CN1781693A - 制造复合部件的方法及用于该方法的深拉模具 - Google Patents
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Abstract
一种制造复合部件的方法,其中所述复合部件具有一个薄层(12),该薄层形成复合部件成品的蒙皮,所述方法的特征在于下列步骤:使用一个具有狭长的带拐角的凹部(32、44、58)或隆起部的深拉模具(10)来在所述薄层(12)上形成狭长的方边缘弯卷部(18、22、34)。所述凹部(32、44、58)或隆起部由两个沿着一条交线(S)会合的表面(36、38、46、48、50)形成。将所述薄层放置在一个设有所述深拉模具(10)的深拉设备中。借助于设置在所述深拉模具(10)之中且沿所述交线(S)延伸的槽(40、52、54、60、62)抽吸所述薄层(12)。所述槽构成抽吸通道的延伸。深拉所述薄层(12)。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造复合部件的方法,特别是制造大表面车体附着件的方法,本发明还涉及一种用于对将设置有一个发泡或注塑衬背的薄层进行深拉的深拉模具。
背景技术
车体附着件是那些形成车辆完全装配状态下一部分蒙皮并且固定到车体上的零部件。这种车体附着件例如是车顶、车门、车门外衬、如汽车仓门式后背(hatchback)和引擎罩之类的护罩、护板、保险杠、挡风板等等。这些车体附着件能够以简单的方式制造,其中一个薄层,尤其是一个塑料薄层或铝薄层,具有一个发泡或注塑衬背。在制造出该复合部件后,薄层形成车辆的可见蒙皮。对于这种厚度远远小于其可见外表面的大面积复合部件,才因技术或美观原因而设置弯卷部(bead)。在考虑美观要求的情况下,这些弯卷部应当有一个相应形状边缘或方边缘的截面形状。即使一个阶梯状肩部在本文中也视为弯卷部。为成形所述弯卷部,深拉模具具有一个由两个沿着一条交线会合的表面而形成的凹部或隆起部。弯卷部的底部由所述交线形成。为了使得所述薄层在深拉过程中切实得到相应的期望边缘,设有通向(open out into)所述交线的抽吸通道孔。如在截面中所看到的,由于在深拉过程中抽真空,所以将抽吸走位于薄层和深拉模具之间的任何空气,并且将所述薄层拉至所述凹部的拐角。深拉模具是深拉设备的一部分,并且用于深拉所述薄层。该深拉模具不是最终产品——即复合部件——的一部分。
发明内容
本发明的目的是提供一种方法和一种深拉模具,用于为复合部件的蒙皮提供更好的表面质量。
依照本发明的方法提供下列步骤:
a)使用一个具有狭长的、有拐角的凹部或隆起部的深拉模具来在形成最终复合部件蒙皮的薄层之中成形一个狭长的方边缘弯卷部,所述凹部或隆起部由两个沿着一条交线会合的表面形成;
b)将所述薄层放置在一个设置有深拉模具的深拉设备中;
c)通过一个设置在所述深拉模具之中且沿所述交线延伸的槽来抽吸所述薄层,所述槽构成一个抽吸通道的延伸;
d)深拉所述薄层。
步骤c)中的抽吸过程可以在深拉之前开始。至少在深拉过程中要进行抽吸。
本发明是这样设置:通过一个非常长且窄的槽而不是通过彼此间隔开的小抽吸孔来进行抽吸。与所述抽吸孔不同,这种槽不会显现在经塑性变形、深拉后的薄层上,从而所述薄层具有较高的外观质量。此外,在测试中证明(turn out):弯卷部的底部,或更一般地所述弯卷部的拐角或边缘,与使用所述间隔开的抽吸孔相比,形成更加尖锐的棱边。特别地,所述弯卷部是与该弯卷部直接相邻的例如突起或其它凸出轮廓的隆起部的起点。需要指出的是,最终的复合部件当然不必一定在交线处具有弯卷部,而是可以具有一个向外突出的边缘。所述弯卷部可以通过深拉制造,但如果翻转所述薄层,所述弯卷部将会是一个能够设置有一个发泡或注塑衬背的突起。
然而,在一个优选实施例中,所述薄层将在面向所述具有槽的深拉模具的一侧设置有一个发泡或注塑衬背。
复合部件优选是一个大面积车体附着件。
用于深拉的薄层例如是一个多层共同挤压薄层,该薄层的外层具有突出的抗刮擦性。优选地,所述薄层完全着色,这样所述复合部件将不再需要上漆。
依据优选的实施例,薄层的厚度至少为1mm,优选为超过1.2mm。
为了在所述槽的区域内尽快形成真空,提供了多个开口通向所述槽的抽吸通道或抽吸孔。
所述槽的宽度取决于例如薄层的厚度和/或弯卷部的形状以及,最重要地,取决于所述弯卷部底部处的半径。然而,已经显现,所述槽的最大宽度应当为0.8mm。
然而,可以作出更一般的陈述,例如所述槽的最大宽度应当等于所述交线处曲率半径的一半。
正如在一个优选实施例中确定的那样,所述槽的最大宽度应当等于所述薄层厚度的60%、更优选等于其50%。
在深拉之后,并且优选还在施加发泡或注塑衬背之前或之后对薄层进行修剪,且所述弯卷部位于不切断的部分内,即位于最终复合部件的可见部分内。
所述槽大体沿凹部或隆起部的整个长度延伸,使得在所述薄层上不出现令人不快的痕迹。
本发明还涉及一种用于对一个将设置有发泡/注塑衬背的薄层进行深拉的深拉模具,该深拉模具具有一个为所述薄层而设置的接触表面,并且包括一个由两个沿一条交线会合的表面形成的凹部或隆起部、以及设置在所述深拉模具中的抽吸通道。依照本发明的深拉模具这样设置:沿着所述交线,所述接触表面具有一个与所述抽吸通道流体连通的狭长槽,在前面已经结合依照本发明的方法对该槽进行了详细描述。前面提及的所有细节可选地视为所述深拉模具的细节。
依照一个实施例,凹部或隆起部具有一个U形截面形状,“U”形的每个拐角设有一个沿纵向延伸的槽。其它实施例采取V形沟槽。
附图说明
本发明的其它特征和优点将可明显地从下列叙述和所参考的下列附图中得知,在所述附图中:
图1是依照本发明的一个深拉设备的深拉模具的俯视立体图,带有一个已经与轮廓相匹配的叠置的深拉薄层;
图2是图1中深拉模具的右前角区域的放大视图;
图3是沿图2中的III-III线对所述深拉设备的截面视图;
图4是对用于制造发泡或注塑衬背的设备的示意性截面视图,其中带有一个依照本发明的已完成的经发泡或注塑的复合部件;而
图5显示了一个带有一个依照本发明制造的引擎罩的车辆前部。
具体实施方式
在图1中可以看到一个深拉模具10的右半部。该深拉模具用于深拉一个多层共同挤压薄层12,该薄层12的厚度至少为1mm并且完全着色;在图1中,该薄层已经放置在深拉模具10的接触表面(上侧)上,已经被深拉并且因此反映所述接触表面的轮廓。
以薄板形式提供的薄层12在深拉设备中被深拉,并且之后将形成大面积车体附着件的蒙皮。在该例子中,该车体附着件是一个车顶模块。如图1至3所示,该蒙皮(即所述薄层)具有一个隆起的条14,该条14向上突起并且在未来车顶模块的缘部上沿车辆纵向延伸,该条高出于车顶其余的、弯曲的内部16。所述条14向着所述外缘部延伸到一个排水沟形式的U形弯卷部18,该弯卷部18后接着一个侧部突起20,该侧部突起20后又接着一个类似的U形弯卷部22。侧部凸缘26从弯卷部22延伸,并跨越薄层的整个缘部,换言之,侧部凸缘26在周边是封闭的。凸缘26有一个肩部28。
该深拉模块10有多个凹部和隆起部,所述凹部和隆起部用来在薄层12上形成弯卷部。在深拉模具10中,在内部16和条14之间设有一个锐边V形凹部32(图3),用于在薄层12上形成一个弯卷部34。该凹部32由两个沿着一条交线S会合的表面36、38产生,且表面36形成一个隆起部。一个狭窄的狭长槽40沿着交线S延伸;数个垂直于深拉面彼此间隔开并且作为抽吸通道的抽吸孔42开口通向该槽40。如图1所示,槽40沿着所述凹部的整个长度延伸。槽40在图1中用虚线示出,其原因在于它位于薄层12的下面。为更好地图示,由弯卷部34、38产生的边缘在图1和2中没有以线来图示。在所述图中这些边缘与槽40、52和交线S相重合。然而,槽40、52是连续的。外观与孔相类似的不连续槽实际上是可能的,但这存在风险,即槽的纵向端部会在薄层12上明显表现出来。在本发明中,所述槽非常窄,明显比迄今为止的抽吸孔窄。在此情况下所述薄层将不会被拉入所述槽内。然而,由于抽吸面积因所述槽的长度而扩大,所以抽吸效果得到提高,抽吸本身得到加速并且产品的质量更好。
另外,在由深拉模具中的凹部44形成的弯卷部18中,在表面46、48和48、50彼此会合处,即在“U”形的拐角处,设有两个沿着凹部44的整个长度延伸的槽52、54。所述凹部44由隆起部(表面46、50)限界,其中术语“凹部”和“隆起部”是取决于参考平面的相对性术语。凹部44的“拐角”因此形成狭长的交线S,槽52、54在这里开口。然而,为提高清晰度,在这里省略标号S。槽52、54开口通向共同的抽吸孔56。另外设置在深拉模具10中且与弯卷部22相关联的凹部58在所述拐角处——即在会合表面的交线S处——由槽60、62限定。相应的槽具有标号60、62并且同样地与抽吸孔56流体连通。
所有的槽在凹部/隆起部的边缘部分内沿相应凹部/隆起部的基本上整个长度延伸。
所述槽的最大宽度为0.8mm、优选为0.6mm,并且通过锯、铣、蚀刻或者激光切割形成。
车体附着件的制造将在下面解释。首先,薄层在其外周缘部66的区域内由夹具68、70夹持住,并放置到所述深拉设备中由一个内嵌的加热元件加热。随后,已加热的深拉模具10向上移动以便使该薄层12塑性变形并且承受深拉。在深拉过程中,在抽吸通道处即在抽吸孔42、56处施加真空,使得在凹部32、44、58的拐角区域内,没有空气留在薄层12和深拉模具10之间,并且薄层12被吸入所述拐角内。
通过这种方式形成一个薄层12,该薄层12带有位于弯卷部18、22、34内的尖锐的拉下边缘(tear-off edge)、以及在深拉方向上的平坦凹槽(见弯卷部22)。所述槽本身是不能在最终的薄层12上看到的。所述槽的最大宽度优选等于相关交线S处半径R的一半。为更清晰起见,在图3中示出了仅仅一个半径R,但对该半径所进行的描述也适用于其它交线。进一步地,每个槽的最大宽度等于薄层厚度d的50%或60%。
在深拉薄层12后,将其从深拉设备中移出并且放入一个发泡或注塑模具中(见图4)。薄层12的背部——即靠着深拉模具10的那一侧是朝上的。将其中散布有玻璃纤维(LFI方法)的液态PU材料72施加在所述背部侧。然后发泡模具闭合并且所述塑料发泡。作为替代,为该薄层设置注塑衬背。
在图5中显示了一个依照本发明制造的复合部件的第二实施例,即一个引擎罩80。该引擎罩有一个从散热器护栅起始的阶梯形隆起部,且较低的台阶形成了一个弯卷部82,该弯卷部82延伸成狭长状并且由所述深拉模具中的一个相应槽成形。
在形成发泡衬背之后,对复合部件的缘部区域周围进行修剪。在图2中显示了将来的切割边缘,其标号为84。
修剪发生在弯卷部22中,该弯卷部22代表一个在深拉方向上(竖直方向)的凹槽。由此,槽40、52、54、62位于复合部件的可见区域内,而没有位于进行修剪的区域内。
Claims (14)
1.一种制造复合部件的方法,所述复合部件包括一个薄层(12),该薄层形成复合部件成品的蒙皮,
其特征在于包括下列步骤:
a)使用一个具有狭长的带拐角的凹部(32、44、58)或隆起部的深拉模具(10)来在所述薄层(12)上形成狭长的方边缘弯卷部(18、22、34;82),
所述凹部(32、44、58)或隆起部由两个沿着一条交线(S)会合的表面(36、38、46、48、50)形成;
b)将所述薄层放置在一个设有所述深拉模具(10)的深拉设备中;
c)借助于设置在所述深拉模具(10)之中且沿所述交线(S)延伸的槽(40、52、54、60、62)抽吸所述薄层(12),所述槽构成抽吸通道的延伸;
d)深拉所述薄层(12)。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述复合部件是一个大面积车体附着件。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于所述薄层(12)在与具有所述槽(40、52、54、60、62)的所述深拉模具(10)相对的一侧设置有一个发泡或注塑衬背。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:所述薄层(12)是一个多层共同挤压的薄层,特别地,该薄层完全着色。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:所述薄层(12)的厚度为至少1mm。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:多个抽吸通道开口通向所述槽(40、52、54、60、62)。
7.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:所述槽(40、52、54、60、62)的最大宽度为0.8mm。
8.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:所述槽(40、52、54、60、62)的最大宽度等于所述薄层厚度(d)的60%,尤其是等于所述薄层厚度(d)的50%。
9.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:所述槽(40、52、54、60、62)的最大宽度等于所述深拉模具(10)在所述交线(S)处的曲率半径(R)的一半。
10.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:在施加所述发泡或注塑衬背之前或之后,在所述薄层(12)的缘部区域对所述薄层(12)进行修剪,而所述弯卷部(18、22、34;82)位于不切断的部分内。
11.一种用于对一个将设置有一个发泡/注塑衬背的薄层(12)进行深拉的深拉模具,
所述深拉模具(10)具有一个为所述薄层(12)设置的接触表面,并且包括一个由两个沿一条交线(S)会合的表面(36、38、46、48、50)形成的狭长凹部(32、44、58)或隆起部、以及一个设置在所述深拉模具(10)中的抽吸通道,
其特征在于:
沿着所述交线(S),所述接触表面具有一个与所述抽吸通道流体连通的狭长槽(40、52、54、60、62)。
12.如权利要求11所述的深拉模具,其特征在于:所述槽(40、52、54、60、62)大体沿着所述凹部(32、44、58)或隆起部的整个长度延伸。
13.如权利要求11或12所述的深拉模具,其特征在于:多个抽吸通道开口通向所述槽(40、52、54、60、62)。
14.如权利要求11至13中任一项所述的深拉模具,其特征在于:所述凹部(32、44、58)或隆起部具有一个U形或V形的截面形状,并且每个拐角各自设置有一个槽(40、52、54、60、62)。
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