

根据一个实施例，上面的方法可应用于用来连接至车身的塑料扰流器的制造。

本发明提供以下技术方案：

方案1. 一种用于制造具有中空塑料部件和单件式塑料支柱的模制物体的方法，所述方法包括：

a) 根据第一模制工艺在第一模具中模制所述单件式支柱，使得所述单件式支柱包括基本上封闭的第一端、基本上敞开的第二端和通过活动铰链与所述第二端连接的盖，从而使盖能够呈现所述第二端变得基本被覆盖的位置并保持该位置；

b) 弯曲所述活动铰链，其中所述盖呈现和保持所述位置，使得所述第二端基本被所述盖覆盖；

c) 在所述第二端通过所述盖基本被覆盖之后，将所述单件式支柱相对于第二模具布置；和

d) 根据第二模制工艺在所述第二模具中模制所述中空塑料部件，使得所述单件式支柱被所述中空塑料部件固定地保持。

方案2．如方案1的方法，其中所述第一模制工艺为注塑。

方案3．如方案1的方法，其中所述第二模制工艺为吹塑。

方案4．如方案1的方法，其中所述单件式支柱由热塑性塑料材料构造。

方案5．如方案1的方法，其中所述中空塑料部件由热塑性塑料材料构造。

方案6．如方案1的方法，其中所述盖包括构造成使所述盖能够保持所述第二端变得基本被覆盖的所述位置的锁止元件。

方案7．如方案6的方法，其中所述支柱还包括布置在所述第二端最近处的突起，该突起构造成与所述锁止元件产生干涉配合，以使所述盖能够保持所述第二端变得基本被覆盖的所述位置。

方案8．一种具有塑料连接元件的车辆，所述车辆包括：

具有用于接收所述塑料连接元件的表面的车身；

所述塑料连接元件包括：

构造成接附于所述车身表面的单件式塑料支柱，所述支柱包括基本上封闭的第一端和基本上敞开的第二端、以及通过活动铰链与所述第二端连接的盖，使所述盖能够呈现和保持这样的位置，使得所述第二端被所述盖基本覆盖；和

构造成固定地保持所述单件式塑料支柱的中空塑料部件；

其中：

所述单件式塑料支柱在第一模具在模制，并在所述第二端通过所述盖基本被覆盖之后相对于第二模具布置，所述中空塑料部件在所述第二模具中模制，使得所述单件式支柱被所述中空塑料部件固定地保持。

方案9．如方案8的车辆，其中所述单件式塑料支柱是通过注塑工艺模制。

方案10．如方案8的车辆，其中所述中空塑料部件是通过吹塑工艺模制。

方案11．如方案8的车辆，其中所述单件式支柱由热塑性塑料材料构造。

方案12．如方案8的车辆，其中所述中空塑料部件由热塑性塑料材料构造。

方案13．如方案8的车辆，其中所述盖包括构造成使所述盖能够保持所述第二端变得基本被覆盖的所述位置的锁止元件。

方案14．如方案13的车辆，其中所述支柱还包括布置在所述第二端最近处的突起，该突起构造成与所述锁止元件产生干涉配合，以使所述盖能够保持所述第二端变得基本被覆盖的所述位置。

方案15．一种用于制造用来连接到车身的塑料扰流器的方法，所述塑料扰流器具有中空部分和至少一个单件式支柱，所述方法包括：

a) 在第一模具中模制所述至少一个单件式支柱，使得所述单件式支柱包括基本上封闭的第一端和基本上敞开的第二端、以及通过活动铰链与所述第二端连接的盖，使所述盖能够呈现和保持这样的位置，使得所述第二端变得被所述盖基本覆盖；

b) 弯曲所述活动铰链，其中所述盖呈现和保持所述位置，使得所述第二端基本被覆盖；

c) 在所述第二端通过所述盖基本被覆盖之后，将所述至少一个单件式支柱相对于第二模具布置；和

d)在所述第二模具中模制所述中空部分，使得所述至少一个单件式支柱被所述中空部分固定地保持。

方案16．如方案15的方法，其中所述至少一个单件式支柱通过注塑工艺模制，所述中空部分通过吹塑工艺模制。

方案17．如方案15的方法，其中所述单件式支柱由热塑性塑料材料构造。

方案18．如方案15的方法，其中所述中空塑料部件由热塑性塑料材料构造。

方案19．如方案15的方法，其中所述盖包括构造成使所述盖能够保持所述第二端变得基本被覆盖的所述位置的锁止元件。

方案20．如方案19的方法，其中所述支柱还包括布置在所述第二端最近处的突起，该突起构造成与所述锁止元件产生干涉配合，以使所述盖能够保持所述第二端变得基本被覆盖的所述位置。

结合附图，从下面实施本发明的最佳模式的详细描述可容易地清楚本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点。

附图说明

图1为以未遮盖状态示出的单件式支柱的透视截面图，其具有通过活动铰链与支柱连接的帽。

图1A为以遮盖状态示出的图1中所示的单件式支柱的透视截面图。

图2为扰流器组件的透视截面图，该组件包括在遮盖状态通过横跨的中空部件固定地保持的一对单件式支柱。

图3为用于生产图1中所示单件式支柱的第一模具的截面平面图。

图3A为用于生产图2中所示扰流器组件的第二模具的截面平面图。

图4为示出生产图2中所示扰流器组件的方法的流程图。

具体实施方式

参考附图，其中相同的标记指代相同的部件，图1示出了支柱10的截面图。参考所含附图作进一步说明，支柱10可用作空气动力辅助件和装饰辅助件的支撑腿和连接元件，例如翼或扰流器，如通常用在机动车（未示出）上。这种空气动力辅助件和/或装饰附件通常设计成以固定刚性的方式连接到车身板上，以便于它们功能的可靠性能。

支柱10为塑性模制零件，优选通过在特别设计的注塑模具（未示出）中通过注塑工艺形成，并优选由热塑性塑料材料构造而成，例如本领域公知的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）。支柱10包括细长体12，该细长体具有基本上封闭的第一端14和基本上敞开的第二端16。细长体12构造为基本上一致壁厚的深腔13，尽管这种值得考虑的厚度，仍确保支柱的期望结构整体性。第一端14包括构成为给支柱10增加刚度的第一中空柱18，下面参考图1A进行更加详细地描述。另外，第一端14优选包括至少一个第二柱19，该第二柱19构造为接受用于将支柱10连接至车辆的车身板或某其它元件的紧固件（未示出），如本领域技术人员所理解的。

第二端16包括法兰20和边带22，其中法兰20绕着基本敞开的第二端16的外周一路延伸，边带22也绕着第二端的外周垂直于法兰而一路延伸。盖24在边带22的局部区域22A通过活动铰链26连接至第二端16。如本领域的技术人员所理解的，活动铰链为将两个刚性塑料零件连接在一起的薄柔性铰链。活动铰链与另两个零件同时模制为一个整体式工件，允许那两个零件沿着铰链的线相对于彼此弯曲。在本实施例中，活动铰链26连接细长体12和盖24，从而允许盖相对于细长体弯曲，以遮盖第二端16。

盖24包括延伸部28，当盖绕着活动铰链26弯曲并接触到边带22时，所述延伸部28用作锁止元件。延伸部28允许盖24呈现和保持这样的位置：在该位置中，第二端16变得通过所述盖基本被覆盖，如图1A中所示。第二端16基本被覆盖的盖24的位置可通过延伸部28与边带22的局部区域22B之间的干涉配合来保持。另外，可包括其它锁止特征，例如在盖24与区域22B之间的接触点或接触线处模制进区域22B的突起22C，以同样产生干涉配合，使延伸部28被用力推过去。另外的锁止特征如突起22会便于将盖进一步固定在其弯曲位置上，如本领域的技术人员所理解的。结合到第一端14中的柱18和19的定位和大小使得其在盖处于第二盖16基本被覆盖的位置时支撑盖24，从而增加支柱10的刚度。如图1A中所示，当第二端16变得基本被盖覆盖时，中空柱18的内部与盖24中的开口24A重合。

图2示出了车辆扰流器组件30的截面图，所述扰流器组件30包括一对单件式支柱10。图2中，支柱10图示在遮盖状态，即，它们的盖24在其各自的活动铰链26上弯曲，从而基本上覆盖其第二端16。支柱10通过跨翼32被固定地保持。翼32为中空塑料部件，优选由本领域人员公知的热塑性塑料材料在特别设计的吹塑工具（未示出）中通过吹塑工艺制造。扰流器组件30图示为与车身表面34固定连接。这种固定连接可通过螺纹紧固件（未示出）进行，例如单独的螺钉或模制进车身12的螺栓，如本领域的技术人员所理解的。

首先将其第二端16被盖24基本覆盖的各支柱10相对于吹塑工具布置并布置在吹塑工具的附近来制造扰流器组件30，使得随后吹塑的翼32抓住并保持所述支柱。第二端16被盖24的覆盖意欲在翼32模制期间阻隔细长体12的内部。因此，这种被盖24的覆盖引导喷入吹塑工具的塑性材料，以产生具有基本上一致厚度的形状连续的翼，尤其是在翼32绕着支柱10模制的地方。因此，扰流器组件30包括与翼32一体熔合或焊接的支柱10，使得扰流器组件30为预备连接至接收表面（例如车身板）的整体式物体。

图3示出了例如用于用来制造支柱10的注塑工艺的第一模具40的截面平面图。第一模具40具有包括内腔42A的底部部分42。内腔42A反映出支柱10的细长体12、柱18和法兰20的外部形状。第一模具40还具有包括外部形状44A和内部形状44B的上部部分44。外部形状44A反映出支柱10的细长体12、柱18和法兰20的内部形状。内部形状44B反映出活动铰链26的一侧连同盖24的包括延伸部28的一侧。第一模具40另外包括侧面部分46，该侧面部分46包括外部形状46A。外部形状46A对应于活动铰链26的第二侧和盖24的没有延伸部28的第二侧。熔化的塑料材料被引入部分42、44和46合成一起后形成的腔室中，然后允许塑料材料冷却和固化，从而形成支柱10。

图3A示出了例如用于用来制造扰流器组件30的吹塑工艺的第二模具50的截面平面图。尽管图3A中只示出了一个支柱10，但是应当理解，模具50包括接收多个支柱10的构造。第二模具50具有底部部分52和顶部部分54，当合在一起时，底部部分52与顶部部分54形成反映出翼32的外形的腔室56。底部部分52包括用于接收支柱10的开孔52A，其中支柱10的第二端16被盖24覆盖，使得法兰20堵住开孔52A，并且边带22突入腔室56中。

在熔化的热塑性材料优选以管子的形式被引入其中之后，通过中空柱18的内部并经由开口24A将压缩空气引入腔室56。压缩空气被吹入腔室56，以使熔化材料膨胀，强制该材料与腔室的内壁以及法兰20、边带22和盖24的外形相符合。在腔室56中的熔化的热塑性材料充分冷却之后，第二模具部分52和54被分离，并取出具有整体地熔合有一个或多个支柱10的翼32的扰流器组件30。

图4中示出了制造可模制物体的方法100，下面参考根据图1-3A描述的扰流器组件30进行描述。在框102中，方法提供模制单件式支柱10，该支柱10具有通过活动铰链26连接的盖24和边带22。单件式支柱10优选通过在第一模具40中的注塑工艺来模制，如上面参考图2描述的。从框102，方法进行至框104，这里活动铰链26弯曲，使得盖24基本上覆盖基本上敞开的第二端16，并保持所述覆盖。

在活动铰链26弯曲且第二开口16被覆盖之后，根据本方法，在框106中相对于第二模具50布置支柱10，如上面参考图3A所描述的。在框106之后，方法前进至框108，此处，中空部件例如翼32被模制进第二模具50，从而通过所述中空部件固定地保持支柱10。这样，就扰流器组件30来说，支柱10变得与翼32一体熔合。

尽管已经详细描述了实施本发明的最佳模式，但是本发明所属领域的技术人员会认识到在所附权利要求范围内实施本发明的各种替代设计和实施方式。

Claims

1.一种用于制造具有中空塑料部件和单件式塑料支柱的模制物体的方法，所述方法包括：

a) 根据第一模制工艺在第一模具中模制所述单件式支柱，使得所述单件式支柱包括具有中空柱的基本上封闭的第一端、基本上敞开的第二端和通过活动铰链与所述第二端连接的盖，从而使盖能够呈现所述第二端变得基本被覆盖的位置并保持该位置，其中所述盖限定当所述第二端变得基本被所述盖覆盖时与所述中空柱的内部重合的开口；

d) 根据第二模制工艺在所述第二模具中模制所述中空塑料部件，使得所述单件式支柱被所述中空塑料部件固定地保持，其中经由所述开口通过所述中空柱的内部引入压缩空气以模制所述中空塑料部件。

2.如权利要求1的方法，其中所述第一模制工艺为注塑。

3.如权利要求1的方法，其中所述第二模制工艺为吹塑。

4.如权利要求1的方法，其中所述单件式支柱由热塑性塑料材料构造。

5.如权利要求1的方法，其中所述中空塑料部件由热塑性塑料材料构造。

6.如权利要求1的方法，其中所述盖包括构造成使所述盖能够保持所述第二端变得基本被覆盖的所述位置的锁止元件。

7.如权利要求6的方法，其中所述支柱还包括布置在所述第二端最近处的突起，该突起构造成与所述锁止元件产生干涉配合，以使所述盖能够保持所述第二端变得基本被覆盖的所述位置。

8.一种具有塑料连接元件的车辆，所述车辆包括：

具有用于接收所述塑料连接元件的表面的车身；

所述塑料连接元件包括：

构造成接附于所述车身表面的单件式塑料支柱，所述支柱包括具有中空部的基本上封闭的第一端和基本上敞开的第二端、以及通过活动铰链与所述第二端连接的盖，使所述盖能够呈现和保持这样的位置，使得所述第二端被所述盖基本覆盖，其中所述盖限定当所述第二端变得基本被所述盖覆盖时与所述中空柱的内部重合的开口；和

构造成固定地保持所述单件式塑料支柱的中空塑料部件；

其中：

9.如权利要求8的车辆，其中所述单件式塑料支柱是通过注塑工艺模制。

10.如权利要求8的车辆，其中所述中空塑料部件是通过吹塑工艺模制。

11.如权利要求8的车辆，其中所述单件式支柱由热塑性塑料材料构造。

12.如权利要求8的车辆，其中所述中空塑料部件由热塑性塑料材料构造。

13.如权利要求8的车辆，其中所述盖包括构造成使所述盖能够保持所述第二端变得基本被覆盖的所述位置的锁止元件。

14.如权利要求13的车辆，其中所述支柱还包括布置在所述第二端最近处的突起，该突起构造成与所述锁止元件产生干涉配合，以使所述盖能够保持所述第二端变得基本被覆盖的所述位置。

15.一种用于制造用来连接到车身的塑料扰流器的方法，所述塑料扰流器具有中空部分和至少一个单件式支柱，所述方法包括：

a) 在第一模具中模制所述至少一个单件式支柱，使得所述单件式支柱包括具有中空柱的基本上封闭的第一端和基本上敞开的第二端、以及通过活动铰链与所述第二端连接的盖，使所述盖能够呈现和保持这样的位置，使得所述第二端变得被所述盖基本覆盖，其中所述盖限定当所述第二端变得基本被所述盖覆盖时与所述中空柱的内部重合的开口；

d)在所述第二模具中模制所述中空部分，使得所述至少一个单件式支柱被所述中空部分固定地保持，其中经由所述开口通过所述中空柱的内部引入压缩空气以模制所述中空塑料部件。

16.如权利要求15的方法，其中所述至少一个单件式支柱通过注塑工艺模制，所述中空部分通过吹塑工艺模制。

17.如权利要求15的方法，其中所述单件式支柱由热塑性塑料材料构造。

18.如权利要求15的方法，其中所述中空塑料部件由热塑性塑料材料构造。

19.如权利要求15的方法，其中所述盖包括构造成使所述盖能够保持所述第二端变得基本被覆盖的所述位置的锁止元件。

20.如权利要求19的方法，其中所述支柱还包括布置在所述第二端最近处的突起，该突起构造成与所述锁止元件产生干涉配合，以使所述盖能够保持所述第二端变得基本被覆盖的所述位置。