CN114286743A - 用于二次注射成型的设备和方法以及通过该方法形成的部件 - Google Patents
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Abstract
一种用于注射成型工艺的工具。该工具具有:被构造成接收一定剂量的第一材料的第一部分;和被构造成接收一定剂量的第二材料的第二部分,第二材料不同于第一材料,其中,该工具构造成使得第一材料和第二材料同时注入该工具中。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年8月29日提交的美国临时专利申请号62/893,434的权益,其全部内容通过引用合并于此。
背景技术
本公开的示例性实施例属于注射成型技术和通过注射成型形成的产品。
在通过注射成型形成部件或组件的过程中,希望在注射成型工艺中使用不同的材料。因此,希望提供一种改进的注模工艺以及由该工艺形成的产品。
发明内容
公开了一种用于注射成型工艺的工具。该工具具有:被构造成接收一定剂量的第一材料的第一部分;以及被构造成接收一定剂量的第二材料的第二部分,第二材料不同于第一材料,其中,该工具被配置成使得第一材料和第二材料同时注入该工具中。
除了上述一个或多个特征之外,或者作为任何前述实施例的替代,该一定剂量的第一材料和一定剂量的第二材料从相对侧注入到工具中。
除了上述一个或多个特征之外,或者作为任何前述实施例的替代,或者该第一部分或者该第二部分被构造成在分离第一材料和第二材料的同时接收第一材料和第二材料。
还公开了一种通过塑料注射成型工艺形成部件的方法,该方法包括以下步骤:将第一材料和第二材料同时注射到工具的第一部分和第二部分中,第一材料和第二材料通过位于工具中的复合垫相互隔开,并且其中第一材料不同于第二材料。
除了上述一个或多个特征之外,或者作为任何前述实施例的替代,第一材料和第二材料被注入工具的相对侧。
除了上述一个或多个特征之外,或者作为任何前述实施例的替代,复合垫在被插入工具之前被加热。
除了上述一个或多个特征之外,或者作为任何前述实施例的替代,第一材料是玻璃填充聚丙烯并且第二材料是热塑性弹性体。
除了上述一个或多个特征之外,或者作为任何前述实施例的替代,第一材料被注入到第一部分和第二部分中,其中第一材料被注入到第二部分中不与注入第二部分的第二材料接触。
除了上述一个或多个特征之外,或者作为任何前述实施例的替代,由该方法形成的部件是车辆的结构组件。
除了上述一个或多个特征之外,或者作为任何前述实施例的替代,车辆的结构组件是门模块。
除了上述一个或多个特征之外,或者作为任何前述实施例的替代,第一材料和第二材料被注入工具的相对侧。
除了上述一个或多个特征之外,或者作为任何前述实施例的替代,第一材料是玻璃填充聚丙烯并且第二材料是热塑性弹性体。
除了上述一个或多个特征之外,或者作为任何前述实施例的替代,玻璃填充聚丙烯限定了门模块的结构组件并且热塑性弹性体是门模块的密封件。
除了上述一个或多个特征之外,或者作为任何前述实施例的替代,玻璃填充聚丙烯被注入第一部分和第二部分,其中玻璃填充聚丙烯不与注入第二部分的热塑性弹性体接触。
还公开了一种部件,具有:第一材料;第二材料,第一材料和第二材料通过复合垫相互隔开,其中第一材料是玻璃填充聚丙烯,第二材料是热塑性弹性体。
除了上述一个或多个特征之外,或者作为任何前述实施例的替代,该部件是车门模块并且热塑性弹性体是车门模块的密封件。
除了上述一个或多个特征之外,或者作为任何前述实施例的替代,该部件是车门模块并且玻璃填充聚丙烯限定车门模块的结构组件。
附图简要说明
以下描述不应被视为以任何方式进行限制。参考附图,相同的元件标以相同的编号:
图1是根据本公开的一实施例形成的门模块的视图;
图2是根据本公开的一实施例预期使用的工具的示意图;
图3A是根据本公开的设备和方法形成的组件的侧视图;
图3B是图3A所示的组件的俯视图;
图4A是根据本公开的设备和方法形成的另一组件的侧视图;
图4B是图4A所示的组件的俯视图;
图5A是由本公开的设备和方法形成的另一组件的侧视图;
图5B是图5A所示的组件的俯视图;
图6A是根据本公开的设备和方法形成的另一组件的侧视图;
图6B是图6A所示的组件的俯视图;和
图7是根据本公开的实施例预期使用的另一工具的示意图。
具体实施方式
参考附图,本文通过示例而非限制的方式呈现了对所公开的设备和方法的一个或多个实施例的详细描述。
图1是根据本公开的实施例形成的门模块10的视图。根据本公开的一个非限制性实施例,该门模块10将包括由玻璃填充聚丙烯12、垫或复合垫、复合片材或插件14和热塑性弹性体(TPE)密封件16形成的部分。虽然门模块如图1所示,但当然可以理解,本公开的各种实施例可以针对由在此公开的设备和方法形成的其他组件。
在一个实施例中,复合垫可以由天然纤维、玻璃纤维或它们的组合形成。更进一步,垫、片材或插件14可以由任何材料、复合材料或其他材料形成。例如,在一个非限制性实施例中,垫、片材或插件14可以由碳纤维、钢、铝或者甚至是预成型的塑料部件形成。
现在参考图2,图示了根据本公开的实施例预期使用的工具或模具型腔18的示意图。工具18包括注塑机(未示出)的一部分。根据本公开的实施例,工具18被构造成从工具的相对侧接收一定剂量的材料(由箭头17和19示出),使得两种不同的材料可以同时注入工具中。
如图所示,工具18具有第一部分或型芯22和第二部分或型腔24。第一部分或型芯22被构造成具有内腔26,该内腔26限定由该工具18形成的部件的结构部分或结构组件,在一个非限制性实施例中,工具18可以是车辆的结构组件。该结构组件的工具内修整线由虚线27示出。第二部分或型芯24还将具有内腔28,该内腔28限定由该工具形成的部件的其他部分。如图2所示,使用这种配置,两种不同的材料可以同时注入到工具18中。
在本公开的一个非限制性实施例中,工具或压力机可以具有同时注射两种不同材料的双并排螺杆,或者可选地第一螺杆和第二螺杆,其中至少一个螺杆(例如,第二螺杆)从工具的一侧或与工具成一定角度注射两种不同材料中的一种。换句话说,尽管本申请的附图描绘了从工具的相对侧注入材料,但工具和相关的注射筒以及它们相关的螺杆和喷嘴的构造不一定要布置成如图1和图2中所描绘的位置。
为了防止两种不同的材料在注射成型过程中相互混合,在注射成型步骤之前将复合垫、片材或插件14插入工具18中。根据本公开的各种实施例,第一部分22或第二部分24可构造成具有空腔30,该空腔30被构造成在其中接收复合垫、片材或插件14。
在所示实施例和本公开的一个非限制性实施例中,第一部分22被构造成接收一定剂量或注射17的第一材料,例如玻璃填充聚丙烯12,其限定成型产品的结构组件,第二部分24被构造成接收一定剂量或注射19的第二材料,例如热塑性弹性体(TPE),其将构成密封件16。在一个非限制性实施例中,第一材料的剂量或注射量17是30%的玻璃填充物聚丙烯12。当然,该玻璃填充聚丙烯12的其他材料、组成和百分比的被认为在本公开的范围内。
图3A是根据本公开的设备和方法形成的组件32的侧视图。在该实施例中,由玻璃填充聚丙烯12形成的组件32的部分可以包括肋条34和36,其中肋条34可以是周边肋条,肋条36可以是在周边肋条之间延伸的横肋。如图所示,横肋36可以具有不同的长度。图3B是图A所示的组件的俯视图。
图4A是由本公开的设备和方法形成的另一组件32的侧视图。在该实施例中,由玻璃填充聚丙烯12形成的组件32的部分可以包括肋条34和36,其中肋条34可以是周边肋条,肋条36可以是在周边肋条之间延伸的横肋。在该实施例中,玻璃填充聚丙烯12的部分在肋条34之间沿着复合垫、片材或插件14延伸。如图所示,横肋36可以具有不同的长度。图4B是图4A所示组件的俯视图。
图5A和6A是由本公开的设备和方法形成的其他组件32的侧视图。在这些实施例中,由玻璃填充聚丙烯12形成的组件32的部分可以包括不同的构造。图5B和图6B是图5A和图5A所示组件的俯视图。
图7是根据本公开的实施例预期使用的另一工具18的示意图。再次,工具18包括注塑机(未示出)的一部分。根据本公开的实施例,工具18被构造成从工具的相对侧接收一定剂量的材料,使得两种不同的材料(由箭头17和19所示)可以同时注入工具中。如图所示,工具18具有第一部分或型芯22和第二部分或型腔24。第一部分或型芯22被构造成具有内腔26,该内腔26限定由该工具18形成的部件的部分,由该工具形成的部件的工具内修整线由虚线27示出。第二部分或型芯24还将具有内腔28,该内腔28限定由工具形成的部件的其他部分。如图2所示,使用这种配置,两种不同的材料可以同时注入到工具18中。
为了防止两种不同的材料在注射成型过程中相互混合,在注射成型步骤之前将复合垫、片材或插件14插入工具18中。根据本公开的各种实施例,第一部分22或第二部分24可构造成具有空腔30,该空腔30被构造成在其中接收复合垫、片材或插件14。
在所示实施例和本公开的一个非限制性实施例中,第一部分22被构造成接收玻璃填充聚丙烯12,其限定了成形产品的结构组件,第二部分24被构造成接收热塑性弹性体(TPE)密封件16。然而,在该实施例中,工具的第二部分24还可以包括另一空腔38,该空腔将接收注入到第一部分22中的一些玻璃填充聚丙烯12。这里,这种材料与通过工具18的第二部分24的部分形成密封件16的热塑性弹性体(TPE)隔开。在一个非限制性实施例中,第一材料的剂量或注射量17是30%的玻璃填充聚丙烯12。当然,玻璃填充聚丙烯12的其他材料、成分和百分比被认为在本公开的范围内。
如此,玻璃填充聚丙烯12可以注入垫、片材或插件14的两侧,只要它与工具钢中的热塑性弹性体(TPE)保持分离。
在一个实施例中,将固结的复合垫、片材或插件14加热,然后将其放置在工具18中。在一种实施方式中,该复合垫、片材或插件14被保持在待形成的部件之外的边缘的周围。当工具18闭合时,通过工具18的第一或第二部分22、24中的空腔的构造将垫、片材或插件14形成为所需的构造。在产品形成后,垫、片材或插件14或者在工具18中被修整或者在模制之后被后修整。
使用所公开的工艺,不同材料(玻璃填充聚丙烯12和热塑性弹性体(TPE))的两种注射可以同时注射到一个工具18中,而无需旋转到工具的新空腔用于每次注射。
例如,当门模块10由该工艺和/或工具形成时,这允许调节器(玻璃填充聚丙烯12)及其相关的密封件(热塑性弹性体(TPE)16)在一种工艺中形成而不必使用密封件。
尽管示出了具体示例,但本文中说明的工艺可以与能够注射成型的许多不同材料一起使用。这些材料可具有不同的颜色或硬度。此外,该工艺也可以用于许多不同的产品(例如,车辆内饰、仪表板、门板和许多其他组件或机构)。
此外,受益于复合插件(例如,强度、重量或成本效益)和两种不同的二次成型材料的任何产品都被认为在本公开的各种实施例的范围内。
术语“约”旨在包括与基于在提交申请时可用的设备测量特定量相关联的误差程度。例如,“约”可以包括给定值的±8%或5%或2%的范围。
在此使用的术语仅出于描述特定实施例的目的,并不旨在限制本公开。如本文所用,单数形式“a”、“an”和“the”也旨在包括复数形式,除非上下文另有明确指示。将进一步理解的是,当在本说明书中使用时,术语“包括”和/或“包含”明确指出所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素组件和/或其组合。
虽然已经参考一个或多个示例性实施例描述了本公开,但是本领域技术人员将理解,在不背离本公开范围的情况下,其中的元素可以进行各种改变并且可以用等效物代替。此外,在不背离本公开的基本范围的情况下,可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本公开的教导。因此,本公开不限于作为实施本发明所设想的最佳模式而公开的特定实施例,而是本公开将包括落入权利要求范围内的所有实施例。
Claims (17)
1.一种用于注射成型工艺的工具,包括:
第一部分,所述第一部分被构造成接收一定剂量的第一材料;
第二部分,所述第二部分被构造成接收一定剂量的第二材料,所述第二材料不同于所述第一材料,其中所述工具被构造成使得所述第一材料和所述第二材料同时注入所述工具中。
2.根据权利要求1所述的工具,其中,所述一定剂量的第一材料和所述一定剂量的第二材料从相对侧注入到所述工具中。
3.根据权利要求1所述的工具,其中,所述第一部分或所述第二部分被构造成在将所述第一材料与所述第二材料分离的同时接收所述第一材料和所述第二材料。
4.一种通过塑料注射成型工艺形成部件的方法,包括:
同时将第一材料和第二材料注射到工具的第一部分和第二部分中,所述第一材料和所述第二材料通过位于所述工具中的复合垫相互隔开,并且其中所述第一材料不同于所述第二材料。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,将所述第一材料和所述第二材料注入到所述工具的相对侧。
6.根据权利要求4所述的方法,其中,所述复合垫在被插入所述工具之前被加热。
7.根据权利要求4所述的方法,其中,所述第一材料是玻璃填充聚丙烯,并且所述第二材料是热塑性弹性体。
8.根据权利要求4所述的方法,其中,将所述第一材料注入到所述第一部分和所述第二部分两者中,其中注入到所述第二部分中的所述第一材料与注入到所述第二部分中的所述第二材料不接触。
9.根据权利要求4所述的方法,其中,通过所述方法形成的所述部件是车辆的结构组件。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述车辆的所述结构组件是门模块。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,将所述第一材料和所述第二材料注入所述工具的相对侧。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述第一材料是玻璃填充聚丙烯,并且所述第二材料是热塑性弹性体。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述玻璃填充聚丙烯限定所述门模块的结构组件,并且所述热塑性弹性体是所述门模块的密封件。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,将所述玻璃填充聚丙烯注入到所述第一部分和所述第二部分两者中,其中所述玻璃填充聚丙烯与注入所述第二部分中的所述热塑性弹性体不接触。
15.一种部件,包括:
第一材料;
第二材料,所述第一材料和所述第二材料通过复合垫相互隔开,其中所述第一材料是玻璃填充聚丙烯,所述第二材料是热塑性弹性体。
16.根据权利要求15所述的部件,其中,所述部件是车门模块,并且所述热塑性弹性体是所述车门模块的密封件。
17.根据权利要求15所述的部件,其中,所述部件是车门模块,并且所述玻璃填充聚丙烯限定所述车门模块的结构组件。
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