CN110466465A - 汽车保险杠及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种制造保险杠的方法，包括：通过注射成型工艺形成保险杠原件，该保险杠原件包括本体和成型辅助体，其中，本体限定出充电孔，本体的外表面与充电孔的内壁面之间以倒圆相连，成型辅助体通过联接部一体地附接至本体的内表面并且遮蔽充电孔，并且成型辅助体的联接部的厚度小于本体的厚度；通过施加作用力至成型辅助体以使所述联接部断裂，从而使成型辅助体脱离本体，以敞开所述充电孔。相比现有技术的保险杠制造方法，本发明无需通过额外的机械加工在保险杠原件上形成充电孔，更省去了对充电孔实施倒圆或倒角的加工步骤，从而能够有效提高产品制造效率、降低制造成本和废品率。

Description

汽车保险杠及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种使用聚合物制造汽车保险杠的方法，尤其涉及在汽车保险杠上形成具有倒圆的充电孔的方法。

背景技术

汽车保险杠的制造通常使用聚合物材料以注射成型工艺来实施。对于以电能驱动的汽车，经常还需要在保险杠上形成充电孔，以允许充电设备连接至车内的电池组。为此，现有技术通常在注射成型工艺后，进一步对所形成的保险杠原件实施机械加工，比如通过铣削或冲压工艺在保险杠上形成充电孔。如此形成的充电孔的边缘会留下明显的毛刺和尖边，因而还需要进一步使用特殊的工具对充电孔边缘实施倒圆加工。

图1示出了现有技术中的一种用于制造聚合物保险杠的方法，该方法包括：首先使用注射成型工艺制造聚合物原件6；然后，借助第一个自动化处理步骤，在原件6中生成至少一个穿孔3,该穿孔限定原件6的内边界7；之后，在第二个自动化处理步骤中，通过具有半径r的压印工具10沿所述内边界7压向环绕棱边9,在由外部的原件表面8和所述内边界7形成的棱边9上进行倒圆加工。其中，所述压印工具10至少一次地完整经过所述环绕棱边9,由此形成与所述棱边9的轮廓相应的轨迹，使得整个环绕棱边9具有期望的倒圆R。

上述现有技术的方法可以用于制造具有充电口的保险杠。但是，在所述现有方法中，在对保险杠原件实施穿孔后，需要使用特制的压印工具10对穿孔的内边界7实施倒圆加工。所述特制的压印工具和额外的倒圆工序将显著增加产品的制造成本，并增大产品的废品率。尤其是，所述倒圆工艺很容易对保险杠原件上的喷漆带来损害。

发明内容

本发明提供一种创新的制造保险杠的方法，包括：通过注射成型工艺形成保险杠原件，该保险杠原件包括本体和成型辅助体，其中，本体限定出充电孔，本体的外表面与充电孔的内壁面之间以倒圆相连，成型辅助体通过联接部一体地附接至本体的内表面并且遮蔽充电孔，并且成型辅助体的联接部的厚度小于本体的厚度；通过施加作用力至成型辅助体以使所述联接部断裂，从而使成型辅助体脱离本体，以敞开所述充电孔。

相比现有技术的保险杠制造方法，本发明在保险杠原件中通过注射成型工艺一体地模制出具有倒圆或倒角的充电孔，免除了通过额外的机械加工在保险杠原件上形成充电孔，更省去了对充电孔实施倒圆或倒角的加工步骤，从而能够有效提高产品制造效率、降低制造成本和废品率。

本发明的方法尤其适合制造具有复杂结构的保险杠和具有复杂形状的充电孔。对于复杂的保险杠，为了实施机械加工，需要使用特制的专用加工工具，并且在加工的过程中特别容易对整个保险杠造成损坏而形成废品。然而，在本发明中，由于充电孔是通过在保险杠原件上一体地模制出具有倒圆的充电孔，从而无需额外地在原件上机械加工出充电孔，更省去了对充电孔实施倒圆或倒角加工，从而即使对于具有复杂结构的保险杠和具有复杂形状的充电孔，也不存在现有技术所存在的技术问题和产品缺陷。

有益的是，使用冲压工具剪除所述成型辅助体。

有益的是，在保险杠原件中，成型辅助体的内表面上设置有定位突部，以方便将保险杠原件定位至冲压工具。

有益的是，还包括：在使成型辅助体从保险杠本体脱离之前，对所述保险杠原件实施喷漆。

有益的是，还包括：在去除所述成型辅助体后，在充电孔上安装充电活门，充电活门被设置为与充电孔的内壁配合，以避免在成型辅助体从本体上脱落后可能留下的尖边或者毛刺对使用者造成安全危险或者影响保险杠的使用外观。

有益的是，在保险杠原件中，成型辅助体与保险杠本体之间的连接部的厚度比保险杠本体的厚度和成型辅助体的厚度均更小。

本发明的方法除了制造保险杠之外，还可以用于制造其他类型的产品，比如导流板、梁、挡泥板或类似形式的部件。只要这些产品适于使用注射成型工艺制造并且需要在产品中形成穿孔，均能够获得与此处所描述的保险杠制造方法同样的好处和优点。

本发明还提供一种汽车保险杠，其包括通过注射成型工艺形成的本体，本体限定出充电孔，本体的外表面与充电孔的内壁面之间以倒圆或倒角相连，其特征在于，所述本体上的充电孔以及倒圆或倒角均在注射成型步骤一种形成。

进一步地，所述本体上安装有充电活门，该充电活门被设置为能在操作下敞开或关闭充电孔，充电活门与充电孔的内壁配合以避免充电孔内边缘的尖边或者毛刺对使用者造成安全危险或者影响保险杠的使用外观。

附图说明

以下将参照附图进一步描述本发明的其他细节和优点，其中：

图1示出了现有技术中使用专用工具10对保险杠6的充电孔3实施倒圆加工的示意图；

图2示出了根据本发明的方法在注射成型步骤中所获得的保险杠原件的示意截面图，该图主要示出了保险杠原件的本体10与成型辅助体20之间以联接部21相接的部分；

图3示出了图2中的保险杠原件在去除成型辅助体后被安装上充电活门50后的示意图；

图4示出了根据本发明的一种例示性方法的流程图。

上述附图所示出的内容仅为举例和示意，而并不严格按照比例予以绘制，也并未完整地绘制出具体使用环境下相关的全部部件或细节。本领域技术人员在明了本发明的原理和构思之后，将能想到在特定的使用环境下为具体实施本发明而需要加入的本领域公知的相关技术内容。

具体实施方式

在以下描述中可能使用的关于方位的表述，比如“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等，除非具有明确说明，仅为了方便描述，而无欲对发明技术方案形成任何限定。

本发明提供的保险杠制造方法通过在注射成型步骤中一体地模制出具有倒圆充电孔的保险杠原件，免除通过额外的机械加工步骤在原件上加工出充电孔，更省去了对充电孔实施倒圆或倒角的加工步骤，从而能够有效提高产品制造效率、降低制造成本和废品率。

根据本发明的方法首先使用注射成型工艺制造保险杠原件。注射成型是本领域惯用的制造保险杠的工艺方法，其通过将粒状或粉状的塑料或其他聚合物材料加入到注射机，使聚合物在注射机内受热熔融并使之保持流动状态，然后在一定压力下将熔融聚合物注入闭合的模具，经冷却定型后，熔融的塑料就固化成所需的成型件。

图2示出了根据本发明的方法在注射成型步骤中所获得的保险杠原件的示意图。保险杠原件包括本体10，本体包括外表面11和内表面12，其中外表面即保险杠安装至车辆时能够被看到的表面，内表面是保险杠安装至车辆后位于车辆内部的表面。本体在预定位置上限定出充电孔30，充电孔的大小根据具体需要而设置。充电孔的形状可以根据需要而设置为圆形、椭圆形甚至其他更为复杂的形状。

本体的外表面11与充电孔的内壁面31之间以圆弧段连接，或者说两者之间设置有倒圆13。所述倒圆13是在注射成型步骤中由模具构造出的，从而倒圆的直径和圆周长度等相比机械加工具有更好的精度。尤其有利的是，在注射成型步骤中形成倒圆，尤其适合制造具有复杂形状的充电孔或者复杂构造的保险杠。对于复杂结构的保险杠或者异形充电孔，很难使用机加工的方式对充电孔实施倒圆加工。然而，这样的倒圆对于模具制造而言，相对容易得多。从而，相比现有技术中的机加工，本发明可以有效提高产品的制造精度、降低产品制造成本和废品率。此外，所述倒圆也可以替换为倒角。

有益的是，本体10的内表面上附接有将充电孔遮盖的成型辅助体20。也就是说，在注射成型步骤中所获得的保险杠原件的充电孔30并非敞开，而是被成型辅助体20遮蔽，该成型辅助体需要在后续的步骤中被去除，以敞开充电孔30。成型辅助体20的设置对本发明的实施具有重要的意义。如果在注射成型工艺中直接让充电孔敞开，充电孔的内壁面位置将接收来自多个不同方向的熔融树脂，这些不同的熔融树脂的冷却时点并不相同，因而在相互结合的位置会因为未能完全融合而产生熔接痕。此外，如果没有成型辅助体的话，熔融树脂在模具中流经充电孔内壁面位置时速度将显著下降，增加该熔融树脂流与其他熔融树脂流的冷却时点的差异，从而加剧保险杠原件产生熔接痕的可能性。熔接痕会影响产品外观，并对涂装等后续工艺产生影响。严重时，还将对制品强度产生影响。成型辅助体的设置可以有效提高熔融树脂在模具中的流畅性，从而尽可能避免熔接痕的产生。

在所述成型步骤之后，需要进一步实施冲压步骤，以去除保险杠原件上的成型辅助体，从而使充电孔敞开。可以使用各种方法来实施所述冲压步骤。例如，可以使用普通的冲压工具将成型辅助体从保险杠本体上剪除。这样的步骤虽然需要使用专用的冲压机和模具，尤其是冲头和模具需要具有与充电孔对应的形状，但是这样的冲压方法相比现有技术仍然具有明显的优势，因为冲压后的充电孔无需再做倒圆或倒角工艺。

有益的是，在注射成型工艺中，保险杠原件被成形其本体与成型辅助体以联接部相连，其中该联接部的厚度小于保险杠本体的厚度。如此，在联接部与保险杠本体之间形成应力集中线。从而，在后续的冲压步骤中，冲头和模具的形状无需与成型辅助体或者充电孔的形状完全一致，而是只要大致匹配即可，因为在冲头对成型辅助体施加冲力时，联接部将在与保险杠本体相连的应力集中线位置脱落。

进一步地，还可以将联接部的厚度设置为比成型辅助体的厚度与保险杠本体的厚度均更小。在设置这样的联接部后，仅需较小的作用力即可使成型辅助体从保险杠本体中脱落。这样的联接部还可以进一步减少冲压工具和模具的精度要求。

进一步地，成型辅助体的内表面上还可以设置固定凸起，以方便在冲压工艺中定位保险杠。

根据本发明的方法还可以包括对所述保险杠原件实施喷漆。喷漆步骤优选在冲压步骤之前进行，当然也可以冲压步骤之后实施。

如图3所示，制作完成的保险杠在被安装至车辆之前，通常还需要安装上充电孔活门50，充电活门比如可以被设置为常闭，并且可以从外部在外力下打开，从而允许充电装置插入，并且在充电装置被去除后，活门自动关闭。充电活门优选被设置为与充电孔的内壁配合，从而避免在成型辅助体从本体上脱落后可能留下的尖边或者毛刺对使用者造成安全危险或者影响保险杠的使用外观。从而根据本发明的方法在冲压步骤之后无需进一步实施倒圆或者倒角。

以上虽然公开的是一种用于制造保险杠的方法。但是需要明白，本发明的方法除了制造保险杠之外，还可以用于制造其他类型的产品，比如导流板、梁、挡泥板或类似形式的部件。只要这些产品适于使用注射成型工艺制造并且需要在产品中形成穿孔，均能够获得与此处所描述的保险杠制造方法同样的好处和优点。

上文描述的仅仅是有关本发明的精神和原理的示例性实施方式。本领域技术人员可以明白，在不背离所述精神和原理的前提下，可以对所描述的示例做出各种变化，这些变化及其各种等同方式均被本发明人所预想到，并落入由本发明的权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种用于制造保险杠的方法，包括：

通过注射成型工艺形成保险杠原件，该保险杠原件包括本体(10)和成型辅助体(20)，其中，本体(10)限定出充电孔(30)，本体的外表面(11)与充电孔的内壁面(31)之间以倒圆或倒角(13)相连，成型辅助体(20)通过联接部(21)一体地附接至本体的内表面(12)并且遮蔽充电孔(30)，并且成型辅助体的联接部(21)的厚度小于本体(10)的厚度；

施加作用力至成型辅助体(20)以使所述联接部(21)断裂，从而使成型辅助体(20)脱离本体(10)，以敞开所述充电孔(30)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

使用冲压工具从保险杠原件剪除所述成型辅助体(20)，以敞开设置于所述本体上的充电孔(30)。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

在保险杠原件中，成型辅助体(20)的内表面上设置有定位突部(40)，以用于将保险杠原件定位至冲压工具。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在使成型辅助体(20)从本体(10)脱离之前，对所述保险杠原件实施喷漆。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在去除所述成型辅助体(20)后，安装充电活门(50)在本体(10)上以能在操作下敞开或关闭充电孔，充电活门(50)与充电孔的内壁(31)配合以避免在成型辅助体从本体上脱落后留下的尖边或者毛刺对使用者造成安全危险或者影响保险杠的使用外观。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

联接部(21)的厚度比本体的厚度和成型辅助体的厚度均更小。

7.一种汽车保险杠，其包括通过注射成型工艺形成的本体，本体(10)限定出充电孔(30)，本体的外表面(11)与充电孔的内壁面(31)之间以倒圆或倒角(13)相连，其特征在于，所述本体上的充电孔(30)以及倒圆或倒角(13)均在注射成型步骤一种形成。

8.根据权利要求7所述的汽车保险杠，其特征在于，所述本体上安装有充电活门(50)，该充电活门被设置为能在操作下敞开或关闭充电孔，充电活门(50)与充电孔的内壁(31)配合以避免充电孔内边缘的尖边或者毛刺对使用者造成安全危险或者影响保险杠的使用外观。