CN103950148B - 一种车辆前端框架及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆前端框架及其制造方法，所述方法包括：提供一模具及一金属钣金，所述模具上设有一用于成型一调整部的成型部；其中，所述成型部为所述模具的注塑腔体的一部分，且所述成型部的形状依据车辆前端框架在注塑过程中各方向存在的收缩率设置；将所述金属钣金置于所述模具的注塑腔体中，向所述注塑腔体内注入液态的玻璃纤维增强聚酰胺‑6；将所述注入所述注塑腔体内的玻璃纤维增强聚酰胺‑6在预设压强下保持预设时间；待所述液态的玻璃纤维增强聚酰胺‑6固化后，所述注塑腔体内形成一包覆于所述金属钣金上的塑件，且所述塑件包括成型于所述成型部内的调整部，所述调整部用于所述塑件后期尺寸的调整和控制。

Description

一种车辆前端框架及其制造方法
技术领域
本发明涉及车辆制造领域，尤其涉及一种车辆前端框架及其制造方法。
背景技术
车辆的前端框架位于车辆的前端并作为发动机的安全挡块要承受巨大的冲击力和承重载荷。传统的前端框架是采用钢质材料制作，并采用钢制液压成型和冲压焊接成型。随着车辆轻量化和以人为本的制造理念被提到车辆的制造日程，车辆的前端框架材料也在不断创新，铝合金、镁合金等轻质材料和各种成型工艺的前端架构纷纷出现在各大汽车公司的各类车型上。虽然利用质量较轻的金属材料制造前端框架能在一定程度上降低车辆的整车重量，然而由于前端框架的制造工艺并没有改善，使得前端框架依旧存在加工难度大及制作成本高等问题，特别是在一些结构较为复杂的前端框架上，上述问题显得尤为突出。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种能解决上述问题的车辆前端框架。
此外，本发明还提供一种车辆前端框架的制造方法。
本发明提供一种车辆前端框架制造方法，包括：
提供一模具及一金属钣金，所述模具上设有一用于成型一调整部的成型部；
其中，所述成型部为所述模具的注塑腔体的一部分，且所述成型部的形状依据车辆前端框架在注塑过程中各方向存在的收缩率设置；
将所述金属钣金置于所述模具的注塑腔体中，向所述注塑腔体内注入液态的玻璃纤维增强聚酰胺-6；
将所述注入所述注塑腔体内的玻璃纤维增强聚酰胺-6在预设压强下保持预设时间；
待所述液态的玻璃纤维增强聚酰胺-6固化后，所述注塑腔体内形成一包覆于所述金属钣金上的塑件，且所述塑件包括成型于所述成型部内的调整部，所述调整部用于所述塑件后期尺寸的调整和控制。
优选的，所述收缩率为通过注塑成型仿真工具(Moldflow)及玻璃纤维增强聚酰胺-6的材料特性计算获得。
优选的，所述调整部上设有安装孔。
优选的，所述预设压强为15-35bar。
优选的，所述预设时间为0-4秒。
本发明还提供一种车辆前端框架，该车辆前端框架包括金属钣金及通过模具注塑成型包覆于所述金属钣金上的塑件，所述塑件的材质为玻璃纤维增强聚酰胺-6，所述塑件包括成型于所述模具的成型部内的调整部，所述调整部用于所述塑件后期尺寸的调整和控制，所述成型部为所述模具的注塑腔体的一部分，且所述成型部的形状依据所述塑件在注塑过程中各方向存在的收缩率设置。
优选的，所述收缩率为通过注塑成型仿真工具(Moldflow)及玻璃纤维增强聚酰胺-6的材料特性计算获得。
优选的，所述调整部上设有安装孔。
优选的，所述注塑成型过程中保压的压强为15-35bar。
优选的，所述注塑成型过程中保压的时间为0-4秒。
本发明具有以下有益效果：
上述车辆前端框架采用金属钣金和玻璃纤维增强聚酰胺-6材质注塑成型的方法制成，该方法不仅能有效提高车辆前端框架的强度、耐冲击性、耐需变性和尺寸稳定性，而且可以制造出复杂结构的汽车模块制品。而相较于纯金属制成的车辆前端框架，上述车辆前端框架重量更轻，从而降低了整车的重量，进而节省了车辆油耗。
附图说明
图1为本发明实施例提供的车辆前端框架的立体图；
图2为本发明实施例提供的车辆前端框架中的金属钣金的示意图；
图3为本发明实施例提供的车辆前端框架中的金属钣金的分解示意图；
图4为本发明实施例提供的车辆前端框架的制造方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
请参阅图1，本发明较佳实施例提供一种车辆前端框架100，包括一金属钣金11及通过模具注塑成型包覆于金属钣金11上的一塑件13。
请一并参阅图2及图3，金属钣金11包括一左侧金属横梁112、一右侧金属横梁114及一上金属横梁116，左侧金属横梁112、右侧金属横梁114及上金属横梁116均为条形的板状结构。左侧金属横梁112及右侧金属横梁114接近平行设置，且均塔接于上金属横梁116上。左侧金属横梁112邻近所述上金属横梁116的一端设有一左槽体1121，左侧金属横梁112通过左槽体1121卡持定位于上金属横梁116上。右侧金属横梁114邻近所述上金属横梁116的一端设有一右槽体1141，右侧金属横梁114通过右槽体1141卡持定位于上金属横梁116上。左槽体1121、右槽体1141及上金属横梁116上均开设有多个固接孔118，左槽体1121上的固接孔118与上金属横梁116上的部分固接孔118连通，右槽体1141上的固接孔118与上金属横梁116上的另外部分固接孔118连通，以使注塑成型时在所述固接孔118内注入塑料材质的连接部，进而将左侧金属横梁112及右侧金属横梁114固定于上金属横梁116上。
所述塑件13的材质为玻璃纤维增强聚酰胺-6。所述塑件13包括成型于所述模具的成型部内的调整部132，所述调整部132用于所述塑件13后期尺寸的调整和控制。实际应用中，为防止零件尺寸过大而存在收缩不均造成尺寸偏差的现象，所述调整部132一般都设置在对尺寸精度要求较高的零部件上。以调整部132为肋板为例，所述肋板上设有安装孔134，后期通过加工所述肋板可进一步改变安装孔134的尺寸大小和精度。
用于注塑成型的模具包括用于成型调整部132的成型部，所述成型部为所述模具的注塑腔体的一部分，且所述成型部的形状依据所述塑件在注塑过程中各方向存在的收缩率设置。所述收缩率为通过注塑成型仿真工具(Moldflow)及玻璃纤维增强聚酰胺-6的材料特性计算获得。
所述塑件13在注塑成型的过程中，为达到最佳的成型效率，模具的注塑腔体内保压的压强设置为15-35bar，优选为20bar，其中1bar＝100千帕；保压的时间设置为0-4秒，优选为2秒。
请参阅图4，本发明另一较佳实施例提供一种上述车辆前端框架100的制造方法，包括：
步骤S101,提供一模具及一上述金属钣金11，所述模具上设有一用于成型上述调整部132的成型部。
其中，所述成型部为所述模具的注塑腔体的一部分，且所述成型部的形状依据车辆前端框架在注塑过程中各方向存在的收缩率设置。
具体的，所述收缩率为通过注塑成型仿真工具(Moldflow)及玻璃纤维增强聚酰胺-6的材料特性计算获得。
实际应用中，为防止零件尺寸过大而存在收缩不均造成尺寸偏差的现象，所述调整部132一般都设置在对尺寸精度要求较高的零部件上。以调整部132为肋板为例，所述肋板上设有安装孔134，后期通过加工所述肋板可进一步改变安装孔134的尺寸大小和精度。
步骤S102,将所述金属钣金11置于所述模具的注塑腔体中，向所述注塑腔体内注入液态的玻璃纤维增强聚酰胺-6。
由于需将钣金11放入模具中作为嵌件注塑，决定了制造模具的钢材需采用淬火处理，合理的加工工艺排序和五轴加工设备的精密加工可以使经过电泳处理的钣金11不被压坏、变形、划伤。
步骤S103,将所述注入所述注塑腔体内的玻璃纤维增强聚酰胺-6在预设压强下保持预设时间。
其中，为达到最佳的成型效率，所述预设压强设置为15-35bar，优选为20bar，其中1bar＝100千帕；预设时间设置为0-4秒，优选为2秒。
步骤S104,待所述液态的玻璃纤维增强聚酰胺-6固化后，所述注塑腔体内形成一包覆于所述金属钣金11上的塑件13，且所述塑件13包括成型于所述成型部内的调整部132，所述调整部132用于所述塑件后期尺寸的调整和控制。
上述车辆前端框架100采用金属钣金11和玻璃纤维增强聚酰胺-6材质注塑成型的方法制成，该方法不仅能有效提高车辆前端框架100的强度、耐冲击性、耐需变性和尺寸稳定性，而且可以制造出复杂结构的汽车模块制品。而相较于纯金属制成的车辆前端框架，上述车辆前端框架100重量更轻，从而降低了整车的重量，进而节省了车辆油耗。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种车辆前端框架制造方法，包括：
提供一模具及一金属钣金，所述模具上设有一用于成型一调整部的成型部；其中，所述成型部为所述模具的注塑腔体的一部分，且所述成型部的形状依据车辆前端框架在注塑过程中各方向存在的收缩率设置；
将所述金属钣金置于所述模具的注塑腔体中，向所述注塑腔体内注入液态的玻璃纤维增强聚酰胺-6；
将所述注入所述注塑腔体内的玻璃纤维增强聚酰胺-6在预设压强下保持预设时间，其中，所述预设压强为15-35bar，所述预设时间为0-4秒；
待所述液态的玻璃纤维增强聚酰胺-6固化后，所述注塑腔体内形成一包覆于所述金属钣金上的塑件，且所述塑件包括成型于所述成型部内的调整部，所述调整部用于所述塑件后期尺寸的调整和控制。
2.一种如权利要求1所述的车辆前端框架的制造方法，其特征在于，所述收缩率为通过注塑成型仿真工具及玻璃纤维增强聚酰胺-6的材料特性计算获得。
3.一种如权利要求1所述的车辆前端框架的制造方法，其特征在于，所述调整部上设有安装孔。
4.一种如权利要求1所述的车辆前端框架的制造方法，其特征在于，所述预设压强为20bar。
5.一种如权利要求1所述的车辆前端框架的制造方法，其特征在于，所述预设时间为2秒。
6.一种车辆前端框架，其特征在于：该车辆前端框架包括金属钣金及通过模具注塑成型包覆于所述金属钣金上的塑件，所述塑件的材质为玻璃纤维增强聚酰胺-6，所述塑件包括成型于所述模具的成型部内的调整部，所述调整部用于所述塑件后期尺寸的调整和控制，所述成型部为所述模具的注塑腔体的一部分，且所述成型部的形状依据所述塑件在注塑过程中各方向存在的收缩率设置。
7.一种如权利要求6所述的车辆前端框架，其特征在于，所述收缩率为通过注塑成型仿真工具及玻璃纤维增强聚酰胺-6的材料特性计算获得。
8.一种如权利要求6所述的车辆前端框架，其特征在于，所述调整部上设有安装孔。
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