CN110234527A - 车体的树脂面板部件的制造方法 - Google Patents

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山田学
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Abstract

本发明提供一种车体的树脂面板部件的制造方法。其目的在于降低树脂后背箱门的制造成本。在内板(10)上涂覆粘接剂后，将内板(10)和外板(20、30)重叠，通过用按压部件(47)(第一夹具)从车体上下方向按压外板(30)的上面部(34)(第一区域)，并且用按压部件(64)(第二夹具)从车体前后方向按压外板(30)的阻流板(33)(第二区域)，保持外板(30)和内板(10)的相对位置。然后，从外板(30)上卸下按压部件(64)，在用按压部件(47)按压外板(30)的上面部(34)的状态下，加热内板(10)以及外板(30)，使粘接剂硬化。

Description

车体的树脂面板部件的制造方法
技术领域
本发明涉及连接树脂制内板和树脂制外板构成的车体的树脂面板部件的制造方法。
背景技术
构成车体的面板部件(后背箱门等)通常由钢板形成，但是有时通过由树脂形成车体的面板部件，可实现车体轻量化以及低油耗化。这样的树脂制面板部件是粘接树脂制内板和树脂制外板进行组装的(参照下述专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开公报特开2015-166245号
当粘接内板和外板时，需要将两面板相互定位。通常，面板的延伸方向的定位是通过将设置在一个面板上的定位销和设置在另一个面板上的定位孔嵌合来进行的，面板的厚度方向的定位多通过用夹具按压外板来进行。
但是，有时由于面板部件的形状不同，难以在外板以及内板上设置定位销等。例如，在图12所示的后背箱门上，外板101的上端设置有向车体后方侧(图中左侧)突出的阻流板101a、和从阻流板101a的上端向车体前方侧(图中右侧)延伸的上面部101b。由于难以在这样的外板101的阻流板101a或上面部101b上设置定位销或定位孔，所以上面部101b的定位是通过用夹具从垂直的两个方向按压来进行。具体地说，用第一夹具110从车体后方侧按压外板101的阻流板101a，使外板101相对于内板102在车体前后方向上定位，并且用第二夹具120将外板101的上面部101b压入到车体下方侧，使外板101相对于内板102在车体上下方向上定位。这样，通过保持用两夹具110、120按压外板101的状态，将内板102以及外板101与两夹具110、120一起投入加热炉中，使粘接剂G硬化。
但是，此时，由于需要准备与投入到干燥炉中的工件相同数量的第一夹具110以及第二夹具120，所以夹具的数量增多，会导致制造成本增高。
发明内容
因此，本发明要解决的问题在于降低树脂面板部件的制造成本。
为了解决所述问题，本发明提供一种一种车体的树脂面板部件的制造方法，所述车体的树脂面板部件是连接树脂制的内板和树脂制的外板构成，所述车体的树脂面板部件的制造方法包括如下工序：在所述内板以及所述外板的至少一方上涂覆粘接剂；使所述内板和所述外板重叠，通过用第一夹具从与所述外板的第一区域的厚度方向基本平行的方向按压所述第一区域，并且用第二夹具从与所述第一区域的厚度方向基本垂直的方向按压所述外板的第二区域，保持所述外板和所述内板的相对位置；以及从所述外板上卸下所述第二夹具，在用所述第一夹具按压所述外板的第一区域的状态下，加热所述内板以及所述外板，使粘接剂硬化。
这样，在本发明中，用第一夹具以及第二夹具从垂直的两个方向压入外板，在保持外板和内板的相对位置后，从外板上卸下第二夹具。此时，通过用第一夹具按压外板的第一区域，保持与第一区域的厚度方向大致平行的方向(例如车体上下方向)上的位置，并且利用第一夹具与外板的第一区域的摩擦力，保持与第一区域的厚度方向大致垂直的方向(例如车体前后方向)上的位置。这样，在卸下第二夹具后，通过在干燥工序中搬入两面板，第二夹具未被搬入到干燥工序中，所以能够减少整个生产线上的第二夹具的数量，实现低成本化。尤其是，如果将从外板卸下的第二夹具，安装到接着送来的工件的外板，由于第二夹具只要一个即可，所以能够大幅度降低制造成本。
如以上所述，按照本发明，由于能够减少树脂面板部件的生产线上应该准备的夹具的数量，所以能够降低制造成本。
附图说明
图1是后背箱门的制造工序的流程图。
图2的(A)是从车体后方侧观察内板的主视图，(B)是(A)图的B－B断面图。
图3是下夹具的俯视图。
图4是表示将下外板叠放在平放的内板之上的状态的俯视图。
图5的(A)是图4的A－A断面图，(B)是图4的B－B断面图，(C)是图4的C－C断面图，(D)是图4的D－D断面图。
图6的(A)是将下外板以及上外板叠放在平放的内板之上的状态的俯视图，(B)是(A)图的B－B断面图。
图7的(A)是下部上夹具的仰视图，(B)是其侧面图。
图8是表示用按压部件按压下外板以及上外板的状态的俯视图。
图9的(A)是图8的A－A断面图，(B)是图8的B－B断面图，(C)是图8的C－C断面图。
图10是从X方向观察图8的侧面图。
图11的(A)是上部上夹具的仰视图，(B)是其侧面图。
图12是表示用夹具从垂直的两个方向按压外板的状态的比较例的断面图。
具体实施方式
下面，基于附图对本发明的实施方式进行说明。
在本实施方式中，对按照图1所示的工序制造作为车体的树脂面板部件的树脂后背箱门的情况进行说明。具体地说，首先，分别由树脂注塑成形外板以及内板(步骤S1a、S2a)。外板由不含增强材料的树脂形成，例如用聚丙烯(PP)形成。内板由含有增强材料的树脂材料形成，例如由含有玻璃纤维的聚丙烯(PP)形成。内板的树脂材料中的玻璃纤维的配比为例如30wt％以上。
对外板进行涂装(步骤S1b)，然后，在粘接面上涂覆底漆(步骤S1c)。另一方面，对于内板，对粘接面进行电晕处理或等离子处理等预处理(步骤S2b)，并且，在粘接面上涂覆底漆(步骤S2c)。然后，在内板上装配各种部件(步骤S2d)。
并且，利用未图示的涂覆装置(例如涂覆机器人)在内板的粘接面上涂覆粘接剂(步骤S2e)。在本实施方式中，如图2的(A)所示，在内板10的整个外周部设置粘接面11，并且在内板10的窗孔W的整个周围设置粘接面12，这些粘接面11、12的整个周长被连续地涂覆粘接剂G。内板10具备包围窗孔W的玻璃安装区域10A、设置在玻璃安装区域10A的下方的下部区域10B、以及设置在玻璃安装区域10A的上方的上部区域10C。粘接面11中、设置在玻璃安装区域10A以及下部区域10B的区域大致面对车体后方侧(图2的(A)的纸面近前侧)，设置在上部区域10C上的粘接面11大致面对车体上方侧(参照图2的(B))。并且，粘接剂G除了如上所述涂覆到内板上之外，也可以涂覆到外板上，或内板以及外板双方都涂覆。
然后，在借助粘接剂使内板和外板重叠的状态下放置到夹具上(图1的步骤S3)。并且，将内板以及外板连同夹具一起投入加热装置，使粘接剂硬化(步骤S4)。将各种部件装配到这样接合的内板以及外板的一体部件上(步骤S5)。并且，检测外板的外观设计面有无变形等(步骤S6)，当在检查工序中发现不良情况时，进行抛光等修整工序(步骤S7)。然后，将被判定为合格品的制品出货(步骤S8)。
以下，详细说明上述工序中的使内板和外板重叠并粘接的工序(步骤S3)。
首先，将已涂覆粘接剂G的内板10(参照图2)放置到图3所示的下夹具40上。具体地说，将内板10车体前方侧的面朝向下方并且大致水平的状态下，放置到下夹具40上。详细地说，边将设置在下夹具40上的定位销(省略图示)插入到设置在内板10上的孔(省略图示)中，边将内板10放置到多个支撑部41上。此时，内板10由定位销在车宽度方向以及车体上下方向(图2的左右以及上下方向)上定位，并且由支撑部41在车体前后方向(与图2的纸面垂直的方向)上定位。
内板10的车体前方侧的面(图2的(A)的纸面背面侧的面)设置有安装其他部件的安装面。在本实施方式中，对于内板10，作为安装面设置有铰链安装面14以及缓冲橡胶安装面15a、15b。铰链安装面14设置在内板10的上部区域10C的车宽度方向分隔开的两个位置上。
缓冲橡胶安装面15a设置在内板10的玻璃安装区域10A的车宽度方向两端附近，尤其是，设在设置于内板10的外周的粘接面11的角部C1附近。缓冲橡胶安装面15b设置在内板10的下部区域10B的车宽度方向两端附近，尤其是，设在设置于内板10的外周的粘接面11的角部C2附近。铰链安装面14以及缓冲橡胶安装面15a、15b设置在与粘接面11、12不同的区域，在图示例子中，设置在粘接面11、12之间的区域。
如图3所示，下夹具40的支撑部41设置在支撑内板10的铰链安装面14以及缓冲橡胶安装面15a、15b的位置。即，在将内板10放置在下夹具40上的状态下，内板10中只有铰链安装面14以及缓冲橡胶安装面15a、15b由支撑部41从下方支撑，其他的区域没有来自下方的支撑。
接着，如图4所示，将下外板20放置到内板10上(图4中省略了下夹具40的图示)。下外板20具备包围窗孔W的下半部分的玻璃安装区域20A、和设置在玻璃安装区域20A的下方的外观设计面区域20B。玻璃安装区域20A与外观设计面区域20B相比，在车体前方侧(纸面内侧)低一级。外观设计面区域20B设置有特征线(弯曲线)，图示的例子中设置有弯曲成谷状(凹状)的特征线CL1和弯曲成山形(凸状)的特征线CL2(参照图10)。
当将下外板20放置到内板10上时，如图5的(A)所示，设置于内板10的玻璃安装区域10A的凸起16插入到设置在下外板20的玻璃安装区域20A的孔21中。由此，下外板20相对于内板10，在车宽度方向以及车体上下方向上被定位。此时，设置在内板10上的螺钉孔17和设置在下外板20上的孔22配置在同轴上。下外板20放置在涂覆于内板10的粘接面11、12上的粘接剂G上，内板10和下外板20的外观设计面区域20B在整个区域变为非接触的状态。
并且，通过安装人员用手将下外板20的外观设计面区域20B压入下方(内板10侧)，下外板20的外观设计面区域20B和内板10的下部区域10B通过卡合机构结合。在本实施方式中，如图4和图5的(B)所示，下外板20的大致中央部设置有凹部25，该凹部25设置有突出到内板10侧的爪23以及凸起24。通过安装人员将下外板20的凹部25压向下方，下外板20的爪23插入到内板10的孔中。由此，爪23和内板10卡合，下外板20的外观设计面区域20B和内板10的下部区域10B结合。此时，通过下外板20的凸起24嵌合到设置于内板10的孔中，下外板20相对于内板10在车宽度方向上被定位。
当如上所述安装人员向下方按入下外板20时，内板10和下外板20接触，介于两面板10、20之间的粘接剂G有可能中途就没了。在本实施方式中，沿着内板10的粘接面11、12的边缘设置有突出到下外板20侧的加强肋18。具体地说，在内板10的玻璃安装区域10A，如图5的(A)所示，沿着粘接面11、12的两侧的边缘设置有突出到下外板20侧的加强肋18。在内板10的下部区域10B，如图5的(C)、(D)所示，沿着粘接面11的外侧的边缘设置有加强肋18。由于当内板10和下外板20接近时，通过所述加强肋18和下外板20抵接，在内板10的粘接面11、12和下外板20之间能够确保车体前后方向的间隙，所以能够将粘接剂G可靠地保持在该间隙中。
接着，如图6所示，将上外板30放置到内板10上(图6中省略了下夹具40的图示)。上外板30具有包围窗孔W的上半部分的玻璃安装区域30A、和设置于玻璃安装区域30A的上方的外观设计面区域30B。如图6的(B)所示，外观设计面区域30B设置有向车体后方侧鼓出地弯曲的阻流板33(第二区域)、和从阻流板33的上端向车体前方侧延伸的上面部34(第一区域)。从外观设计面区域20B的阻流板33的下端延伸到车体下方的区域成为玻璃安装区域30A。
当将上外板30放置到内板10之上时，与图5的(A)所示的情况相同，将设置在内板10的玻璃安装区域10A的凸起插入到设置在上外板30的玻璃安装区域30A上的孔31中。由此，上外板30相对于内板10在车宽度方向以及车体上下方向上被定位。此时，设置在内板10上的螺钉孔和设置在上外板30上的孔32配置在同轴上。如图6的(B)所示，为了确保上外板30和内板10之间的粘接间隙，在内板10的上部区域10C沿粘接面11的外侧的边缘，设置加强肋18。
然后，下外板20以及上外板30的玻璃安装区域20A、30A和内板10的玻璃安装区域10A通过卡合机构结合。在本实施方式中，通过外板20、30的孔22、32，将作为卡合机构的螺钉紧固连接到内板10的玻璃安装区域10A的螺钉孔17(参照图5的(A))中，使外板20、30的玻璃安装区域20A、30A和内板10的玻璃安装区域10A结合。然后，将涂覆了粘接剂的玻璃放置到外板20、30的玻璃安装区域20A、30A上(省略图示)。此时，由于外板20、30的玻璃安装区域20A、30A被玻璃的非透明部覆盖，所以处于从外部看不见的状态。
如上所述，在由螺钉连接内板10和外板20、30的状态下，在下外板20的外观设计面区域20B和内板10的粘接区域P1，两面板10、20几乎整个区域为非接触。具体地说，如图5的(C)所示，下外板20的外观设计面区域20B和内板10的下部区域10B的加强肋18之间几乎整个区域形成车体前后方向的间隙S。另一方面，在内板10的下部区域10B的加强肋18的一部分区域上设置有比其他的区域进一步向下外板20侧突出的突出部18a(参照图10)。如图5的(D)所示，该突出部18a抵接到下外板20中的特征线CL1附近的区域上。
另外，在上外板30的外观设计面区域30B和内板10的粘接区域P2中，两面板10、30几乎整个区域为非接触，在图示例子中整个区域为非接触。具体地说，如图6的(B)所示，在上外板30的上面部34和内板10的上部区域10C的加强肋18之间形成车体上下方向的间隙。
接着，将图7所示的下部上夹具50装配到下夹具40上(参照图3)。下部上夹具50具备框架51、设置在框架51四角的脚部52、定位部件53和按压部件54。使下部上夹具50降低，边将下夹具40的定位销43(参照图3)插入定位部件53的孔53a中，边将下部上夹具50的脚部52放置到下夹具40的放置台44(参照图3)上。由此，如图8所示，设置在下部上夹具50上的按压部件54从上方按压下外板20的外观设计面区域20B的外周部，并压入到规定的位置(图8中省略了下夹具40的一部分图示)。用按压部件54按压下外板20的外观设计面中的两面板10、20的粘接区域P1。但是，在下外板20的外观设计面的特征线CL1、CL2附近不能用按压部件54按压。利用按压部件54产生的下外板20的压入量能够通过在下部上夹具50的脚部52和下夹具40的放置台44之间插入垫片(省略图示)调整。在这种状态下，由未图示的夹紧机构固定下部上夹具50和下夹具40。
此时，以与内板10非接触的状态保持下外板20的外观设计面区域20B中的至少由按压部件54按压的整个区域。具体地说，如图9的(B)所示，下外板20的外观设计面区域20B中的由下部上夹具50的按压部件54按压的区域被压入到规定的位置。此时，以非接触的状态保持外板20和内板10的粘接面11的加强肋18，从而在它们之间保持车体前后方向上的间隙S。另一方面，如图9的(C)所示，下外板20的外观设计面区域20B中的谷形的特征线CL1附近不由按压部件54按压，而由内板10的加强肋18的突出部18a从下方支撑。即，下外板20的外观设计面20B中的与内板10的接触区域P1，除了与内板10的加强肋18的凸部18a的接触部分，其他所有区域都与内板10为非接触。
刚成形之后(粘接前)的下外板20如图10中用虚线夸张地表示的那样，由于成形收缩的影响，特征线CL1的两侧的区域变为与要求的位置相比竖起的状态。因此，如图10中实线所示，在由内板10的加强肋18的突出部18a从下方支撑下外板20中的特征线CL1附近的状态下，通过由按压部件54将其两侧的区域压入到下方，能够将下外板20矫正为要求的形状。
接着，将图11所示的上部上夹具60装配到下夹具40上(参照图3)。上部上夹具60具备框架61、设置在框架61四角的脚部62、定位部件63和按压部件64。使上部上夹具60降低，边将下夹具40的定位销45(参照图3)插入定位部件63的孔63a中，边将上部上夹具60的脚部62放置到下夹具40的放置台46(参照图3)上。由此，设置在上部上夹具60上的按压部件64从上方按压上外板30，并压入到规定的位置。在本实施方式中，如图9的(A)所示，上部上夹具60的按压部件64(第二夹具)，从与上面部34(第一区域)的厚度方向大致垂直的方向(图示例子中的车体前后方向)按压上外板30的阻流板33(第二区域)(参照图9的(A)的箭头(1))。此时，以整个区域非接触的状态保持上外板30的外观设计面区域30B和内板10的上部区域10C。利用按压部件64产生的上外板30的压入量，能够通过在上部上夹具60的脚部62和下夹具40的放置台46之间插入垫片(省略图示)调整。由此，能够进行上外板30和内板10在车体前后方向上的定位。在这种状态下，由未图示的夹紧机构固定上部上夹具60和下夹具40。
然后，用设置在下夹具40上的按压部件47将上外板30沿水平方向压入。具体地说，如图8和图9的(A)所示，按压部件47(第一夹具)从与上面部34的厚度方向大致平行的方向(图示例子中的车体上下方向)按压上外板30的上面部34(第一区域)(参照图9的(A)的箭头(2))。由此，使上外板30相对于内板10在车体上下方向上定位。在图示例子中，用按压部件47按压上外板30的外观设计面中的与内板10的粘接区域P2。由此，矫正上外板30的位置以及形状。此时，以与内板10非接触的状态保持上外板30的外观设计面区域30B的整个区域。
由此，内板10、下外板20以及上外板30利用下夹具40、下部上夹具50以及上部上夹具60保持。然后，从下夹具40上卸下上部上夹具60(参照图9的(A)的箭头(3))。此时，通过用按压部件47从车体上方侧按压上外板30的上面部34，不仅在车体上下方向上保持上面部34，而且利用与按压部件47的摩擦，也能够在车体前后方向上保持上面部34。因此，即使卸下上部上夹具60，也能够保持上外板30和内板10在垂直的两个方向(车体上下方向以及车体前后方向)上的相对位置。尤其是，在本实施方式中，由于预先用螺钉连接上外板30的玻璃装配区域30A和内板10的玻璃装配区域10A，即使卸下上部上夹具60，也能够可靠地保持上外板30和内板10的相对位置。
然后，通过在内板10以及外板20、30装配到下夹具40以及下部上夹具50上的状态下，投入干燥炉加热，使粘接剂G硬化，从而完成面板部件(后背箱门)。
这样，通过在搬入到干燥工序前卸下上部上夹具60，能够削减使用上部上夹具60的数量，从而降低成本。在本实施方式中，下夹具40以及下部上夹具50考虑干燥工序的产距时间，设置有多个，但上部上夹具60只设置一个，只用于上外板30在车体前后方向上的定位。具体地说，将上部上夹具60装配到下夹具40上，进行上外板30在车体前后方向上的定位，在用下夹具40的按压部件47按压上外板30的上面部34后，将上部上夹具60从下夹具40上卸下，安装到下一工件的下夹具40上。并且，也可以设置多个上部上夹具60，此时，由于不将上部上夹具60搬入干燥工序，所以与以往相比，能减少上部上夹具60的使用个数。
在本实施方式中，如上所述，取消外板20、30的外观设计面区域20B、30B和内板10的粘接区域P1、P2的夹持加压，不用从内板10侧支撑粘接区域P1、P2，只用夹具(按压部件54、47)从外板20、30侧按压(参照图9)。由此，由于内板10不必通过夹具进行尺寸矫正，所以能够降低此后的干燥工序中的加热温度，例如能够设定到50℃以下。另外，由于按压部件54、47可以只用矫正外板20、30的力压入即可，所以能够降低由按压部件54、47产生的对外板20、30的外观设计面的压力。如以上所述，通过降低干燥工序中的加热温度，并降低由按压部件产生的对外观设计面的压力，抑制了外板20、30的外观设计面的变形，因此能够削减此后的检查工序以及修整工序的工时，从而缩短产距时间。这样，通过缩短后背箱门的制造产距时间，也能够进行所谓的顺序生产，即，在车体主体的制造过程中(例如喷漆工序结束时)开始制造后背箱门，并在车体的装配工序中将后背箱门装配到车体主体上。
另外，对于外板20、30的玻璃安装区域20A、30A不需要高精度地管理尺寸，所以不需要用上夹具50、60按压进行矫正。在本实施方式中，用螺钉将外板20、30的玻璃安装区域20A、30A和内板10的玻璃安装区域10A结合。由此，不需要用夹具按压外板20、30的玻璃安装区域20A、30A，所以能够简化按压外板20、30的上夹具50、60，实现低成本化。
本发明并不限于上述的实施方式。例如，在上述的实施方式中，表示了外板30的第二区域是阻流板33的情况，但是不限定于此，第二区域也可以是与车体前后方向大致垂直的大致平坦面。
另外，在上述的实施方式中，表示了在粘接工序中未从下方支撑内板和外板的粘接区域的情况，但并不限定于此，本发明也适用于如以往那样夹持并加压两面板的粘接区域的情况。
本国际申请要求基于2017年5月23日提交的日本专利申请即日本特愿2017-101634号的优先权，该日本专利申请即日本特愿2017-101634号的全部内容以引用方式并入到本国际申请中。
关于本发明的特定实施方式的上述说明只是例示。所述的说明并非没有遗漏或者旨在完全按照记载的方式来限制本发明。依照上述的记载内容，进行许多变形和改变都是可能的，这对本领域技术人员来说是显而易见的。
附图标记说明
10…内板
10A…玻璃安装区域
10B…下部区域
10C…上部区域
11、12…粘接面
20…下外板
20A…玻璃安装区域
20B…外观设计面区域
30…上外板
30A…玻璃安装区域
30B…外观设计面区域
33…阻流板(第二区域)
34…上面部(第一区域)
40…下夹具
41…支撑部
47…按压部件(第一夹具)
50…下部上夹具
54…按压部件
60…上部上夹具
64…按压部件(第二夹具)
G…粘接剂
P1、P2…粘接区域
W…窗孔

Claims (1)

1.一种车体的树脂面板部件的制造方法，所述车体的树脂面板部件是连接树脂制的内板和树脂制的外板构成，
所述车体的树脂面板部件的制造方法的特征在于，包括如下工序：
在所述内板以及所述外板的至少一方上涂覆粘接剂；
使所述内板和所述外板重叠，通过用第一夹具从与所述外板的第一区域的厚度方向基本平行的方向按压所述第一区域，并且用第二夹具从与所述第一区域的厚度方向基本垂直的方向按压所述外板的第二区域，保持所述外板和所述内板的相对位置；以及
从所述外板上卸下所述第二夹具，在用所述第一夹具按压所述外板的第一区域的状态下，加热所述内板以及所述外板，使粘接剂硬化。
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