DE3837221C2

DE3837221C2 -

Info

Publication number: DE3837221C2
Application number: DE3837221A
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Saito; Kanichi Takahashi; Junichi Wako Saitama Jp Kurihara
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1987-11-04
Filing date: 1988-11-02
Publication date: 1991-02-21
Also published as: FR2622505A1; US5043114A; GB2211783B; GB8825700D0; FR2622505B1; DE3837221A1; GB2211783A

Description

Die Erfindung betrifft ein Formpreßverfahren zur Herstellung von durch Aufschäumung geformten Erzeugnissen mit eingebettetem Einsatz mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Solche Erzeugnisse sind beispielsweise ein Kfz-Armaturenbrett, in dessen aufgeschäumte Schicht ein Einsatzglied eingebettet ist.

Aus der DE-OS 35 32 518 ist ein Formpreßverfahren bekannt, bei dem ein Einsatzglied in eine innerhalb einer Haut aufgeschäumte Schicht derart eingebettet wird, daß es gegen die Haut weist bzw. sogar an ihr anliegen kann.

Wenn bei diesem bekannten Verfahren das Harz in einer Form gebildet wird, wird die Strömung von schäumendem Harz durch das Einsatzglied in der Form behindert, was zu einem mangelhaften Aufschäumen des Harzes führt. Aufgrund eines solchen mangelhaften Aufschäumens des Harzes wird häufig eine unebene oder nicht glatte Haut auf dem geformten Erzeugnis gebildet. Dies könnte bewirken, daß die Genauigkeit des Prozesses bezüglich der Gestaltung des Erzeugnisses gering wird. Wenn auch diese nachteilige Wirkung auf die äußere Gestalt des Erzeugnisses durch Ändern der Gestalt des Einsatzgliedes vermieden werden könnte, so würde dies zu einer starken Einschränkung hinsichtlich der Auswahl des Einsatzgliedes führen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Formpreßverfahren anzugeben, durch das ein geformtes Erzeugnis hergestellt werden kann, das unabhängig von der Gestalt des Einsatzgliedes hohe Genauigkeit hinsichtlich der äußeren Gestalt des Erzeugnisses besitzt.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche weitergebildet.

Da kein Einsatzglied vorhanden ist, welches das Strömen von Aufschäumungsharz behindern kann, wenn die erste Aufschäu mungsschicht gebildet wird, findet ein gutes und gleichför miges Aufschäumen von Harz in der gesamten Schicht statt, um eine Haut zu bilden, die keine Unebenheit aufweist, welche sich aus einem mangelhaften Aufschäumen ergeben könnte. Auf diese Art kann die erste aufgeschäumte Schicht in einteiliger Bildung mit der Haut erhalten werden, was eine günstige Gestaltungsgenauigkeit darbietet.

Obwohl manchmal ein teilweise unbefriedigendes Aufschäumen von Harz aufgrund der Anwesenheit des Einsatzgliedes auftre ten kann, wenn die zweite aufgeschäumte Schicht gebildet wird, beeinflußt das nicht die äußere Gestalt des geformten Erzeugnisses, so daß das Einsatzglied in gewünschten Gestal ten konstruiert werden kann, ohne seine mögliche abträgliche Wirkung auf die äußere Gestalt oder Konfiguration des geform ten Erzeugnisses zu fürchten. Dies erweitert den Wahlbereich für die Konstruktion des Einsatzgliedes.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen geschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Armaturenbrettes, das gemäß einer Ausführung der Erfindung gebildet ist;

Fig. 2 bis 5 Formungsschritte zum Bilden des Armaturen brettes;

Fig. 6 eine Schnittansicht eines Armaturenbrettes gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 7 bis 9 Formungsschritte zum Bilden des Armaturen brettes von Fig. 6.

Eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher sie auf das Formen eines Armaturenbrettes 2 für ein Kraftfahrzeug ange wandt wird, ist in den Fig. 1 bis 5 gezeigt. Wie in Fig. 1 gezeigt, weist das Armaturenbrett 2 ein Einsatzglied 1 auf, welches aus einem Bügel zum Anbringen des Endproduktes an einem Fahrzeugkörper besteht. Die Bildung des Armaturen brettes wird nun anhand der Fig. 2 bis 5 erläutert.

Ein erstes Unterwerkzeug 3 und ein erster Preßstempel 4 sind für die erste Aufschäumungsformung vorgesehen, während ein zweites Unterwerkzeug 5 und ein zweiter Preßstempel 6 für die zweite Aufschäumungsformung vorgesehen sind. Wie in Fig. 2 gezeigt, wird eine Außenhaut 2a in das Unterwerkzeug 3 einge setzt und unter Verwendung von Vakuumrohren 3a wird die Außenhaut 2a durch Vakuum verformt zu der Gestalt, die der Gestalt des Armaturenbrettes 2 entspricht. Dann wird der Preßstempel 4 damit verriegelt. Wie in Fig. 3 gezeigt, wird nun eine Schaumharzflüssigkeit aus Urethan oder dergl. einge spritzt in einen Hohlraum von praktisch gleichförmiger Breite, der zwischen der Außenhaut 2a und dem Preßstempel 4 für eine Aufschäumungsformung gebildet ist, wird aufgeschäumt und dann darin ausgehärtet. Dies bildet ein vermittelndes aufgeschäumtes Brettmaterial 2′, welches das Produkt der ersten Aufschäumungsformung ist und eine erste aufgeschäumte Schicht 2b aufweist, die innerhalb der Außenhaut 2a gebildet ist. In diesem Fall ist kein Einsatzglied 1 oder dergl. in dem Hohlraum vorhanden, welches ein Hindernis für ein glattes Aufschäumen bilden kann, so daß ein befriedigendes Aufschäu men in dem gesamten Hohlraum durchgeführt wird, um das vermittelnde aufgeschäumte Brettmaterial 2′ zu bilden, das eine hohe Gestaltgenauigkeit bietet.

Da gemäß dieser Ausführungsform die erste aufgeschäumte Schicht 2b mit einer durchgehend praktisch gleichförmigen Dicke ausgebildet wird, kann das Auftreten solcher Nachteile vermieden werden, die das Erscheinungsbild des Erzeugnisses abträglich beeinflussen wie zum Beispiel Mulden, die von einem Unterschied der Aushärtungszeit verschiedener Teile des Brettmaterials 2′ herrühren. Dies trägt weiter zur Verbesse rung der Gestaltgenauigkeit des Erzeugnisses bei. Das vermit telnde aufgeschäumte Brettmaterial 2′ wird dann zugerichtet entlang den Trimmlinien, die in Fig. 4 mit gestrichelten Linien angezeigt sind.

Sodann wird das vermittelnde aufgeschäumte Brettmaterial 2′ in das zweite Unterwerkzeug 5 derart eingesetzt, daß in ein Durchgangsloch, welches durch den Zurichtprozeß in der Vorderseite des Brettmaterials 2′ gebildet worden ist, ein Ansatz 5a eingepaßt wird, welcher von dem Boden des Unter werkzeugs 5 vorragt. Wenn in diesem Fall die Gestaltgenauig keit des aufgeschäumten Brettmaterials 2′ gering ist, ist es schwierig, das Brettmaterial in das Unterwerkzeug 5 einzu setzen, wie beschrieben. Das gemäß der Erfindung gebildete aufgeschäumte Brettmaterial 2′ besitzt aber eine derartige gute Gestaltgenauigkeit, daß es vollständig frei ist von der Schwierigkeit, die oben erwähnt worden ist. Jetzt hält der zweite Preßstempel 6 das Einsatzglied 1 in einer gewünschten Position, beispielsweise durch Anziehen eines Magneten 6a oder durch Ansaugen mittels einer darin vorgesehenen (nicht gezeigten) Ansaugscheibe. In diesem Zustand wird der Preß stempel 6 mit dem Unterwerkzeug 5 verriegelt. Wie in Fig. 5 gezeigt, wird dann Schaumharzflüssigkeit eingespritzt in einen Hohlraum, welcher zwischen der ersten aufgeschäumten Schicht 2b und dem zweiten Preßstempel 6 gebildet wird und innerhalb der ersten aufgeschäumten Schicht 2b gelegen ist, so daß die Harzflüssigkeit darin aufgeschäumt und ausgehärtet werden kann. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung kann auf diese Weise, wie in Fig. 1 gezeigt, ein Armaturenbrett 2 erhalten werden, welches aus drei Schichten aufgebaut ist, umfassend die Außenhaut 2a, die erste aufgeschäumte Schicht 2b und die zweite aufgeschäumte Schicht 2c mit dem darin ein gebetteten Einsatzglied 1, und welche mit einer offenen Aussparung 2d versehen ist, um darin ein Zubehör aufzunehmen, wobei die Aussparung entsprechend dem Ansatz 5a an dem zweiten Unterwerkzeug 5 ausgebildet ist.

Obwohl es möglich ist, daß die zweite aufgeschäumte Schicht aufgrund des Vorhandenseins des darin befindlichen Einsatz gliedes 1 möglicherweise eine teilweise unbefriedigende Aufschäumung aufweist, findet eine solche mangelhafte oder unbefriedigende Aufschäumung, wenn überhaupt, nur in einem Abschnitt statt, welcher wenig mit dem Erscheinungsbild des Armaturenbrettes 2 zu tun hat, so daß er leicht korrigiert oder ausgebessert werden kann.

Bei der geschilderten Ausführungsform der Erfindung, bei welcher das Bilden der zweiten aufgeschäumten Schicht 2c aus geführt wird, während das Einsatzglied 1 an den Preßstempel 6 angezogen gehalten wird mittels des Magnets 6a oder der (nicht gezeigten) Ansaugscheibe, besteht die Möglichkeit, daß das Einsatzglied aufgrund des Harzeinspritzdrucks und/oder des Aufschäumungsdrucks dazu gebracht wird, sich aus der richtigen Lage zu verschieben, insbesondere, wenn das Ein satzglied 1 große Abmessungen hat. Nachfolgend wird anhand von Fig. 6 und den darauffolgenden Figuren eine andere Ausführungsform der Erfindung erläutert, welche verwirklicht worden ist, um diese Art von Verschiebung des Einsatzgliedes 1 zu verhindern und es auf diese Weise richtig an einer vorbestimmten Stelle einzubetten. Zur Bezeichnung gleicher Teile werden in der zweiten Ausführungsform die gleichen Bezugszeichen verwendet.

Diese Ausführungsform betrifft ein Armaturenbrett 2, in welchem das Einsatzglied ein Luftkanal 1 zur Luftklimatisie rung ist, welcher in das Armaturenbrett eingebettet ist, wie in Fig. 6 gezeigt. Eine einzige Matrize 7 wird für die erste und die zweite Aufschäumungsformung gemeinsam verwendet. Ein erster Preßstempel 8 ist die Patrize der Form für die erste Aufschäumungsformung, und ein zweiter Preßstempel 9 ist die Patrize der Form für die zweite Aufschäumungsformung.

Wie bei der ersten obenbeschriebenen Ausführungsform wird zuerst die Außenhaut 2a durch einen Vakuumformungsprozeß unter Verwendung der Matrize 7 gebildet, und danach wird der erste Preßstempel 8 für die erste Aufschäumungsformung daran festgeklemmt. Schaumharzflüssigkeit wird dann in einen Hohl raum eingespritzt, der zwischen der Außenhaut 2a und dem ersten Preßstempel 8 ausgebildet wird, wird aufgeschäumt und ausgehärtet, um auf diese Weise die erste aufgeschäumte Schicht 2b zu bilden, wie in Fig. 7 gezeigt.

Eine geeignete Anzahl ausgekehlter Abschnitte 8a ist in Ab ständen an dem ersten Preßstempel 8 entlang seiner Längsrich tung ausgebildet (das heißt, in der zur Zeichenebene senkrechten Richtung). An dem Boden der ausgekehlten Abschnitte 8a ist ein kleiner Vorsprung 8b vorgesehen, der so geformt ist, daß er mit der Schnittform der unteren Hälfte des Luftkanals 1 zur Deckung kommt. Wegen dieser Anordnung sind an der ersten aufgeschäumten Schicht 2b Vorsprünge 2b₁ ausgebildet und in Abständen in ihrer Längsrichtung angeord net, wobei jeder Vorsprung 2b₁ so positioniert ist, daß er jedem der ausgekehlten Abschnitte 8a entspricht. Jeder Vorsprung 2b₁ weist an seiner oberen Endfläche einen zurück springenden Abschnitt 2b₂ auf, der so ausgebildet ist, daß er mit dem kleinen Vorsprung 8b übereinstimmt. Die Vorsprünge 2b₁ sind so ausgebildet, daß sie nur einen kleineren Ab schnitt der ersten aufgeschäumten Schicht 2b aufnehmen, während deren größerer allgemeiner Abschnitt so ausgebildet ist, daß er eine gleichförmige Dicke hat, wie durch die ge strichelte Linie in Fig. 7 angezeigt, so daß die Gestalt genauigkeit des geformten Produktes nicht verschlechtert werden sollte.

Dann wird nach dem Entfernen des ersten Preßstempels 8 der Luftkanal oder das Einsatzglied 1 auf dem Vorsprung 2b derart angebracht, daß seine untere Hälfte in dem zurückspringenden Abschnitt 2b₂ aufgenommen wird, wie in Fig. 8 gezeigt. Da hier der zurückspringende Abschnitt 2b₂ so ausgebildet ist, daß er mit der Schnittform der unteren Hälfte des Luftkanals 1 zur Deckung kommt, wird der Luftkanal 1 in dem Vorsprung 2b₁ in Stellung gebracht und durch diesen gestützt, welcher also als Positioniermittel für den Luftkanal 1 dient. Wie in Fig. 9 gezeigt, wird dann der zweite Preßstempel 9 für die zweite Aufschäumungsformung an der Matrize 7 festgeklemmt, und Schaumharzflüssigkeit wird eingespritzt in einen Hohlraum, der zwischen der ersten aufgeschäumten Schicht 2b und dem zweiten Preßstempel 9 ausgebildet ist, wird aufgeschäumt und ausgehärtet, um so die zweite aufgeschäumte Schicht 2c zu bilden. In dieser Ausführungsform wird die obere Hälfte des Luftkanals oder Einsatzes 1 abgesehen von einem Flanschab schnitt 1a durch den zweiten Preßstempel 9 von oben hinunter gedrückt, so daß der Flanschabschnitt 1a in der zweiten aufgeschäumten Schicht 2c eingebettet wird bei einem Abschnitt der ersten aufgeschäumten Schicht, wo der Vorsprung 2b₁ ausgebildet ist, während die untere Hälfte des Luftkanals 1 einschließlich dem Flanschabschnitt 1a in der zweiten aufgeschäumten Schicht 2c eingebettet wird bei Abschnitten außer bei den Stellen, wo der Vorsprung 2b₁ ausgebildet ist.

Wie oben beschrieben, wird durch Ausbilden eines Positionier bereichs in der ersten aufgeschäumten Schicht 2b, in welcher ein Einsatzglied an der richtigen Stelle zu positionieren und zu stützen ist, verhindert, daß das Einsatzglied durch den Harzeinspritzdruck und/oder Aufschäumungsdruck aus der rich tigen Lage verschoben wird, wenn die zweite aufgeschäumte Schicht 2c gebildet wird, so daß das Einsatzglied an der vorbestimmten Stelle korrekt eingebettet wird.

Wie oben beschrieben, wird gemäß der Erfindung die erste auf geschäumte Schicht innerhalb der Außenhaut gebildet, und das Einsatzglied wird in die zweite aufgeschäumte Schicht einge bettet, welche innerhalb der ersten aufgeschäumten Schicht gebildet wird und welche also die äußere Gestalt des geform ten Produkts nicht beeinflußt. Dies ermöglicht es, ein geformtes Erzeugnis mit eingebettetem Einsatz mit einer größeren Gestaltgenauigkeit für die äußere Gestalt des Erzeugnisses zu erhalten. Ferner sorgt dies für einen größe ren Wahlbereich der Konstruktion bezüglich der Formen des Einsatzgliedes; all dies zusammengenommen beseitigt sicher den oben erwähnten Nachteil des Standes der Technik.

Claims

1. Formpreßverfahren zur Herstellung von durch Aufschäumung geformten Erzeugnissen mit eingebettetem Einsatz, bei dem eine Haut entsprechend einer gewünschten Außenkontur des geformten Erzeugnisses geformt wird und innerhalb der Haut aufgeschäumt wird, wobei ein Einsatzglied an einer gewünschten Stelle in der Aufschäumung positioniert gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste aufgeschäumte Schicht (2b) mit im wesentlichen gleicher Dicke innerhalb der Haut (2a) gebildet wird, und daß eine zweite aufgeschäumte Schicht (2c) innerhalb der ersten Schicht (2b) gebildet wird, wobei gleichzeitig das Einsatzglied (1) darin eingebettet wird und dabei an der gewünschten Stelle innerhalb der ersten aufgeschäumten Schicht (2b) positioniert gehalten wird.

2. Formpreßverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Bilden der ersten aufgeschäumten Schicht (2b) ein Einsatz-Positionier- und -Stützbereich (2b₁, 2b₂) in dieser ausgebildet wird, so daß dann, wenn die zweite aufgeschäumte Schicht (2c) gebildet wird, das Einsatzglied (1) in dem Einsatz-Positionier- und -Stützbereich (2b₁, 2b₂) fixiert und gestützt werden kann.

3. Formpreßverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz-Positionier- und -Stützbereich (2b₁, 2b₂) einen Rücksprung (2b₁) aufweist, der der Form des Querschnitts eines Teils des Einsatzgliedes (1) entspricht, so daß der entsprechende Teil des Einsatzgliedes (1) in diesem Rücksprung (2b₁) aufnehmbar ist.