Procédé de moulage par injection d'un élément structurel de face avant de véhicule automobile La présente invention concerne un procédé de moulage par injection d'un élément structurel de face avant de véhicule automobile réalisé en une première matière plastique et une deuxième matière plastique différente de la première matière plastique. Un but de l'invention est de proposer un procédé de moulage par injection permettant la réalisation d'un élément structurel de face avant de véhicule automobile de façon simple et à coût faible tout en facilitant la conception de l'élément structurel de face avant. The present invention relates to a method of injection molding a structural element of the front face of a motor vehicle made of a first plastic material and a second plastic material different from the first plastic material. An object of the invention is to provide an injection molding process for the realization of a structural element of the front face of a motor vehicle in a simple and low cost while facilitating the design of the structural element of the front face.
A cet effet, l'invention propose un procédé de moulage par injection d'un élément structurel de face avant de véhicule automobile réalisé en une première matière plastique et une deuxième matière plastique différente de la première matière plastique, comprenant les étapes de : - insérer au moins une écluse dans une cavité de moulage de l'élément structurel de façon à séparer la cavité de moulage en au moins deux compartiments de moulage ; - injecter une parmi la première matière et la deuxième matière dans un des deux compartiments de moulage ; - rétracter la au moins une écluse de façon à réunir les deux compartiments de moulage ; et - injecter l'autre parmi la première matière et la deuxième matière dans l'autre compartiment de moulage. Selon d'autres modes de mise en oeuvre, le procédé comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - l'une de la première matière plastique et de la deuxième matière plastique est plus rigide et/ou plus résistante que l'autre ; - la première matière plastique et/ou la deuxième matière plastique sont(est) renforcée(s) par des fibres ; - l'élément structurel comprend au moins deux membrures allongées faisant un angle entre elles et un renfort s'étendant obliquement entre les deux membrures, le renfort étant formé par la première matière et chaque membrure étant au moins en partie formée par la deuxième matière ; - l'élément structurel comprend au moins une membrure allongée, comprenant au moins un tronçon formé par la première matière et au moins un tronçon formé par la deuxième matière ; - l'élément structurel comprend au moins une membrure allongée comprenant un tronçon intermédiaire formé par une de la première matière et de la deuxième matière entre deux tronçons d'extrémité formés par l'autre parmi la première matière et la deuxième matière ; - l'élément structurel comprend une traverse et deux montants s'étendant à partir de la traverse en formant un angle avec la traverse, l'élément structurel comprenant deux renforts, chaque renfort s'étendant obliquement entre la traverse et un montant respectif, les renforts étant formés par la première matière et au moins un tronçon de chaque montant étant formé par la deuxième matière ; - le tronçon de chaque montant auquel se raccorde le renfort est formé par la première matière et au moins un tronçon de chaque montant est formé par la deuxième matière ; - un tronçon de la traverse auquel se raccorde les renforts est formé par la première matière ; - l'élément structurel comprend une traverse inférieure reliant des extrémités inférieures des montants ; - la traverse inférieure est formée par la deuxième matière ; et - l'élément structurel est une face avant de véhicule automobile. L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la Figure 1 est une vue schématique en perspective de la partie avant d'un véhicule automobile comprenant une face avant obtenue par le procédé de moulage par injection selon l'invention ; - la Figure 2 est une vue de face de la face avant de la Figure 1 ; et - les Figures 3 et 4 sont des vues schématiques en coupe d'un moule lors d'étapes du procédé de moulage de la face avant selon l'invention. Dans la suite de la description, les termes « longitudinal », « transversal », « avant », « arrière », « haut » et « bas » s'entendent par référence à la direction d'avancement du véhicule automobile illustrée par la flèche S sur la Figure 1. Tel qu'illustré sur la Figure 1, la partie avant de la structure 2 d'un véhicule automobile 4 comprend une paire de longerons principaux 6 et une paire de longerons d'ailes 8 et une face avant 10. Les longerons principaux 6 s'étendent sensiblement horizontalement et suivant la direction longitudinale du véhicule automobile et sont écartés transversalement l'un de l'autre. For this purpose, the invention proposes a method of injection molding a structural element of the front face of a motor vehicle made of a first plastic material and a second plastic material different from the first plastic material, comprising the steps of: inserting at least one lock in a mold cavity of the structural member so as to separate the molding cavity into at least two molding compartments; injecting one of the first material and the second material into one of the two molding compartments; retract the at least one lock so as to join the two molding compartments; and injecting the other one of the first material and the second material into the other molding compartment. According to other embodiments, the method comprises one or more of the following characteristics, taken individually or in any technically possible combination: one of the first plastic material and the second plastic material is more rigid and / or more resistant than the other; the first plastic material and / or the second plastic material are (are) reinforced with fibers; the structural element comprises at least two elongated chords forming an angle between them and a reinforcement extending obliquely between the two chords, the reinforcement being formed by the first material and each chord being at least partly formed by the second material; the structural element comprises at least one elongated chord, comprising at least one section formed by the first material and at least one section formed by the second material; the structural element comprises at least one elongated chord comprising an intermediate section formed by one of the first material and the second material between two end sections formed by the other of the first material and the second material; the structural element comprises a cross-member and two uprights extending from the cross-member at an angle to the cross-member, the structural element comprising two reinforcements, each reinforcement extending obliquely between the cross-member and a respective post, the reinforcements being formed by the first material and at least one section of each post being formed by the second material; - The section of each amount to which the reinforcement is connected is formed by the first material and at least one section of each amount is formed by the second material; - A section of the crosspiece to which the reinforcements is connected is formed by the first material; the structural element comprises a lower crossbar connecting lower ends of the uprights; - the lower rail is formed by the second material; and the structural element is a front face of a motor vehicle. The invention and its advantages will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example, and with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a schematic perspective view of the front portion of a motor vehicle comprising a front face obtained by the injection molding method according to the invention; Figure 2 is a front view of the front face of Figure 1; and FIGS. 3 and 4 are diagrammatic sectional views of a mold during steps of the molding process of the front face according to the invention. In the remainder of the description, the terms "longitudinal", "transverse", "front", "rear", "up" and "down" are understood by reference to the direction of advancement of the motor vehicle illustrated by the arrow S in Figure 1. As shown in Figure 1, the front part of the structure 2 of a motor vehicle 4 comprises a pair of main beams 6 and a pair of wing spars 8 and a front face 10. The main rails 6 extend substantially horizontally and in the longitudinal direction of the motor vehicle and are spaced transversely from one another.
Les longerons d'aile 8 s'étendent sensiblement horizontalement et longitudinalement et étant écartés transversalement l'un de l'autre. Les longerons d'aile 8 se situent à une hauteur supérieure à celle des longerons principaux 6. La face avant 10 est fixée aux extrémités avant des longerons principaux 6 et des longerons d'aile 8. La face avant 10 est destinée à supporter des équipements fonctionnels du véhicule automobile tels qu'un radiateur d'un système de ventilation, de chauffage et de climatisation (système HVAC pour « Heating Ventilatiing and Air Conditioning »), un radiateur d'un système de refroidissement du moteur, un groupe moto-ventilateur associés au ou à chaque radiateur... Comme illustré sur la Figure 2, la face avant 10 comprend une traverse supérieure 12 s'étendant sensiblement horizontalement et transversalement, deux montants 14 s'étendant vers le bas à partir de la traverse supérieure 12. La face avant 10 comprend en outre une traverse inférieure 16 s'étendant sensiblement horizontalement et transversalement entre les extrémités inférieures des deux montants 14. La traverse supérieure 12, les montants 14 et la traverse inférieure 16 définissent des membrures allongées se rejoignant entre elles. La traverse supérieure 12, les montants 14 et la traverse inférieure 16 définissent un cadre. La traverse inférieure 16 relie les extrémités inférieures des montants 14. En variante, la face avant 10 est dépourvue de traverse inférieure. La traverse supérieure 12 se situe sensiblement à hauteur des longerons d'aile 8. La traverse supérieure 12 est prévue pour être fixée par chacune de ses extrémités latérales à un longeron d'aile 8. Les montants 14 sont espacés transversalement. Chaque montant 14 s'étend vers le bas à partir de la traverse supérieure 12. Les montants 14 sont inclinés de façon que la face avant 10 présentent une forme trapézoïdale s'évasant vers le bas et convergeant vers le haut. Les extrémités supérieures des montants 14 sont plus rapprochées que leurs extrémités inférieures. En variante, les montants 14 s'étendent sensiblement verticalement et la face avant 10 présente la forme d'un cadre rectangulaire. La face avant 10 comprend des platines 20 de fixation de la face avant 10 aux extrémités avant des longerons principaux 6. Chaque platine 20 est portée par un montant 14 respectif. Chaque platine 20 se situe entre l'extrémité supérieure et l'extrémité inférieur du montant 14 correspondant, ici sensiblement à mi-hauteur. Les platines 20 se situent à la même hauteur. Chaque platine 20 fait saillie latéralement vers l'extérieur de la face avant 10 à partir du montant 14 correspondant. The wing spars 8 extend substantially horizontally and longitudinally and being spaced transversely from one another. The wing spars 8 are at a height greater than that of the main spars 6. The front face 10 is fixed to the front ends of the main spars 6 and the wing spars 8. The front face 10 is intended to support the equipment. functionalities of the motor vehicle such as a radiator of a ventilation, heating and air conditioning system (HVAC system for "Heating Ventilation and Air Conditioning"), a radiator of an engine cooling system, a motor-fan unit associated with the or each radiator ... As illustrated in Figure 2, the front face 10 comprises an upper cross member 12 extending substantially horizontally and transversely, two uprights 14 extending downwardly from the upper cross member 12. The front face 10 further comprises a lower cross member 16 extending substantially horizontally and transversely between the lower ends of the two uprights 14. La travers is greater than 12, the uprights 14 and the lower cross member 16 define elongated members joining together. The upper cross member 12, the uprights 14 and the lower cross member 16 define a frame. The lower cross member 16 connects the lower ends of the uprights 14. Alternatively, the front face 10 is devoid of lower cross member. The upper cross member 12 is substantially at the height of the wing spars 8. The upper cross member 12 is provided to be fixed by each of its lateral ends to a wing spar 8. The uprights 14 are spaced transversely. Each upright 14 extends downwardly from the upper cross member 12. The uprights 14 are inclined so that the front face 10 have a trapezoidal shape flaring downwards and converging upwards. The upper ends of the uprights 14 are closer than their lower ends. Alternatively, the uprights 14 extend substantially vertically and the front face 10 has the shape of a rectangular frame. The front face 10 comprises plates 20 for fixing the front face 10 to the front ends of the main beams 6. Each plate 20 is carried by a respective amount 14. Each plate 20 is located between the upper end and the lower end of the corresponding upright 14, here substantially halfway up. The plates 20 are at the same height. Each plate 20 projects laterally outwardly of the front face 10 from the upright 14 corresponding.
La face avant 10 comprend des renforts 22 d'angle obliques. Chaque renfort 22 s'étend obliquement entre un montant 14 respectif et la traverse supérieure 12. Chaque renfort 22 se raccorde au montant 14 correspondant et à la traverse supérieure 12 à distance de la liaison entre le montant 14 et la traverse supérieure 12. Chaque renfort 22 se raccorde au montant 14 correspondant sensiblement à hauteur de la platine 20 associée à ce montant 14. La face avant 10 comprend une serrure de capot 24 fixée sur la traverse supérieure 12. La serrure de capot 24 est fixée sensiblement au centre de la traverse supérieure 12. The front face 10 comprises oblique angle reinforcements 22. Each reinforcement 22 extends obliquely between a respective upright 14 and the upper cross member 12. Each reinforcement 22 is connected to the corresponding upright 14 and to the upper cross member 12 at a distance from the connection between the upright 14 and the top rail 12. Each reinforcement 22 is connected to the upright 14 substantially corresponding to the height of the plate 20 associated with the upright 14. The front face 10 comprises a cover lock 24 fixed on the upper cross member 12. The cover lock 24 is fixed substantially in the center of the cross member superior 12.
La face avant 10 est réalisée d'un seul bloc en une première matière plastique et une deuxième matière plastique différente de la première matière plastique, chacune définissant une partie respective de la face avant 10. La première matière est délimitée sur la Figure 2 en grisé. La première matière forme de manière continue chacun des renforts 22 et un tronçon central 26 de la traverse supérieure 12 situé entre les jonctions des renforts 22 à la traverse supérieure 12. La première matière forme également des tronçons intermédiaires 28 des montants 14 auxquels se raccordent les renforts 22, de manière continue avec les renforts 22. La deuxième matière forme les tronçons latéraux 30 de la traverse supérieure 12, les tronçons supérieurs 32 des montants 14 et les tronçons inférieurs 34 des montants 14. La deuxième matière forme également la traverse inférieure 16 dans son ensemble. La serrure de capot 24 se situe sur le tronçon central 26 de la traverse supérieure 12 formé par la première matière. La répartition de la première matière et de la deuxième matière pourrait être différente. Ainsi, dans une variante, la première matière forme les renforts et la deuxième matière forme les traverses 12, 16 et les montants 14 dans leur ensemble. La première matière forme les zones les plus sollicitées mécaniquement de la face avant 10, notamment lors d'un choc frontal du véhicule automobile. Avantageusement, la première partie est réalisée en une matière plastique plus rigide et/ou plus résistance que la deuxième matière plastique. La première matière et/ou la deuxième matière est(sont) par exemple renforcée par des fibres naturelles ou synthétiques, telles que des fibres de verre, de carbone, de chanvre, de coton... pour augmenter les performances mécaniques. La première matière est réalisée par exemple en polyamide (PA) ou polypropylène (PP) chargé en fibre de verre entre 10% et 40% en poids. The front face 10 is made of a single block made of a first plastic material and a second plastic material different from the first plastic material, each defining a respective part of the front face 10. The first material is delimited in FIG. . The first material continuously forms each of the reinforcements 22 and a central section 26 of the upper cross member 12 located between the junctions of the reinforcements 22 to the upper cross member 12. The first material also forms intermediate sections 28 of the uprights 14 to which the reinforcements 22, continuously with the reinforcements 22. The second material forms the lateral sections 30 of the upper cross member 12, the upper sections 32 of the uprights 14 and the lower sections 34 of the uprights 14. The second material also forms the bottom rail 16 in general. The hood lock 24 is located on the central section 26 of the upper cross member 12 formed by the first material. The distribution of the first subject and the second subject could be different. Thus, in one variant, the first material forms the reinforcements and the second material forms the crosspieces 12, 16 and the uprights 14 as a whole. The first material forms the most mechanically stressed areas of the front face 10, especially during a frontal impact of the motor vehicle. Advantageously, the first part is made of a plastic material which is more rigid and / or more resistant than the second plastic material. The first material and / or the second material is (are) for example reinforced by natural or synthetic fibers, such as glass, carbon, hemp, cotton fibers ... to increase the mechanical performance. The first material is made for example of polyamide (PA) or polypropylene (PP) filled with fiberglass between 10% and 40% by weight.
La deuxième matière est réalisée par exemple en polyamide (PA) ou polypropylène (PP) non chargé ou chargé en fibre de verre entre 5% à 25% en poids. Tel qu'illustré sur les Figures 3 et 4, la face avant 10 est moulée par injection dans un moule 40 comprenant une première partie de moule 42 et une deuxième partie de moule 44 définissant entre elles une cavité de moulage 46 de la face avant 10 et au moins une écluse 48 mobile entre une position déployée (Figure 3) dans laquelle la ou chaque écluse 48 est insérée dans la cavité de moulage 46 et la sépare en au moins deux compartiments de moulage 50, 52 et une position rétractée (Figure 4) dans laquelle l'écluse 48 est rétractée dans une des parties de moule pour réunir les deux compartiments 50, 52. Comme illustré sur la Figure 2 par des lignes en pointillés schématisant la position des écluses 48, le moule 40 comprend une écluse 48 à chaque interface entre la première matière et la deuxième matière. Selon un procédé de moulage par injection de la face avant, on effectue les étapes suivantes: insérer la ou chaque écluse 48 dans la cavité de moulage 46 de façon à séparer les deux compartiments de moulage 50, 52 ; injecter une de la première matière et de la deuxième matière dans un des compartiments de moulage 50, 52; rétracter l'écluse 48 de façon à réunir les deux compartiments de moulage 50, 52; injecter l'autre parmi la première et la deuxième matière dans l'autre compartiment de moulage 50. Lors du moulage par injection, il est possible d'injecter la première matière dans la première étape d'injection puis la deuxième matière dans la deuxième étape d'injection ou inversement d'injecter la deuxième matière dans la première étape d'injection puis la première matière dans la deuxième étape d'injection. Le retrait de la ou chaque écluse 48 et la deuxième étape d'injection peuvent être effectués successivement ou au moins en partie simultanément. Ainsi, il est possible de commencer la deuxième étape d'injection avant d'avoir rétracté les écluses 48 du moule. Les écluses 48 doivent être rétractées avant que le front de matière résultant de la deuxième injection atteigne la matière injectée lors de la première étape d'injection. Le procédé de l'invention permet d'obtenir facilement et à faible coût une face avant de véhicule automobile formée d'un bloc dans un moule, la face avant comprenant des portions réalisées dans une première matière plastique et d'autres portions réalisées dans une deuxième matière plastique différente de la première. The second material is made for example of polyamide (PA) or polypropylene (PP) unfilled or filled with fiberglass between 5% to 25% by weight. As illustrated in FIGS. 3 and 4, the front face 10 is injection-molded in a mold 40 comprising a first mold part 42 and a second mold part 44 defining between them a mold cavity 46 of the front face 10 and at least one lock 48 movable between an extended position (Figure 3) in which the or each lock 48 is inserted into the molding cavity 46 and separates it into at least two molding compartments 50, 52 and a retracted position (Figure 4). ) in which the lock 48 is retracted into one of the mold parts to join the two compartments 50, 52. As illustrated in Figure 2 by dashed lines schematizing the position of the locks 48, the mold 40 comprises a lock 48 to each interface between the first material and the second material. According to an injection molding process of the front face, the following steps are performed: inserting the or each lock 48 in the molding cavity 46 so as to separate the two molding compartments 50, 52; injecting one of the first material and the second material into one of the molding compartments 50, 52; retract the lock 48 so as to join the two molding compartments 50, 52; injecting the other one of the first and the second material into the other molding compartment 50. During injection molding, it is possible to inject the first material into the first injection step and then the second material into the second step injection or conversely to inject the second material in the first injection step and the first material in the second injection step. The withdrawal of the or each lock 48 and the second injection step may be carried out successively or at least partly simultaneously. Thus, it is possible to begin the second injection step before having retracted the locks 48 of the mold. The locks 48 must be retracted before the material front resulting from the second injection reaches the material injected during the first injection step. The method of the invention makes it easy and inexpensive to obtain a motor vehicle front face formed of a block in a mold, the front face comprising portions made of a first plastic material and other portions made in a mold. second plastic material different from the first.
La face avant est réalisée d'un bloc, la première matière plastique et deuxième matière plastique se liant l'une à l'autre lors du moulage, par soudage, collage ou par prévisions de reliefs de verrouillage complémentaires. Le moulage de la première matière et de la deuxième matière sont réalisés sans ouverture du moule ce qui assure une fabrication rapide et réduit le coût de fabrication. La face avant peut ainsi être obtenue en réduisant son coût de fabrication tout en atteignant des performances mécaniques satisfaisante du fait de l'emploi local de matière plastique plus résistante pour les parties les plus sollicitées de la face avant. L'invention s'applique au moulage par injection d'une face avant en tant que telle et également à d'autres éléments pouvant faire partie de la face avant tels qu'une poutre pare-chocs, un absorbeur de chocs haute énergie, moyenne énergie ou basse énergie, un absorbeur de chocs piéton ou encore un plastron. The front face is made of a block, the first plastic material and second plastic material being bonded to each other during molding, by welding, gluing or by projection of complementary locking reliefs. The molding of the first material and the second material are performed without opening the mold which ensures rapid manufacturing and reduces the cost of manufacture. The front panel can thus be obtained by reducing its manufacturing cost while achieving satisfactory mechanical performance due to the local use of plastic material more resistant to the most stressed parts of the front panel. The invention applies to the injection molding of a front face as such and also to other elements that may be part of the front face such as a bumper beam, a high energy shock absorber, average energy or low energy, a pedestrian shock absorber or a plastron.