CN102380952B - 用于模压板中的整体通风筛的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于模压板中的整体通风筛的方法。纤维增强板被制造来包括整体通风筛。在第一和第二纤维薄片中的每一个上打孔，并且当这些薄片被层叠在模具中时，这些孔彼此对齐。筛材料放置在所述第一和第二薄片之间，从而筛材料与所述第一和第二薄片中的孔对齐的部分暴露。填充插入物被插入在所述第一和第二薄片的孔中来掩盖筛。提供树脂，并且将其硫化来将所述第一和第二薄片和筛粘结在一起。因此，所述筛在第一和第二薄片和筛已经通过树脂粘结在一起后依然暴露，从而形成具有整体模制于其中的通风筛的纤维增强板。

Description

用于模压板中的整体通风筛的方法
技术领域
本发明涉及纤维增强板的制造，尤其提供了将通风筛整体模制于诸如车辆引擎罩或挡泥板这样的纤维增强板的方法。
背景技术
使用层叠的纤维增强结构来制造诸如车辆引擎罩或车辆挡泥板这样的车辆车身面板是公知的，在该层叠的纤维增强结构中碳纤维薄片或者玻璃纤维薄片放置在模具中并通过树脂粘结在一起。纤维薄片可预浸渍有树脂。或者，可通过喷射将树脂提供到模具中，这通常被称之为树脂传递模塑或者树脂注射模塑。
在机动车辆的设计中，通常希望在面板上设置通风孔。通风孔可以是用于冷却空气的真实的进口，或者通风孔仅显示了真实的通风口的外表，以增加车辆设计感。迄今为止，设置这种通风孔包括在车辆面板上打孔，然后将单独的通风筛附接在车辆面板上，来填充孔。通风筛典型地是模制塑料或冲压金属结构制成的，并且包括真实的或者仿真的空气口或放气孔。通风筛通过铆钉、粘合剂、螺钉、弹性突片或者其他传统的紧固件附接在车辆面板上。
期望提供一种改进的方法，通过该方法可以将通风筛整体模制于诸如车辆引擎罩或者挡泥板这样的纤维增强板中。
发明内容
纤维增强板被制成包括整体的通风筛。在第一和第二纤维薄片中的每个上打孔，并且当这些纤维薄片堆叠在模具中时使这些孔彼此对齐。将筛材料放置在第一和第二纤维薄片之间，以使与第一和第二薄片中的孔对齐的筛材料部分暴露。填充插入物被插入第一和第二薄片的孔中来遮挡所述筛。提供树脂并使其硫化以将第一和第二薄片与筛粘结在一起。因此，在第一和第二纤维薄片与筛通过树脂粘结在一起后，一部分筛还保持暴露，由此形成其中一体地模制有通风筛的纤维增强板。
本发明提供下列技术方案。
技术方案1：一种用于制造包括整体通风筛的纤维增强板的方法，包括：
提供至少一第一纤维薄片；
提供至少一第二纤维薄片；
在所述第一和第二薄片中的每一个上打孔，当所述第一和第二纤维薄片叠在一起时，所述孔将相互对齐；
将所述第一纤维薄片放置在模具中，所述模具具有模具地板表面以及凸起的插入物，所述第一纤维薄片依靠在所述模具地板表面上，且所述插入物从所述模具表面升起并延伸穿过所述第一薄片中的孔；
提供其中具有开口的筛材料薄片并将所述筛材料薄片放置在所述第一薄片和所述插入物的顶面上；
将所述第二薄片放在所述筛材料薄片的顶面上，且所述第二薄片中的孔与所述第一薄片中的孔对齐；
以及使树脂硫化，从而所述第一薄片和第二薄片粘结在一起，且所述筛材料薄片粘结在所述第一薄片和第二薄片之间并且在所述第一和第二薄片的对齐孔内暴露，以提供整体的通风筛。
技术方案2：如技术方案1所述的方法，还包括：将插入物放置在所述第二薄片的孔中，从而在所述树脂硫化后，所述插入物将防止所述树脂流进所述第二薄片的孔中以及流进所述筛材料的与所述第二薄片中的孔对齐的部分中。
技术方案3：如技术方案1所述的方法还包括：提供至少所述第一和第二薄片在尺寸上具有相同限制。
技术方案4：如技术方案2所述的方法，还包括：所述筛材料薄片在尺寸上与所述第一和第二薄片具有相同限制。
技术方案5：如技术方案1所述的方法，还包括：所述筛材料薄片的尺寸比所述第一和第二薄片的尺寸小，但是比所述第一和第二薄片的对齐的孔大，从而所述筛材料薄片具有围绕所述对齐的孔的覆在所述第一和第二薄片上的边缘。
技术方案6：如技术方案1所述的方法，还包括：所述筛材料薄片是金属或者塑料丝束编织的筛，被冲压以在其中形成有通风孔的金属或塑料薄片，或者编织或针刺的塑料或织物材料薄片。
技术方案7：如技术方案1所述的方法，还包括：通过使所述第一和第二薄片预浸渍树脂来提供所述树脂。
技术方案8：如技术方案1所述的方法，还包括：通过将树脂注入所述模具中来提供所述树脂。
技术方案9：如技术方案1所述的方法，还包括：提供环形的装饰边框，并在将所述第一薄片放置进所述模具之前围绕所述插入物将所述边框放置在所述模具上，从而在所述树脂硫化后，所述边框被粘结到所述第一薄片以围绕所述第一薄片中的孔。
技术方案10：如技术方案1所述的方法，还包括：所述模具具有盖子，且所述盖子在其上具有插入物，在所述盖子关闭后所述插入物将填入所述第二薄片中的孔。
技术方案11：如技术方案1所述的方法，还包括：通过加热所述模具来硫化所述树脂。
技术方案12：如技术方案1所述的方法，还包括：所述树脂在压热炉中硫化来提供热和压力。
技术方案13：一种用于制造包括整体通风筛的纤维增强板的方法，包括：
提供浸渍有树脂的至少一第一纤维薄片；
提供浸渍有树脂的至少一第二纤维薄片；
在所述第一和第二薄片中的每一个上打孔，当所述第一和第二纤维薄片叠在一起时，所述孔将相互对齐；
提供其中具有通风口的筛材料薄片，并且将所述筛材料薄片放置在所述第一和第二薄片之间，使得所述筛材料的与所述第一和第二薄片中的孔对齐的部分暴露；
以及将第一和第二插入物分别插入所述第一和第二薄片的孔中，从而在浸渍到所述第一和第二薄片中的树脂硫化后，所述树脂被阻挡流入所述第一和第二薄片中的孔中，且因此在所述第一和第二薄片通过所述树脂已经粘结在一起后，所述筛将保持暴露以形成具有整体制模于其中的通风筛的纤维增强板。
技术方案14：如技术方案13所述的方法，还包括：所述第一和第二薄片由碳纤维或玻璃纤维制成。
技术方案15：如技术方案13所述的方法，还包括：所述第一和第二插入物提供在所述模具上，与所述第一和第二纤维材料薄片中的一个或多个薄片中的孔对齐。
技术方案16：如技术方案15所述的方法，还包括：所述模具具有盖子，并且所述盖子在其上具有在盖子关闭后将填充所述第二薄片中的孔的插入物。
技术方案17：如技术方案13所述的方法，还包括：提供环形装饰边框，并将所述边框放置在一个或多个所述第一薄片的孔中，从而在所述树脂硫化后，所述边框与所述第一薄片粘结以围绕所述第一薄片中的孔，从而提供围绕所述通风筛的装饰模制。
技术方案18：一种用于制造包括整体通风筛的纤维增强板的方法，包括：
提供浸渍有树脂的一个或多个第一碳纤维薄片；
提供浸渍有树脂的一个或多个第二碳纤维薄片；
在一个或多个所述第一和第二薄片中的每一个上打孔，当所述薄片叠在一起时，所述孔将相互对齐；
将所述第一纤维薄片放置在模具中，所述模具有模具地板表面以及凸起的插入物，所述第一薄片纤维中最先放置的第一薄片依靠在所述模具地板表面上，且所述凸起的插入物从所述模具表面升起并延伸穿过一个或多个所述第一薄片中的孔；
提供其中具有真实的或模拟的通风口的筛材料薄片，并将所述筛材料薄片放置在一个或多个所述第一薄片和所述插入物的顶面上；
将一个或多个所述第二薄片放置在所述筛材料薄片的顶面上，且一个或多个所述第二薄片中的孔与一个或多个所述第一薄片中的孔对齐；
以及使所述树脂硫化，从而所述第一和第二薄片粘结在一起且所述筛材料薄片粘结在所述第一和第二薄片之间且在所述第一和第二薄片的对齐的孔内暴露，以提供整体的通风筛。
技术方案19：如技术方案17所述的方法，还包括：将插入物放置在所述第二薄片的孔中，从而在所述树脂硫化后，所述插入物将防止所述树脂流进所述第二薄片的孔中或者流进所述筛材料的与所述第二薄片中的孔对齐的部分。
技术方案20：如技术方案17所述的方法，还包括：提供所述至少第一和第二薄片彼此在尺寸上具有相同限制，并提供所述筛具有与所述第一和第二薄片相同的尺寸限制或者比所述第一和第二薄片尺寸小但比所述第一和第二薄片中的孔大的尺寸。
技术方案21：如技术方案17所述的方法，还包括：提供环形装饰边框，并在将所述第一薄片放置到所述模具中之前将所述边框围绕所述插入物放置在所述模具上，从而在所述树脂硫化后，所述边框粘结到所述第一薄片以围绕所述第一薄片中的孔。
本发明可应用的其他领域通过下文提供的详细描述将变得清楚。应当理解，虽然显示了本发明的示例性实施例时，详细的描述和特定的例子仅用于说明目的并不用于限制本发明的范围。
附图说明
通过详细描述和附图，本发明将变得更加易于理解，图中。
图1是显示第一纤维薄片材料的平面图。
图2是沿图1的箭头2-2方向剖取的截面图。
图3是第二纤维薄片材料的平面图。
图4是沿图3的箭头4-4方向剖取的截面图。
图5是一片筛材料的平面图。
图6是沿图5的箭头6-6方向剖取的截面图。
图7是通过模具截取的截面图。
图8是沿图7的箭头8-8方向所取的图7模具一部分的平面图。
图9是示出图1的第一薄片放置在模具中的截面图。
图10是示出图5的筛材料放置在模具中的截面图。
图11是示出图3的第二薄片放置在模具中的截面图。
图12是示出插入物放置在模具中的截面图。
图13是插入物的透视图。
图14是示出对模具施加压力的气囊的截面图。
图15显示了有整体通风筛的完成件。
图16是沿图15的箭头16-16方向所取的完成件的截面图。
图17显示了本发明的其中模具有盖子的另一实施例。
图18是与图9相似的图，但显示了在第一薄片被放置在模具中之前，环形边框已经放置在模具中。
图19是边框的平面图。
图20是根据本发明的具有整体通风筛的车辆挡泥板的透视图。
具体实施方式
下文一些示例性实施例的描述仅仅是示例性的，并不用于限制本发明、其应用或用途。
参见图20，示出了一部分车辆面板10，尤其是挡泥板12。挡泥板12是由层叠的纤维和塑料结构制成，并且还具有设置于其中的通风开口14。通风筛16安装在通风开口14中。通风筛16可以是实际上允许气流穿过挡风板12例如来冷却轮胎的稀松编织材料。或者，通风筛16可以具有通风开口的外观，用于车辆设计目的而不是用作实际的通风孔。
图1-14示出了用于制造带有整体形成于其中的通风筛16的车身面板12的方法第一实施例。为了清晰和简化，图1至14的实施例的描述和附图将显示简单平面面板的制造，应当理解，将会在形状更加复杂的模具中实现该制造过程，以制造诸如挡风板这样的实际的车辆面板。另外，应当理解，图1至图14不是按比例绘制的，为了清晰起见各部件的厚度被放大。
参见图1，提供有第一纤维薄片20。第一纤维薄片20可以是具有连续丝束，可编织的、黏合纤维、短切丝束的玻璃或碳材料或者其他商业可获得的纤维薄片材料。该第一纤维薄片20优选地包括预浸渍的树脂22。在现代制造中，预浸渍的纤维薄片通常在生产企业中被制造，在该生企业中薄片压板能被精确制造，使得可以非常精密地控制树脂体积，以提供高度一致的预浸渍纤维材料。预浸渍纤维材料通常是被卷起运送并且可以冷藏以防止树脂的意外硫化。
图1示出了预浸渍薄片20已经被切割或者被坯制来形成大致矩形的薄片，该薄片具有设置于其中的孔24。图2是薄片20的截面图，示出了孔24，并且还示出了薄片20具有外表面28和内表面30。
图3示出了第二预浸渍纤维材料薄片34，它与图1的第一薄片20形状相同，并且包括与第一薄片20的孔24相同形状和尺寸的孔36。图4示出了第二薄片34的截面图，第二薄片包括孔36，并且示出了第二薄片34具有前面40和后面42。
图5是筛材料薄片50的俯视图，该筛材料薄片50为矩形形状且与第一薄片20和第二薄片34的尺寸相同。图6是筛50的截面图，示出了筛50具有贯穿其中的通风孔52以使得气流能够通过筛50。筛可以是具有金属网或者塑料丝束的弹性材料。可替换地，筛可以是被冲孔或者冲压以在其中形成有通风孔或者放气孔的金属或者塑料薄片。或者，筛可以是编织或针刺的塑料或织物材料薄片。或者，筛可以是模制塑料。因此，应当理解，筛50可以由提供功能性通风筛或者装饰性通风筛的希望外观的任一材料和方法制造。通风孔实际上可以一直穿过筛50或者可仅仅是放气孔或者形成通风筛外观的其他形状。
图7是模具58的截面图。模具58一般是顶部开口的盒子形状，并且包括模具地板60和沿着模具地板60的边缘从模具地板60向上竖立的模具侧壁62。如图7和图8所示，模具58包括从模具地板60升高的模具插入物66，该模具插入物66和第一薄片20的孔24相同尺寸。模具插入物66具有上表面68和侧壁70。
参见图9，可以看到第一薄片20被放置在模具58中，从而第一薄片20的外壁28现依靠在模具58的底壁60上。模具58的插入物66穿过第一薄片20的孔24，并且模具插入物66的上表面68与第一薄片20的内表面30齐平。
参见图10，所述方法中的下一步是图5的筛50被放在第一薄片20的顶面上和模具插入物66的顶面68上。
然后，在图11中，第二薄片34被放在筛50的顶面上，并且可以看到第二薄片34的孔36与第一薄片20的孔24对齐。
在图12中，矩形形状的插入物72（图13中作出了最佳显示）已经被插入第二薄片34的孔36中，并且具有底壁74和侧壁76，底壁74依靠在筛50上，而侧壁76和第二薄片34的孔36相配合。
在部件被安置在模具中之后，如图12所示，模具58准备好被加热以使预浸渍薄片20 和34的树脂硫化。
通过在烤炉中加热模具，浸渍在第一薄片20和第二薄片24中的树脂22将硫化，并将层叠的第一薄片20、筛50和薄片34黏合在一起。插入物66的存在将防止树脂22流进孔24中，以及上表面68将会防止树脂22流进筛50的覆在上表面68上的部分中。另外，树脂22将抵着插入物66的侧壁70流动，从而形成用于孔36的完成边缘。同样地，插入物72的存在防止了树脂22流入第二薄片34的孔36中。插入物72的底壁74防止了树脂22流进筛50的覆在上表面68上的部分中。另外，树脂22抵着插入物72的侧壁76流动，从而形成用于孔36的完成边缘。因此，插入物66和72用作掩模来遮挡筛50的与孔24和36对齐的部分，以防止筛50的该部分被填入树脂22。
参见图14，可充气的袋子80被安装在模具60的顶部并将被加压，以将压力施加于模具58。压力将会使模具58内的堆叠薄片致密，以有助于硫化过程并提供高质量的完成件。袋子80可以是加压袋或者真空袋结构。
在图15和图16中，示出了例如图20的挡泥板这样的完成件，该完成件已经从模具58上移除且翻转过。树脂完全硫化，且第一薄片20的孔24与第二薄片34的孔36对齐，使得一部分筛50暴露且通过孔24和36可见，从而变成完成的面板挡泥板12的通风筛16。第一薄片20的外表面28成为诸如挡泥板12这样的完成面板12的外表面，且因此将具有用于上漆的高质量表面。
因此，本发明提供了在纤维增强塑料层叠结构的模制车辆面板中设置一体通风筛的方法。筛50与薄片20和34在尺寸上有相同限制，用于加强所述完成件，尤其是当树脂22将流进筛50的除了那些被插入物66和72掩盖的区域之外的通风口中时。
参见图17，示出了本发明的另一实施例。图17与图12类似，除了可看到模具58具有盖住模具58顶部的盖子86，盖子对堆叠的薄片施加一定压力。盖子86有插入物88，与图12的插入物72相似，从而在盖上盖子86后，插入物88会进入薄片34的孔36中。图19还示出了设置在模具58中用于注射树脂到模具的进口94和96。因此，在图1至图12的实施例中，树脂已经被预浸渍到薄片20和34中。相反地，在图17的实施例中，树脂被注射到模具中，在这种情况下，薄片20和34为没有预浸渍的简单的纤维材料垫。
如图18和19示出了本发明的又一个实施例。在图19中，示出了环状边框100，该边框可以是模压塑料或者金属制成，并且可以具有铬镀或其他装饰性修整。如图18所示，边框100在将第一薄片20放置在模具58中之前被放置在模具58中。边框100有依靠着模具58的底板60的表面部102和与插入物66的侧壁相接合的法兰支脚104。其后，加入筛50，并且第二薄片34和插入物72将如上述第一实施例描述的那样被安装。然后，当树脂22硫化时，边框100将被粘附到完成件中，从而边框100提供了围绕完成件的通风开口的装饰框。
这里附图示出了筛50与纤维薄片20和34具有相同的尺寸限制。但是，应当理解筛50可以比薄片20和34小，但比孔24和36大，使得筛50覆在在薄片20和34上。
尽管本文中附图仅仅示出了两个纤维薄片20和34，但是可以采用具有通风形成孔24和36的附加纤维薄片来构建较大厚度和强度的层叠面板。
此外，任何已知的用于硫化树脂的方法可被采用。例如，图12的模具58可以放置在压热器中，从而施加热和压力。或者，通过将模具放在烤箱中或者通过使热水循环通过模具来将其加热。 

Claims (15)

1.一种用于制造包括整体通风筛的纤维增强板的方法，包括：
提供至少一第一纤维薄片；
提供至少一第二纤维薄片；
在所述第一和第二薄片中的每一个上打孔，当所述第一和第二纤维薄片叠在一起时，所述孔将相互对齐；
将所述第一纤维薄片放置在模具中，所述模具具有模具地板表面以及凸起的插入物，所述第一纤维薄片依靠在所述模具地板表面上，且所述插入物从所述模具表面升起并延伸穿过所述第一薄片中的孔；
提供环形的装饰边框，并在将所述第一薄片放置进所述模具之前围绕所述插入物将所述边框放置在所述模具上;
提供其中具有开口的筛材料薄片并将所述筛材料薄片放置在所述第一薄片和所述插入物的顶面上；
将所述第二薄片放在所述筛材料薄片的顶面上，且所述第二薄片中的孔与所述第一薄片中的孔对齐；
以及使树脂硫化，从而所述第一薄片和第二薄片粘结在一起，且所述筛材料薄片粘结在所述第一薄片和第二薄片之间并且在所述第一和第二薄片的对齐孔内暴露，以提供整体的通风筛，且使得在所述树脂硫化后，所述边框被粘结到所述第一薄片以围绕所述第一薄片中的孔。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：将插入物放置在所述第二薄片的孔中，从而在所述树脂硫化后，所述插入物将防止所述树脂流进所述第二薄片的孔中以及流进所述筛材料的与所述第二薄片中的孔对齐的部分中。
3.如权利要求1所述的方法还包括：提供至少所述第一和第二薄片在尺寸上具有相同限制。
4.如权利要求2所述的方法，还包括：所述筛材料薄片在尺寸上与所述第一和第二薄片具有相同限制。
5.如权利要求1所述的方法，还包括：所述筛材料薄片的尺寸比所述第一和第二薄片的尺寸小，但是比所述第一和第二薄片的对齐的孔大，从而所述筛材料薄片具有围绕所述对齐的孔的覆在所述第一和第二薄片上的边缘。
6.如权利要求1所述的方法，还包括：所述筛材料薄片是金属或者塑料丝束编织的筛，被冲压以在其中形成有通风孔的金属或塑料薄片，或者编织或针刺的塑料或织物材料薄片。
7.如权利要求1所述的方法，还包括：通过使所述第一和第二薄片预浸渍树脂来提供所述树脂。
8.如权利要求1所述的方法，还包括：通过将树脂注入所述模具中来提供所述树脂。
9.如权利要求1所述的方法，还包括：所述模具具有盖子，且所述盖子在其上具有插入物，在所述盖子关闭后所述插入物将填入所述第二薄片中的孔。
10.如权利要求1所述的方法，还包括：通过加热所述模具来硫化所述树脂。
11.如权利要求1所述的方法，还包括：所述树脂在压热炉中硫化来提供热和压力。
12.如权利要求1所述的方法，还包括：所述第一和第二薄片由碳纤维或玻璃纤维制成。
13.一种用于制造包括整体通风筛的纤维增强板的方法，包括：
提供浸渍有树脂的一个或多个第一碳纤维薄片；
提供浸渍有树脂的一个或多个第二碳纤维薄片；
在一个或多个所述第一和第二薄片中的每一个上打孔，当所述薄片叠在一起时，所述孔将相互对齐；
将所述第一纤维薄片放置在模具中，所述模具有模具地板表面以及凸起的插入物，所述第一薄片纤维中最先放置的第一薄片依靠在所述模具地板表面上，且所述凸起的插入物从所述模具表面升起并延伸穿过一个或多个所述第一薄片中的孔；
提供其中具有真实的或模拟的通风口的筛材料薄片，并将所述筛材料薄片放置在一个或多个所述第一薄片和所述插入物的顶面上；
将一个或多个所述第二薄片放置在所述筛材料薄片的顶面上，且一个或多个所述第二薄片中的孔与一个或多个所述第一薄片中的孔对齐；
以及使所述树脂硫化，从而所述第一和第二薄片粘结在一起且所述筛材料薄片粘结在所述第一和第二薄片之间且在所述第一和第二薄片的对齐的孔内暴露，以提供整体的通风筛；
提供环形装饰边框，并在将所述第一薄片放置到所述模具中之前将所述边框围绕所述插入物放置在所述模具上，从而在所述树脂硫化后，所述边框粘结到所述第一薄片以围绕所述第一薄片中的孔。
14.如权利要求13所述的方法，还包括：将插入物放置在所述第二薄片的孔中，从而在所述树脂硫化后，所述插入物将防止所述树脂流进所述第二薄片的孔中或者流进所述筛材料的与所述第二薄片中的孔对齐的部分。
15.如权利要求13所述的方法，还包括：提供所述至少第一和第二薄片彼此在尺寸上具有相同限制，并提供所述筛具有与所述第一和第二薄片相同的尺寸限制或者比所述第一和第二薄片尺寸小但比所述第一和第二薄片中的孔大的尺寸。
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