CN108973150A - 基础材料和表层的成形设备和方法 - Google Patents

基础材料和表层的成形设备和方法 Download PDF

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South Korea Co Ltd
Hyundai Motor Co
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Abstract

本发明涉及基础材料和表层的成形设备和方法。具体地，本发明提供一种基础材料和表层的成形设备，所述成形设备包括：下方模具，所述下方模具具有上表面并且包括真空路径，所述上表面上形成第一成形表面，所述真空路径从第一成形表面向内形成从而连接至真空腔；上方模具，所述上方模具被设置成通过挤压设备而上下移动并且具有下表面，所述下表面上形成第二成形表面从而对应于下方模具的第一成形表面；加压构件，所述加压构件设置在上方模具的第二成形表面的外部从而朝向下方模具的上表面移动；以及加压汽缸，所述加压汽缸被构造成朝向下方模具的上表面推动加压构件从而将注入上方模具和下方模具之间的表层粘合至下方模具的上表面。

Description

基础材料和表层的成形设备和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年5月31日提交的韩国专利申请第10-2017-0067502号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及基础材料和表层的成形设备和方法，所述成形设备和方法被构造成在单个模具设备中进行如下加工：成形基础材料，使用成形的基础材料注射树脂，并且在成形产品上真空压缩表层。
背景技术
通常地，车辆内饰的示例可以包括门饰板、柱饰板、包装饰板、顶板等，并且其形状和材料各种各样。
为了升级产品，在形成如上所述的内饰的车辆内部材料的表面上形成形状或花纹(包括浮凸花纹)等。
通常地，车辆内部材料包括软质表层和粘合至表层内部的基础材料。软质表层可以由无纺织物、织物、聚氯乙烯(PVC)皮革、PVC、热塑性烯烃(TPO)、聚丙烯(PP)泡沫、聚乙烯(PE)泡沫、聚氨酯(PU)泡沫等制成。
此外，表层可以包括具有浮凸外表面的表面层和粘合至表面层内部的内层，并且表层的表面层可以由相对轻质的合成树脂材料(包括PVC、TPO等)制成从而形成门饰板的表面。
此外，内层由具有减震功能和预定缓冲功能的材料(例如PP泡沫、PE泡沫等)制成并且粘合至表面层的内部从而形成表层。
为了形成具有上述构造的内部材料，例如需要如下真空成形工艺：挤压成形具有透气性的基础材料、将合成树脂注射至成形的基础材料上，并且将表层粘合至成形产品的表面上，并且已经开始研究在单模具设备中进行这些过程的技术。
公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面旨在提供一种基础材料和表层的成形设备和方法，其优点在于使用单模具设备通过真空成形方法成形基础材料、在基础材料上注射树脂，并且在基础材料上压缩表层。
本发明的各个方面提供一种基础材料和表层的成形设备，其包括：下方模具，所述下方模具具有上表面并且包括真空路径，所述上表面上形成第一成形表面，所述真空路径从第一成形表面向内形成从而连接至真空腔；上方模具，所述上方模具被设置成通过挤压设备而上下移动并且具有下表面，所述下表面上形成第二成形表面从而对应于下方模具的第一成形表面；加压构件，所述加压构件设置在上方模具的第二成形表面的外部从而朝向下方模具的上表面移动；以及加压汽缸，所述加压汽缸朝向下方模具的上表面推动加压构件从而将注入上方模具和下方模具之间的表层紧密粘合至下方模具的上表面。
所述加压汽缸可以通过加压杆推动或拉动所述加压构件。
可以从加压构件的下表面突出地形成固定销。
所述加压构件可以插入并且设置在上方模具的下表面中形成的凹槽中。
可以形成固定凹槽使其对应于下方模具的上表面中的固定销。
所述上方模具和所述下方模具可以被设置成彼此组装从而使注入第一成形表面和第二成形表面之间的具有透气性的基础材料成形。
可以在下方模具中形成注射路径，通过所述注射路径将树脂注入第一成形表面和第二成形表面之间的空间。
注入第一成形表面和第二成形表面之间的空间的树脂可以在基础材料的下表面和边缘部上形成固化部。
所述表层可以附接至加压构件的下表面，并且所述加压构件可以通过加压汽缸将表层紧密地粘合和固定至下方模具的上表面。
可以在下方模具的上表面上设置密封构件，所述密封构件从外部密封通过第一成形表面和第二成形表面形成的成形空间。
所述真空腔可以连接至真空形成部。
本发明的各个方面提供一种基础材料和表层的成形方法，所述成形方法包括：将透气性基础材料放置在下方模具的第一成形表面上；通过组装具有第二成形表面的上方模具和下方模具使基础材料成形；从下方模具升高上方模具并且将表层附接至加压构件的下表面，所述加压构件在第二成形表面的外部设置在上方模具的至少两侧中；通过降低加压构件将表层固定至下方模具的上表面；并且通过在表层和第一成形表面之间形成的空间中形成真空状态从而将表层压缩在基础材料的上表面上。
所述成形方法可以进一步包括：在基础材料成形之后，通过下方模具中形成的注射路径朝向基础材料的下表面和基础材料的边缘部注射树脂从而形成固化部。
所述成形方法可以进一步包括：预热基础材料；并且预热表层。
在附接表层时，从加压构件的下表面突出地形成的固定销可以穿透或插入表层。
可以通过连接至下方模具的第一成形表面的真空路径在表层和第一成形表面之间形成的空间中形成真空状态。
所述成形方法可以进一步包括：在附接表层之后，通过降低上方模具预定距离从而将表层的下表面紧密地粘合至基部材料的上表面。
根据本发明的示例性实施方案，通过在单模具设备中进行如下过程改进生产率：成形具有透气性的基础材料、注射模制其上的树脂，并且在成形产品上压缩表层。
此外，通过在单模具设备中连续地结合基础材料、注射部和表层形成内部材料，内部材料的品质得以改进。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体描述，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
附图说明
图1为显示根据本发明的示例性实施方案的基础材料和表层的成形设备的横截面图。
图2为显示在根据本发明的示例性实施方案的基础材料和表层的成形设备中成形基础材料并且注射树脂的状态的横截面图。
图3为显示在根据本发明的示例性实施方案的基础材料和表层的成形设备中将表层粘合至上方模具的下表面的状态的横截面图。
图4为显示在根据本发明的示例性实施方案的基础材料和表层的成形设备中上方模具部分降低并且加压构件加压表层的边缘部的状态的横截面图。
图5为显示在根据本发明的示例性实施方案的基础材料和表层的成形设备中使用真空压力在基础材料上压缩表层的状态的局部横截面图。
图6为显示根据本发明的示例性实施方案的基础材料和表层的成形方法的流程图。
应当了解，所附附图并非按比例地绘制，显示了说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在这些图中，贯穿附图的多幅图，附图标记涉及本发明的相同或等同的部分。
具体实施方式
下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
下面将更具体地参考所附附图对本发明的示例性实施方案进行描述。
由于每个元件的尺寸和厚度在附图中任意显示以便于解释，本发明不必限制于此，并且在附图中，为了清楚而放大了部分、区域等的厚度。
在附图中，与描述无关的部分将被省略从而明显地描述本发明的示例性实施方案，并且在本实施方案中将使用相同的附图标记描述相同或相似的元件。
在如下描述中，术语“第一”、“第二”等用于彼此区别具有相同名称的元件并且不一定限制于其顺序。
图1为显示根据本发明的示例性实施方案的基础材料和表层的成形设备的横截面图。
参考图1，基础材料和表层的成形设备包括如下主要元件：下方模具110、真空路径112、第一成形表面171、树脂供应部115、真空腔120、密封构件130、固定凹槽135、固定销140、加压构件145、加压杆155、加压汽缸160、上方模具100、第二成形表面172和真空成形部125。
凸面第一成形表面171在下方模具110的上表面的中心部分上形成，并且真空路径112从第一成形表面171向下方模具110内部形成。
真空路径112以预定间隔设置并且连接至真空腔120。此外，真空腔120连接至真空形成部125。在此，真空形成部125可以包括真空泵等。
密封构件130和固定凹槽135分别在第一成形表面171的外部设置在下方模具110的上表面上。
凹面第二成形表面172被形成为对应于位于上方模具100的下表面的中心部分处的第一成形表面171，并且加压构件145在第二成形表面172的外部设置在上方模具100的至少两侧中。
加压构件145插入并且安装在上方模具100的下表面中形成的凹槽(未通过附图标记表示)，并且加压汽缸160可以通过加压杆155向下挤压加压构件145或向上拉动加压构件145。
在此，加压汽缸160和加压杆155可以在上方模具100中形成，并且加压汽缸160可以通过气压、油压或马达而操作。
固定销140可以在加压构件145的下表面的中心部分突出地形成，插入固定凹槽135并且被形成为对应于固定凹槽135的形状。
根据本发明的示例性实施方案，基础材料150容纳在下方模具110的第一成形表面171上。
当基础材料150包含透气性材料时，基础材料可以包括使纤维构件和树脂彼此粘合或混合，所述纤维构件包括碳纤维、玻璃纤维或玻璃丝。此外，在上方模具100升高的状态下，加压构件145可以维持加压构件145升高从而插入上方模具100的状态。
图2为显示在根据本发明的示例性实施方案的基础材料和表层的成形设备中成形基础材料并且注射树脂的状态的横截面图。
参考图2，上方模具100通过挤压设备而降低，并且通过上方模具100的第二成形表面172和下方模具110的第一成形表面171使基础材料150成形。
因此，基础材料150成形，树脂供应部115通过下方模具110中形成的注射路径200朝向基础材料150的下表面注射树脂，并且注射的树脂到达基础材料150的下表面和基础材料150的边缘部。
图3为显示在根据本发明的示例性实施方案的基础材料和表层的成形设备中将表层粘合至上方模具的下表面的状态的横截面图。
参考图3，通过下方模具110的注射路径200注射的树脂沿着基础材料150的下表面和基础材料150的边缘部形成固化部300。
在此，成形产品310包括基础材料150和固化部300，并且固化部300将基础材料150的形状均匀地维持于成形形状。
因此，上方模具100升高，并且通过工人或装载设备将表层315附着至上方模具100的下表面。在此，加压构件145的下表面上形成的固定销140穿透表层315从而将表层315保持至上方模具的下表面。
根据本发明的示例性实施方案，基础材料150和表层315可以预热并且注射至模具设备。亦即，基础材料在预热状态下容纳在上方模具的成形表面上，并且表层可以在预热状态下附着至上方模具的下表面。在此，基础材料和表层的预热方法和设备是本领域已知的，并且将省略其详细描述。
图4为显示在根据本发明的示例性实施方案的基础材料和表层的成形设备中上方模具部分降低并且加压构件加压表层的边缘部的状态的横截面图。
参考图4，上方模具100向下降低预订距离，并且表层315与基础材料150的上表面接触。在此，下方模具110的第一成形表面171和上方模具100的第二成形表面172之间维持预定距离。
根据本发明的示例性实施方案，加压构件145通过加压汽缸160降低，将表层315固定至下方模具110的上表面。在此，加压构件145的下表面上形成的固定销140可以插入下方模具110的固定凹槽135从而牢固地固定表层315。
此外，加压构件145的下表面紧密地粘附至设置在下方模具110的上表面上的密封构件130，在表层315和下方模具110的上表面之间形成闭合空间。
图5为显示在根据本发明的示例性实施方案的基础材料和表层的成形设备中使用真空压力在基础材料上压缩表层的状态的局部横截面图。
参考图5，真空成形部125在图4的状态下形成真空腔120中的真空状态。
通过真空腔120中形成的真空压力通过真空路径112除去表层315和下方模具110之间形成的空气从而将表层315压缩在基础材料150和固化部300的上表面上。
图6为显示根据本发明的示例性实施方案的基础材料和表层的成形方法的流程图。
参考图6，在S600中，预热基础材料150，并且在S610中，基础材料150容纳在下方模具110的第一成形表面171上。在此，S600和S610可以对应于图1。
在S620中，上方模具100降低并且与下方模具110组装，并且基础材料150成形。在S630中，通过下方模具110的注射路径200将树脂注入设置有基础材料150的成形空间。此外，通过固化注射的树脂成形固化部300。在此，S620和S630可以对应于图2。
在S640中，上方模具100在树脂固化的状态下升高，并且在S650中，表层315附接至上方模具100的下表面。在此，表层315被固定销140穿透，所述固定销140从加压构件145的下表面突出。在此，S640和S650可以对应于图3。
在S660中，上方模具100降低预定距离，并且加压构件145通过加压汽缸160而降低，将表层315紧密附着至下方模具110的上表面。在此，密封构件130位于加压构件145和下方模具110之间，从而实现密封结构。在此，S660可以对应于图4。
在S670中，真空形成部125在真空腔120中形成真空状态，并且通过真空路径112除去表层315、密封构件130和下方模具110之间形成的空间中的空气，使得表层315压缩在基础材料150和固化部300上。在此，S670可以对应于图5。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“高”、“低”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“背”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“内”、“外”、“向前”和“向后”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (17)

1.一种基础材料和表层的成形设备，所述成形设备包括：
下方模具，其具有上表面并且包括真空路径，所述上表面上形成第一成形表面，所述真空路径从第一成形表面向内形成从而连接至真空腔；
上方模具，其被设置成通过挤压设备而上下移动并且具有下表面，所述下表面上形成第二成形表面从而对应于下方模具的第一成形表面；
加压构件，其设置在上方模具的第二成形表面的外部从而朝向下方模具的上表面移动；以及
加压汽缸，其被构造成朝向下方模具的上表面推动加压构件从而将注入上方模具和下方模具之间的表层粘合至下方模具的上表面。
2.根据权利要求1所述的基础材料和表层的成形设备，其中
所述加压汽缸使用加压杆推动或拉动所述加压构件。
3.根据权利要求1所述的基础材料和表层的成形设备，其中
从加压构件的下表面突出地形成固定销。
4.根据权利要求3所述的基础材料和表层的成形设备，其中
所述加压构件插入并且设置在上方模具的下表面中形成的凹槽中。
5.根据权利要求4所述的基础材料和表层的成形设备，其中
形成固定凹槽使其对应于下方模具的上表面中的固定销。
6.根据权利要求1所述的基础材料和表层的成形设备，其中
所述上方模具和所述下方模具设置成彼此组装从而使注入第一成形表面和第二成形表面之间的具有透气性的基础材料成形。
7.根据权利要求6所述的基础材料和表层的成形设备，其中
在下方模具中形成注射路径，通过所述注射路径将树脂注入第一成形表面和第二成形表面之间的空间。
8.根据权利要求7所述的基础材料和表层的成形设备，其中
注入第一成形表面和第二成形表面之间的空间的树脂在基础材料的下表面和边缘部上形成固化部。
9.根据权利要求8所述的基础材料和表层的成形设备，其中
表层附接至加压构件的下表面，并且所述加压构件通过加压汽缸将表层粘合和固定至下方模具的上表面。
10.根据权利要求1所述的基础材料和表层的成形设备，其中
在下方模具的上表面上设置密封构件，所述密封构件从外部密封由第一成形表面和第二成形表面形成的成形空间。
11.根据权利要求1所述的基础材料和表层的成形设备，其中
所述真空腔连接至真空形成部。
12.一种基础材料和表层的成形方法，所述成形方法包括：
将透气性基础材料放置在下方模具的第一成形表面上；
通过组装具有第二成形表面的上方模具和下方模具使基础材料成形；
从下方模具升高上方模具并且将表层附接在加压构件的下表面上，所述加压构件在第二成形表面的外部设置在上方模具的至少第一侧和第二侧中；
通过降低加压构件将表层固定至下方模具的上表面；并且
通过在表层和第一成形表面之间形成的空间中形成真空状态从而将表层压缩在基础材料的上表面上。
13.根据权利要求12所述的基础材料和表层的成形方法，进一步包括：
在基础材料成形之后，
通过下方模具中形成的注射路径朝向基础材料的下表面和边缘部注射树脂从而形成固化部。
14.根据权利要求12所述的基础材料和表层的成形方法，进一步包括：
预热基础材料；并且
预热表层。
15.根据权利要求12所述的基础材料和表层的成形方法，其中
在附接表层时，
从加压构件的下表面突出地形成的固定销穿透或插入表层。
16.根据权利要求12所述的基础材料和表层的成形方法，其中通过连接至下方模具的第一成形表面的真空路径在表层和第一成形表面之间形成的空间中形成真空状态。
17.根据权利要求12所述的基础材料和表层的成形方法，进一步包括：
在附接表层之后，
通过降低上方模具预定距离从而将表层的下表面粘合至基部材料的上表面。
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