CN109228414A - 一种制造机动车辆设备的部件的方法和设备的相关部件 - Google Patents

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Abstract

该制造方法包括以下步骤：‑在模具(38)的第一半模(40)上放置至少一个能够固化的第一表层(20)；‑闭合所述模具(38)的第二半模(42)以使第一表层(20)成形；然后‑在模腔(44)中固化第一表层(20)，模腔被限定在第一半模(40)与第二半模(42)之间；所述第二半模(42)包括具有至少一个点状尖端的刺穿元件(52)，其中所述方法包括在所述第一表层(20)固化之前至少在所述第一表层中由所述刺穿元件(52)刺穿出通孔(34)。本发明还涉及可以通过这种方法生产的机动车辆设备的部件。

Description

一种制造机动车辆设备的部件的方法和设备的相关部件
技术领域
本发明涉及一种用于制造机动车辆设备的部件的方法，该方法包括以下步骤：
-在模具的第一半模上放置至少一个能够固化的第一表层；
-闭合模具的第二半模以使第一表层成形；然后
-在模腔中固化第一表层，模腔被限定在第一半模和第二半模之间。
本发明还涉及可以通过这种制造方法制造的机动车辆设备的部件。
特别是使用这种方法制造用于制成机动车辆的装载地板的复合面板。这些面板例如由基于由热固性树脂粘合的长亚麻纤维的两个表层组成。这两个表层布置在具有蜂窝结构的纸板间隔件的两侧。
背景技术
这些面板通常被功能化。特别是，他们必须允许把手、行李固定环或应用于面板的其他元件的连接。
一般来说，这种连接是通过在制造后对面板穿孔以形成通孔而获得的。诸如销钉或螺母系统的连接件被引入到通孔中。
这种方法并不完全令人满意。由于纤维被局部切割，所以在部件中制造的孔的边缘通常由于穿孔而被削弱。随着时间的推移，这会降低组件的机械强度。
另外，该方法需要穿孔后加强孔。这需要大量的操作时间和高的刺穿精度。
发明内容
本发明的目的是制造具有至少一个通孔的机动车辆设备的部件，该通孔在机械上耐久，同时价格便宜。
为此目的，本发明的对象是一种前述类型的方法，其特征在于，第二半模包括具有至少一个点状尖端的刺穿元件，其中该方法包括在第一表层固化之前至少在第一表层中由刺穿元件刺穿出通孔。
根据本发明的其他有利方面，所述方法包括以下特征中的一个或多个：单独采用或以任何技术上可行的组合采用：
-第一表层包括聚合物的基质，并具有嵌入基质中的纤维，其中基质在刺穿期间是流体，并且其中基质在刺穿后围绕刺穿元件固化。
-刺穿元件将包含在基质中的纤维移动到刺穿元件的周边。
-在将第一表层放置在第一半模中的期间，第一表层被放置在间隔件的第一面上，特别是蜂窝状间隔件的第一面上；刺穿元件在刺穿步骤期间穿过间隔件。
-第二表层被放置在间隔件的第二面上，在施加第二半模时的刺穿步骤期间刺穿元件刺穿第二表层。
-如上定义的方法包括在刺穿第一表层的步骤之后执行以下步骤：
在另外的模具的第一半模与另外的第二半模之间引入间隔件和第二表层，其中所述另外的第二半模具有点状尖形的附加刺穿元件，
通过所述附加刺穿元件穿过所述第二表层和所述间隔件而刺穿出附加孔；
将所述第一表层组装在所述间隔件的第一面上，所述第一面与第一表层附着于其上的第二面相对，其中所述附加孔与所述通孔相对地延伸。
-如上定义的方法，包括在通孔中引入插入件。
-在刺穿步骤期间，由于插入物围绕刺穿元件设置，借助刺穿元件将插入件引入到通孔中，其中在刺穿元件被移除之后插入件保留在通孔中；
-第一表层被设置在间隔件的第一面上，特别地第一表层被设置在蜂窝状间隔件的第一面上；在将第一表层放置到第一半模中之后，在刺穿步骤期间刺穿元件穿过间隔件，在刺穿步骤期间将插入件引入间隔件中。
-其中所述插入件包括所述插入件的至少一个外侧保持突出部，在设置插入件的步骤期间所述至少一个外侧保持突出部被插入到所述间隔件中和/或所述表层中。
本发明还涉及能够通过如上所述的制造方法制造的机动车辆设备的部件。
附图说明
通过阅读以下仅以非限制性示例的方式给出并参照附图的描述，将更好地理解本发明，其中：
图1示出了由根据本发明的制造方法制造的部件的局部剖视图，
图2示出了用于制造部件的模具的局部剖视图，
图3示出了类似于图2的视图，其中部件在制造期间被置于模具中，
图4示出了在制造过程中刺穿元件插入之前从表层的上方观察的视图，其中表层基质处于流体状态，
图5示出类似于图4的视图，其中刺穿元件插入表层中并且表层的纤维已经被刺穿元件移位，
图6示出了根据制造方法的变型实施方式的类似于图3的视图，
图7示出了根据本发明的制造方法的变型实施方式的视图，其中刺穿元件刺穿了模具中的第一表层，
图8示出类似于图7的视图，其中附加刺穿元件已经在另外的模具中刺穿第二表层和间隔件。
具体实施方式
图1部分地和以剖视形式示出了通过根据本发明的第一方法获得的机动车辆设备的部件10。部件10是结构部件，例如行李箱盖后搁架、乘客车厢或行李箱底板、或发动机下保护件。
机动车辆设备的部件10包括复合面板12和安装在复合面板12中的固定元件14。
复合面板12具有“三明治”型结构，其包括第一表面16和相对的第二表面18。
更具体地，复合面板12包括分别限定复合面板12的第一表面16和第二表面18的第一表层20和第二表层22。复合面板12还包括介于两个表层20、22之间的间隔件23。
更具体地，第一表层20固定在间隔件23的第一面24上，第二表层22固定在与间隔件23的第一面24相对的第二面25上。
间隔件23优选基于胞状或蜂窝状结构。因此，间隔件23具有多个壁26，壁26基本垂直于面板12的面16，18。壁26限定具有形成蜂窝的闭合轮廓的中心空间。例如，蜂窝定义了多边形网格，特别是六边形网格。
间隔件23有利地由诸如纸或纸板的轻质材料制成。间隔件23的密度优选小于1500g/m2，并且基本在200g/m2和1200g/m2之间。
相对于间隔件23的密度和厚度，每个表层20，22具有更大的密度，并且优选具有更低的厚度。
每个表层20，22包括通过聚合物基体30彼此粘结的增强纤维28。增强纤维28例如选自碳纤维、陶瓷纤维例如玻璃纤维、或甚至天然来源的纤维素纤维例如亚麻纤维、大麻纤维、洋麻纤维或黄麻纤维。
根据第一实施例，聚合物基体30是热固性基体，特别地包含一种或多种不饱和聚酯。
根据第二实施例，聚合物基体30是热塑性基体，特别包括选自聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚酯例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的一种或多种材料。
在图1的实施例中，第一表层20和第二表层22基本相同。根据一个变型实施方式，第一表层20和第二表层22是不同的，特别包括增强纤维28和/或不同的聚合物基体30。
固定元件14沿着穿过第一表层20、间隔件23和第二表层22的轴线32布置。在图1中可见的机动车辆设备的部件10中，轴线32垂直于面板12的第一面16以及第二面18。
固定元件14插入穿过第一表层20、间隔件23和第二表层22而形成的通孔34中。
在该示例中，固定元件14是有利地带有螺纹并被设计成在复合面板12上接收插入件的插座。
图2表示适合于制造部件10的模具38的例子。模具38包括第一半模40和第二半模42。第一半模40和第二半模42限定了它们之间的模腔44。
第一半模40和第二半模42可在用于组装/拆卸两个半模的打开位置与合模位置之间相对于彼此移动。
第一半模40具有第一模制面46.其限定通向第一模制面46的孔口48。
第二半模42具有与第一模制面46相对的第二模制面50。其包括固定在面向孔口48的第二模制面50上的刺穿元件52。刺穿元件52从第二模制面50突出。
刺穿元件52被设计成在合模位置中被容纳在孔口48中。
在该位置中，刺穿元件52能够刺穿至少第一表层20。有利地，刺穿元件52能够刺穿第一表层20、间隔件23和第二表层22。
刺穿元件52例如具有在其自由端54处的点状尖端。
刺穿元件52在此具有圆形的主体。在一个变型实施方式中，刺穿元件52的主体具有狭槽形状，以提供四分之一转的类型的固定。
图3示出了制造期间模具38中的部件10。部件10位于模腔44中。第一表层20与第一半模40的第一模制面46直接接触，而第二表层22与第二半模42的第二模制面50直接接触。
刺穿元件52刺穿第一表层20、第二表层22和间隔件23。刺穿构件52的至少一部分进入孔口48。
现在将根据涉及热塑性基体的第一实施例描述根据本发明的部件10的制造工艺。
首先，提供如上所述的模具38并将其置于打开位置。
如图4所示，第一表层20在加热台中被加热以使基体30变成流体状态。
然后，将第一表层20沉积在第一半模40的第一模制面46上。
然后，间隔件23被放置在第一表层20上，而间隔件23的第一面24被放置成与第一表层20接触。
第二表层22在加热台中被加热以使基体30进入流体状态。然后将第二表层22布置在间隔件23的第二面25上。
在一个变型实施方式中，预先叠置的两个表层20、22和间隔件23被组装，然后被放置在两个加热板之间，以便同时加热两个表层20、22并因此引起增强纤维28的熔合。
然后，模具38移动到其闭合位置。第一半模40和第二半模42之间的模具38的模腔44的高度减小，其中第一半模40和第二半模42彼此靠近。
刺穿元件52与第二表层22接触，并在与第二半模42一起移动时刺穿第二表层22。
随着模具38的闭合继续，刺穿元件52完全刺穿第二表层22。结果，在第二表层22中形成通孔34。
刺穿元件52然后刺穿间隔件23，然后刺穿第一表层20。
第一表层20的基体30在穿孔期间具有流体状态。如图5所示，在刺穿第一表层20期间，刺穿元件52将第一表层20中的纤维28移动到刺穿元件52的周边。
这避免了由于基体中包含的增强纤维被切割而导致的在其穿孔过程中孔周边的脆化。
当模具到达其闭合位置时，通孔34在复合板12的整个高度上延伸并且穿过第一面14和第二面25而开口。
刺穿元件52因此刺穿整个复合板12。
在该位置，刺穿元件52进入第一半模40的孔口48。第二半模42与第二表层22直接接触。
然后，第一表层20和第二表层22在模具38中冷却。每个表层20、22的基体30在冷却期间固化，并且包含在基体30中的纤维28在固化的基体30中被冻结到位。
在第一表层20和第二表层22固化之后，模具返回到其打开位置。刺穿构件52从通孔34退出，然后将具有通孔34的面板12从模具38移除。
在打开模具38之后，将保持插入件56安装在由刺穿元件52刺穿出来的孔34中。
保持插入件56例如是插座。
图6示出了保持插入件56的替代实施例。在该变型实施方式中，保持插入件56在刺穿的同时附接到复合面板12。
保持插入件56是中空的，并且在刺穿之前围绕刺穿元件52接合。在内部，它具有与刺穿元件52的形状互补的形状。
保持插入件56有利地具有限定槽口57的外表面，以在通孔34中锁定沿着轴线32的平移。例如，在槽口57之间，保持插入件56包括保持插入件56的至少一个外部保持突出部58，该外部保持突出部58在刺穿期间插入间隔件23和/或第一表层20和/或第二表层22。
保持插入件56有利地内部带有螺纹，以便允许螺钉直接拧入通孔34中。作为变型实施方式，其具有用于卡扣配合的装置。
保持插入件56例如通过对塑料材料例如聚丙烯(PP)或聚酰胺(PA)的注塑成型来制造，该塑料材料被注塑成型后足够坚硬以允许有效的拧紧。
一旦表层固化，固化的表层20、22将保持插入件56保持为锁定就位。在移除刺穿元件52之后，保持插入件56保留在通孔34中。
图7和8显示了涉及热固性基质表层的根据本发明的制造方法的另一变型实施方式。在该变型实施方式中，第一表层20的刺穿在模具38中进行，而第二表层22的刺穿在不同于模具38的附加模具60中进行。
图7示出了在模具38中刺穿第一表层20。仅将第一表层20引入到模具38中。如前所述，刺穿元件52穿过第一表层20。
图8示出了在附加模具60中刺穿第二表层22和间隔件23。与第一实施例相反，模具60被加热到热固性基质的交联温度。在模具38中预先刺穿的第一表层被引入到附加模具60的底部。然后，在第一附加半模具62和第二附加半模具64之间引入间隔件23和第二表层22，其中第二附加半模具64设置有附加刺穿元件66。
预先涂胶以确保与表层20、22的完美粘合的间隔件23被放置在第二表层20上。胶水优选为在树脂的交联温度下被活化的胶。
附加刺穿元件66被设计成穿过第二表层22和隔离件23而刺穿出附加孔68。该附加孔68被布置成面对第一表层20的通孔34。
以类似于上述的方式在模具38中执行第一表层20的刺穿方法，并且在此不再重复描述。
再次，由于刺穿构件52在树脂固化之前起作用，所以增强纤维28自由移动。因此刺穿元件52将它们分开而不损坏它们。一旦树脂交联，增强纤维28被固定在刺穿元件52周围从而构成孔周边。而且，由于增强纤维28被推到旁边，它们构成了一个更密集的区域并且起着周边加强件的作用。
在刺穿之后，具有通孔34的第一表层20被组装在间隔件23的第一面24上，其中第一面24位于间隔件23的第二面25的对面。第二表层22被固定在间隔件23的第二面25上。
在成品部件10中，附加孔68与通孔34相对地延伸。
在一个变型实施方式中，刺穿元件52是可移除的，并且孔48能够被填充，以便使用模具38而不刺穿复合面板12。
由于上面描述的本发明，由于在制造过程中切割纤维而导致的复合板的削弱被大大降低了。特别是，孔口的周边不会因穿孔而变弱。一切都确保根据本发明制造的部件具有良好的机械强度。

Claims (12)

1.一种制造机动车辆设备(10)的部件的方法，包括以下步骤：
在模具(38)的第一半模(40)上放置至少一个能够固化的第一表层(20)；闭合所述模具(38)的第二半模(42)以使第一表层(20)成形；然后在模腔(44)中固化所述第一表层(20)，所述模腔(44)被限定在所述第一半模(40)与所述第二半模(42)之间；
其特征在于：
所述第二半模(42)包括具有至少一个点状尖端的刺穿元件(52)，其中所述方法包括在所述第一表层(20)固化之前至少在所述第一表层中由所述刺穿元件(52)刺穿出通孔(34)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一表层(20)包括聚合物的基质(30)以及嵌入所述基质(30)中的纤维(28)，其中所述基质(30)在刺穿期间是流体，并且其中所述基质(30)在刺穿之后围绕所述刺穿元件(52)固化。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述刺穿元件(52)将包含在所述基质(30)中的所述纤维(28)移动至所述刺穿元件(52)的周边处。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中在将所述第一表层(20)放置到所述第一半模(20)中的期间，所述第一表层(20)被设置在间隔件(23)的第一面(16)上，特别地所述第一表层(20)被设置在蜂窝状间隔件的第一面(16)上，其中所述刺穿元件(52)在所述刺穿步骤期间穿过所述间隔件(23)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中第二表层(22)被设置在所述间隔件(23)的第二面(18)上，其中在施加所述第二半模(42)时的所述刺穿步骤期间所述刺穿元件(52)刺穿所述第二表层(22)。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，在刺穿所述第一表层(20)的步骤之后包括以下步骤：
在另外的模具(60)的第一半模(62)和另外的第二半模(64)之间引入间隔件(23)和第二表层(22)，其中所述另外的第二半模设置有点状尖形的附加刺穿元件(66)，
通过所述附加刺穿元件(66)穿过所述第二表层(22)和所述间隔件(23)而刺穿出附加孔(68)；
将所述第一表层(20)组装在所述间隔件(23)的第一面(16)上，所述第一面(16)与所述第一表层(20)附着于其上的第二面(25)相对，其中所述附加孔(68)与所述通孔(34)相对地延伸。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，包括将插入件(56)放置在所述通孔(34)中。
8.根据权利要求7所述的方法，其中在所述刺穿步骤期间，由于所述插入件(56)围绕所述刺穿元件(52)设置，借助所述刺穿元件(52)将所述插入件(56)引入到所述通孔(34)中，其中在所述刺穿元件(52)被移除之后所述插入件(56)保留在通孔(34)中。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一表层(20)被设置在间隔件(23)的第一面(24)上，特别地所述第一表层(20)被设置在蜂窝状间隔件的第一面(24)上；在将第一表层放置到第一半模中之后，在刺穿步骤期间所述刺穿元件(52)穿过所述间隔件(23)，其中在刺穿步骤期间将所述插入件(56)引入所述间隔件(23)中。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述插入件(56)包括所述插入件(56)的至少一个外侧保持突出部(58)，在设置插入件的步骤期间所述至少一个外侧保持突出部(58)被插入到所述间隔件(23)中和/或所述表层(20，22)中。
11.一种机动车辆的内部设备的部件(10)，其包括至少一个通过被设计为可固化的材料的固化而制成的第一表层(20)，其中所述部件(10)限定贯穿所述第一表层(20)的通孔(34)，其中所述部件(10)能够通过根据权利要求1至10中任一项所述的方法被制造。
12.根据权利要求11所述的部件(10)，包括间隔件(23)，其中所述第一表层(20)被固定在所述间隔件(23)上并且插入件(56)被设置在所述通孔(34)中。
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