CN108372652A - 双片腹板及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种腹板包括具有至少一个能量管理特征部的第一片材和具有光滑空气动力表面的第二片材。第一片材接合到第二片材。腹板采用双片真空成型工艺生产。

Description

双片腹板及其生产方法
技术领域
本发明总体上涉及机动车辆装备领域，并且更具体地，涉及一种可以采用双片真空成型工艺生产的双片腹板(twin sheet belly pan)。
背景技术
现在的机动车辆通常沿着机动车辆下侧在前护板(front fascia)的正下方和后面包含腹板(belly pan)。这种腹板可以包含至少一个能量管理特征部，该特征部用以在发生机动车辆行人事故的情况下为行人提供保护。因此，腹板通常包括各种能量管理形状，如多个钢琴键形、一个或多个蜂窝状肋、弯曲肋、箱形等等。此外，腹板还应为了良好的空气动力和新鲜空气流动提供光滑外表面以提高燃油经济性。这些看起来相互矛盾的功能由本文公开的新的和改进的双片腹板高效地且有效地提供。有利地，可以利用双片真空成型工艺由相对低成本的材料以快速且有效的方式低价地制造该腹板。
发明内容
根据本文所述的目的和益处，提供了一种新的和改进的双片腹板。该腹板包含包括至少一个能量管理特征部的第一片材和包括光滑空气动力表面的第二片材，其中第一片材接合到第二片材。
能量管理特征部可以包含多个肋。多个肋中的每个肋可以采取任何数量的不同形状。在一个可行的实施例中，多个肋中的至少一个肋是弯曲的。在另一个可行的实施例中，能量管理特征部是蜂窝状肋。在又一个可行的实施例中，能量管理特征部是多个钢琴键形肋。
第一片材可以具有第一厚度T1并且第二片材可以具有第二厚度T2，其中T1≠T2。第一片材可以由第一材料制成，而第二片材可以由第二材料制成，其中第一材料不同于第二材料。另外，第一片材和第二片材可以在热接合线处连接以形成整体的腹板结构。
根据另外的方面，提供了一种生产腹板的方法。该方法包含利用双片真空成型工艺来制造具有第一片材和第二片材的腹板，上述第一片材包括至少一个能量管理特征部，上述第二片材具有光滑空气动力表面，其中第一片材被热接合到第二片材。
该方法可以包括将第一片材和第二片材装载到双片真空成型机中的步骤。此外，该方法可以包括将第一片材和第二片材同时加热到成型温度的步骤。另外，该方法可以包括在第一片材中形成能量管理特征部的步骤。此外，该方法可以包括在第二片材中形成光滑空气动力表面的步骤。
此外，该方法可以包括同时真空成型第一片材中的能量管理特征部和第二片材中的光滑空气动力表面。此外，该方法可以包括将第一片材热接合至第二片材，由此形成整体结构的两片或双片腹板的步骤。
在以下描述中，示出和描述了腹板的几个优选实施例以及生产该腹板的相关方法。如应当认识到的，腹板和相关的生产方法都能够具有其他不同的实施方式，并且它们的多个细节能够在各种明显的方面进行修改，而不脱离如上所述的方法和如下所述的权利要求。因此，附图和说明应被认为是说明性的而不是限制性的。
附图说明
包含在此处并形成说明书的一部分的附图示出了腹板和生产方法的几个方面，并且与说明书一起用于解释其中的某些原理。
图1是腹板的分解平面图，显示了结合在一起以形成整体的腹板结构的第一片材和第二片材；
图2是整体双片腹板的局部剖视透视图，示出了包括例如多个箱形肋和多个蜂窝状肋的各种能量管理特征部；
图3是图2所示结构的详细横截面图；
图4a-4e是可用于腹板的箱形肋结构的各种示意性横截面图；
图5a-5d示出了用于制造图1-3中所示的腹板的双片真空成型工艺；
图5a示出了将第一片材和第二片材装载到双片真空成型机中并且将这些片材同时加热到成型温度；
图5b和图5c示出了真空成型工艺，其中能量管理特征部形成在第一片材中并且光滑空气动力表面形成在第二片材中；
图5d示出了从双片真空成型机中移除所形成的整体腹板。
现在将详细参考腹板的当前优选实施例，其示例在附图中示出。
具体实施方式
现在参考图1-3，示出了新的和改进的腹板10。腹板10包括第一片材12，第一片材12具有在发生与装备有腹板的机动车辆的前端行人碰撞情况下用于行人保护的至少一个能量管理特征部14。此外，腹板10包括第二片材16，第二片材16包括光滑空气动力表面18。如图2和图3最佳示出的，第一片材12接合到第二片材16上以形成“双片式”腹板结构。
在所示实施例中，设置在第一板材12中的能量管理特征部14包含多个肋。更具体地说，能量管理特征部14包括多个箱形肋20和多个蜂窝状肋22。箱形肋20和蜂窝状肋22可以是直的或弯曲的。在一些实施例中，能量管理特征部14可以包括直的和弯曲的箱形肋20以及直的和弯曲的蜂窝状肋22。在一些实施例中，能量管理特征部14可以仅包括箱形肋20或者仅包括蜂窝状肋22。在包括图示的实施例的一些实施例中，箱形肋20可具有“钢琴键形”设置。
第一片材12和第二片材16可以由任何合适的塑料或复合材料制成，所述塑料或复合材料适合于在双片真空成型工艺中形成并为整体的腹板10提供期望的结构特性。例如，第一片材12和第二片材16可以由填充或未填充的聚丙烯制成。在一些实施例中，第一片材12和第二片材16由相同的材料制成。在另外的实施例中，第一片材12和第二片材16由不同的材料制成；这意味着不同的塑料、不同的填料、不同的塑料/填料组成比例等。
在一些实施例中类似地，第一片材12具有第一厚度T1并且第二片材16具有第二厚度T2，其中T1≠T2。在另外的实施例中，第一片材12和第二片材16由相同厚度的材料制成。
在腹板10的所示的实施例中，第一片材12和第二片材16在热接合线24处连接以形成整体腹板结构。见图3。
如图3所示，箱形肋20具有由第一片材12形成的三条边26和由第二片材16形成的第四或底边28的总体上梯形的横截面。
如图4a-4e所示，箱形肋20可呈现不同的横截面形状。图4a示出了具有由第一板材12形成的三条边30以及由第二板材16形成的第四或底边32的角形形状的箱形肋20。
图4b示出了包括如下三条边的箱形肋20的又一替代形状：由第一板材12形成的两条边34和由第二板材16形成的第三或底边36。
图4c示出了具有由第一片材12形成的单个弯曲或U形边38以及由第二片材16形成的第二或底边40的箱形肋。
图4d示出了具有由第一板材12形成的三条边42和由第二板材16形成的第四或底边44的矩形横截面的箱形肋20。
图4e示出了具有包括由第一片材12形成的五条边46和由第二片材16形成的第六边48的六条边的箱形肋20。
应该理解的是，任何特定的腹板10的多个肋20可以采取这些形状中的任何一种或多于一种。此外，应该理解的是，每个肋20的形状、边数、长度、高度和宽度不仅影响所得到的腹板10的强度，而且还影响腹板的声学特性。通常，较小的箱形肋20充当捕获某些较高的声音频率的声室，而较大的箱形肋充当捕捉某些较低的频率的声室。
现在参考图5a-5d，说明利用双片真空成型工艺生产腹板10的方法。如图5a所示，该方法包括将第一片材12和第二片材16装入双片真空成型机T。
更具体地，如图5a所示，第一片材12被装载到第一模具M1中，而第二片材16被装载到第二模具M2中。注意动作箭头A和B。接着，将加热器H插入分别处于第一模具M1中和第二模具M2中的第一片材12和第二片材16之间。然后第一片材12和第二片材16同时被加热到成型温度。然后将加热器H从模具M1、M2之间移除(注意图5a中的动作箭头C)。从两个模具M1、M2抽出真空(注意动作箭头D)，并将两个模具闭合在一起(注意动作箭头E)。
第一片材12和第二片材16在成型温度下被充分软化，以便被真空力吸入到模具M1、M2中，从而形成能量管理特征部14(注意图5c中示出的在第一片材中由第一模具M1形成的多个箱形肋20)和由第二模具M2形成的第二片材16的光滑空气动力表面18。图5b和5c示出了第一片材12中的能量管理特征部14和第二片材16中的光滑空气动力表面18同时真空成型。图5c还示出了第一片材12与第二片材16在热接合线24处的热接合，由此形成整体结构的两片或双片腹板。图5d示出了模具M1、M2的打开(注意作用箭头F)以及从双片真空成型机T中整体的双片腹板10的移除(注意作用箭头G)。可以迫使空气通过模具M1、M2(注意作用箭头H)，以帮助从双片真空成型机T的模具M1、M2移除腹板10。
总之，图5a-5d中所示的双片真空成型工艺允许简单和便宜地生产双片腹板10。有利地，双片腹板10的第一片材12可以被设计成不影响提供符合期望的行人保护参数的能量管理特征部14，同时第二板材16可以包含光滑空气动力表面18以在不受影响的情况下满足期望的空气动力学性能标准。用于制造第一片材12和第二片材16的那些材料的材料和厚度也可以在不影响满足腹板10的功能要求的情况下被选择。有利地，所得到的结构从最小重量的材料中提供最佳的性能。
已经出于说明和描述的目的呈现了前述内容。这并不意味着穷举或将实施例限制到所公开的确切形式。根据上述教导可以做出明显的修改和变化。所有这些修改和变化都在所附权利要求的范围内，这些权利要求根据其公正、合法和公平地享有的宽度来解释。

Claims (15)

1.一种腹板，包含：
第一片材，所述第一片材包括至少一个能量管理特征部；以及
第二片材，所述第二片材包括光滑空气动力表面，其中所述第一片材接合到所述第二片材。
2.根据权利要求1所述的腹板，其中所述能量管理特征部是多个肋。
3.根据权利要求2所述的腹板，其中所述多个肋中的至少一个肋是弯曲的。
4.根据权利要求1所述的腹板，其中所述能量管理特征部是蜂窝状肋。
5.根据权利要求1所述的腹板，其中所述能量管理特征部是多个钢琴键形肋。
6.根据权利要求1所述的腹板，其中所述第一片材具有第一厚度T1，并且所述第二片材具有厚度T2，其中T1≠T2。
7.根据权利要求1所述的腹板，其中所述第一片材由第一材料制成且所述第二片材由第二材料制成，其中所述第一材料不同于所述第二材料。
8.根据权利要求1所述的腹板，其中所述第一片材和所述第二片材在热接合线处连接以形成整体的腹板结构。
9.一种生产腹板的方法，包含：
使用双片真空成型工艺来制造具有包括至少一个能量管理特征部的第一片材和具有光滑空气动力表面的第二片材的腹板，其中所述第一片材热接合到所述第二片材。
10.根据权利要求9所述的方法，包括将所述第一片材和所述第二片材装载到双片真空成型机中。
11.根据权利要求10所述的方法，包括将所述第一片材和所述第二片材同时加热至成型温度。
12.根据权利要求11所述的方法，包括在所述第一片材中形成所述能量管理特征部。
13.根据权利要求12所述的方法，包括在所述第二片材中形成所述光滑空气动力表面。
14.根据权利要求10所述的方法，包括同时真空成型在所述第一片材中的所述能量管理特征部和在所述第二片材中的所述光滑空气动力表面。
15.根据权利要求14所述的方法，包括将所述第一片材热接合到所述第二片材，从而形成整体结构的双片腹板。
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