WO2016156750A1 - Procédé de fabrication d'un insert d'un ouvrant de véhicule automobile - Google Patents

Procédé de fabrication d'un insert d'un ouvrant de véhicule automobile Download PDF

Info

Publication number
WO2016156750A1
WO2016156750A1 PCT/FR2016/050737 FR2016050737W WO2016156750A1 WO 2016156750 A1 WO2016156750 A1 WO 2016156750A1 FR 2016050737 W FR2016050737 W FR 2016050737W WO 2016156750 A1 WO2016156750 A1 WO 2016156750A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
insert
opening
master model
elongate element
zones
Prior art date
Application number
PCT/FR2016/050737
Other languages
English (en)
Inventor
David Tresse
Emilien HUMMER
Issam KHAYAT
Jean-François PRAT
Original Assignee
Compagnie Plastic Omnium
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Compagnie Plastic Omnium filed Critical Compagnie Plastic Omnium
Priority to EP16730443.5A priority Critical patent/EP3277485A1/fr
Priority to US15/564,002 priority patent/US20180147756A1/en
Publication of WO2016156750A1 publication Critical patent/WO2016156750A1/fr

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0005—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor using fibre reinforcements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C63/00—Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor
    • B29C63/0026—Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor an edge face with strip material, e.g. a panel edge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/32—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core on a rotating mould, former or core
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • B29C70/52—Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • B29C70/52—Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die
    • B29C70/525—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14631—Coating reinforcements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/38—Automated lay-up, e.g. using robots, laying filaments according to predetermined patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • B29C70/48—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating the reinforcements in the closed mould, e.g. resin transfer moulding [RTM], e.g. by vacuum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3005—Body finishings

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a reinforcement insert of a motor vehicle opening.
  • a motor vehicle tailgate is made of metal material such as steel.
  • metal material such as steel.
  • in part composite material comprising at least one polymer, for example thermoplastic.
  • some areas are more subject to mechanical stresses, for example the support areas of certain equipment of the opening, such as a lock, hinge means of the opening, means of anchoring means of assistance to the operation of the opening, etc.
  • the invention aims to further reduce the weight of an opening, more particularly of an opening composite material, replacing the metal inserts by lighter reinforcement means having adequate mechanical properties and easy to manufacture.
  • the subject of the invention is a method for manufacturing an insert of an opening leaf of a motor vehicle, characterized in that an elongated element made of composite material is formed and a winding is formed by winding the element longiligne around a master-model, the model master imposing on the winding a general shape of continuous ring and dimensions allowing the resulting winding to form an insert provided with at least two parts intended to extend respectively through at least two separate zones to reinforce the opening.
  • the two parts of the insert are either two zones of the same insert in one piece, or two sections formed by cutting the same insert.
  • the insert manufactured according to the process according to the invention, is made of composite material. It is therefore lighter than metal inserts. As it is essentially feasible by simple winding, it is compatible with the requirements of pace and manufacturing costs of the automotive industry.
  • the simple and continuous winding of the elongate element of composite material on a master model avoids complex placements and / or pivoting of the elements constituting the insert. In addition, it makes it possible to simplify the removal of the elongate element with respect to a localized placement of directly deposited reinforcement elements directly on the panel.
  • the proposed manufacturing process is therefore particularly simple to implement.
  • continuous winding means that the elongated element deposited is preferably in one piece throughout the winding. It will be noted that the elongated element can thus be wound by making several turns around the master model. If the winding is interrupted at the end of a turn, it will be best to start the winding of the next turn at a place other than the one where the previous turn was interrupted.
  • the elongate element is wound around the master model by rotating the master model with respect to means for applying the elongate element to the master model.
  • the elongated element is formed by pultrusion through a shaping die of the section of the elongate element.
  • Pultrusion is a manufacturing process that makes it possible, in a simple and effective manner, to give a composite material an elongated shape.
  • the section of the elongate element which is wound on the master model is varied to create in the insert reinforcing parts alternating with connecting parts, the reinforcing parts being intended to extend across the reinforcement areas of the opening, the connecting portions being thinner than the reinforcing portions.
  • An elongated element of variable section may be provided for example by fiber ribbons impregnated with a matrix material at the time of their removal on the master model, the section variation being obtained by superposition and / or folding ribbons.
  • the elongated member will preferably be provided with a section to facilitate its removal from the master model, such as open sections, such as I, L or V shaped sections, having a suitable undercut.
  • the fiber ribbons may be pre-impregnated before they are laid on the master model, a matrix addition being added if necessary during the laying of these ribbons on the master model.
  • the composite material comprises a reinforcement material embedded in a matrix, for example a reinforcing material made of glass fibers or carbon embedded in a polyamide matrix.
  • the insert is cut to separate the two parts intended to extend through the two zones to be reinforced.
  • the orientation of a surface delimiting the section of the elongate element around a neutral fiber of this elongate element is varied so that this surface is intended to extend through the zones to be reinforced by opening with different orientations.
  • This variation of the orientation of the surface is performed during the winding of the elongate element on the master model.
  • the elongated element having a polygonal section, for example rectangular, the orientation of the faces of this elongate element is varied so that the faces are intended to extend through the zones to be strengthen the opening with different orientations.
  • the invention also relates to a method of manufacturing an opening leaf made of a composite material of a motor vehicle, this opening comprising a body molded on an insert, characterized in that
  • an insert made of composite material is formed by means of a method according to the invention.
  • the method of manufacturing an opening of a motor vehicle according to the invention can be applied to the manufacture of a tailgate.
  • the invention also relates to an installation for manufacturing an insert of a motor vehicle door, characterized in that it comprises:
  • the model master having a shape and dimensions for imposing on the wound elongated element a general shape of continuous ring and dimensions allowing the elongated element wound to form an insert for extending through at least two separate zones to strengthen the opening.
  • the supply means may be either forming means or means for simply dispensing an elongated element made of composite material.
  • the winding means comprise means for applying the elongated element to the master model and means for driving the master model in rotation with respect to these application means. elongated element on the master model.
  • the application means comprise a guide roller and application of the elongate member on the master model.
  • the installation further comprises a robot intended to carry the master model, the drive means for rotating the master model being formed by a part of an arm of the robot.
  • the invention also relates to an installation for manufacturing an opening leaf of a motor vehicle, characterized in that it comprises an installation for manufacturing an insert according to the invention and:
  • material distribution means comprising at least one polymer in the mold, preferably injection means.
  • the invention also relates to an opening made of composite material of a motor vehicle, characterized in that it comprises an insert made of composite material comprising a reinforcement material embedded in a matrix, the insert having a general shape of continuous ring extending through at least two separate zones to reinforce the opening.
  • the opening comprising a bay, the insert surrounding the bay.
  • the invention finally relates to an opening of a motor vehicle according to the invention, this opening forming a tailgate of the vehicle and comprising at least two separate zones to be reinforced forming support means selected from:
  • FIG. 1 is a front view of a motor vehicle tailgate panel comprising a composite insert according to the invention
  • FIG. 2 is a side view of the tailgate and the insert of Figure 1;
  • FIG. 3 is a diagrammatic front view of a part of an installation according to the invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of a robot of the installation according to the invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of a detail of a composite insert according to the invention.
  • FIG. 6 is a schematic front view of the molding means of the installation according to the invention.
  • FIGS. 1 and 2 show a panel 1 of an opening of a motor vehicle made of composite material.
  • This panel 1 comprises an insert 2 extending into a body 4 of conventional material comprising at least one polymer.
  • the body 4 is overmolded on the insert 2.
  • the opening is more particularly a tailgate for closing a rear bay of a motor vehicle body.
  • insert 2 is visible in Figures 1 and 2 although it is partially or completely embedded in the body 4.
  • the panel 1 of the tailgate comprises a lower side wall 61, a left lateral post 6G, a top wall 6S and a right side post 6D. These walls and elements delimit a bay 8 of the tailgate.
  • the insert 2 extends through at least two separate zones to reinforce the panel 1. Indeed, the tailgate (and therefore the panel) comprises, in this example, five zones to strengthen each forming a support for a panel 1 of the tailgate equipment. This equipment, not shown for the sake of clarity, is more particularly:
  • locking means forming a lock for the tailgate of the motor vehicle
  • means for anchoring assistance means to maneuver the tailgate such as assistance cylinders for opening and / or closing the tailgate.
  • the arrow V indicates the position of the locking means
  • the arrows P the position of the articulation means for the pivoting of the tailgate
  • this area to be reinforced 10 serving to support the lock of the panel 1 of the tailgate, which is located on a lower wall 61 of the tailgate 1 opposite the arrow V. More precisely, this area to be reinforced 10 is located halfway down the bottom wall 6 and at the outer edge 16 of the bottom wall 61.
  • zones to be reinforced 12 are located on the upper wall 6S of the tailgate 1 opposite the arrows P. More specifically, the zones to be reinforced 12 are located at two points of the upper wall 12 of the tailgate, symmetrically with respect to an axis of symmetry of the tailgate 1.
  • areas to be reinforced 10, 12 and 14 are areas that are to be strengthened to resist certain efforts related to the presence of the equipment mentioned above.
  • the insert 2 has the general shape of a continuous ring extending through at least two separate zones to strengthen the tailgate. Preferably, the insert 2 extends through all the areas to be reinforced with locking 10, articulation 12 and anchoring 14.
  • the insert 2 is made of a composite material, more particularly a composite material comprising a reinforcement material embedded in a matrix.
  • the reinforcing material is composed of glass fibers or carbon
  • the matrix is made of a polymeric material, preferably thermoplastic, such as polyamide.
  • the body 4 is preferably made of thermoplastic polymer material, both easy to form and lightweight, preferably by injection molding.
  • FIGS. 3 and 4 show parts of an example of an installation according to the invention for the manufacture of the insert 2.
  • the installation comprises supply means 18 for an elongated element 20 made of composite material and winding means 22 for this elongate element 20 on a master model 24 shown in FIG. 3, as well as a robot 25 shown in figure 4.
  • the supply means 18 are either means for forming the elongated element 20 or distribution means for this elongate element 20.
  • the supply means are pultrusion forming means.
  • they may comprise means 26 for continuously supplying a reinforcing material, in the form of a ribbon 28, such as glass or carbon fibers.
  • a reinforcing material in the form of a ribbon 28, such as glass or carbon fibers.
  • the feed means 26 are not shown in detail because known per se.
  • the reinforcing material ribbon is then conveyed to impregnation means 30 of the ribbon 28 of a matrix, for example by passing through a bath filled with this matrix heated to its melting point.
  • this matrix comprises a thermoplastic polymer material, such as resin or polyamide.
  • the impregnated tape 28 is then moved by means known per se (not shown) through a die 32, the melting temperature of the matrix being maintained using conventional heating means not shown.
  • the die 32 makes it possible to shape the section of the elongate element 20.
  • the supply means 18 are means for dispensing a longiline element already formed, for example from a reel of pre-impregnated tape.
  • the winding means 22 comprise means 34 for applying the elongated element 20 to the master model 24 and means for driving in rotation 36 of the master model 24 with respect to the application means 34.
  • the master model 24 has a shape and dimensions intended to impose on the elongate element 20 wound a general shape of continuous ring and dimensions allowing the elongate element 20 wound to form the insert 2.
  • the shape of the insert 2 is such that it extends through the body 4.
  • the dimensions of the insert 2 are such that it extends through at least two zones to be reinforced, preferably through the five zones to strengthen the tailgate 1.
  • the application means 34 comprise a roller 38 for guiding and applying the elongated element 20 to the master model 24.
  • the roller 38 guides the elongate element 20 out of the hot die 32 by placing it against the edge 40 of the master model 24, while pressing it lightly against this edge 40 to apply firmly to it.
  • the master model 24 has, as can be seen in Figure 3, an outline substantially coinciding with the desired path of the insert 2 in the tailgate 1, in other words to a general shape of continuous ring.
  • the elongate element 20 applied on its edge 40 will have a similar shape.
  • the rotary drive means 36 are formed by a portion of the arm 42 of the robot 25 which carries the master-model 24.
  • the rotational drive means 36 are adapted to rotate the master model 24 so as to place any part of the wafer 40 opposite the roller 38, which is fixed, to continuously apply the elongated element 20 against the slice 40.
  • This rotational movement is represented by the arrow R in FIG.
  • the robot 25 is for example a six-axis robot usually used in the automotive industry, this type of robot generally comprising means capable of performing the rotational drive described above.
  • a robot will be chosen for removal at a speed of about
  • the perimeter of an insert will for example be between 1 and 7 meters, and will have for example a thickness of about 20mm.
  • the tape With ribbons having for example 0.2 mm thick, the tape will be deposited by making ten turns around the master model to obtain a thickness of about 20 mm. In another example, we will make three to five turns around the master model. Depending on the desired thickness, the winding time will for example be between 15 to 50 seconds.
  • the application means 34 rotate around a master model 24 fixed. In this case, it will be possible to rotate the master model 24 on itself at a variable angle relative to the application means 34 to facilitate the removal.
  • FIG. 5 shows a portion of the elongated element 20 once it has been applied to the master model 24.
  • the orientation of a surface delimiting the section of the elongate element 20 around a neutral fiber of this elongate element 20 has been varied so that this surface is intended to extend through the zones 10, 12, 14 to strengthen the opening with different orientations.
  • the element 20 has a polygonal section, more particularly square.
  • the orientation of the faces of the elongated element 20 has been varied so that these faces are intended to extend through the zones to be reinforced. of the opening 1 with different orientations.
  • the face S intended to extend through the zone to be reinforced 14 has a different orientation of the face S12 intended to extend through the zone to be reinforced 12.
  • the orientation of the faces of the elongate element 20 varies, as can be seen in FIG. 5, during the winding of the elongate element on the master model, in particular during the path separating zones to be reinforced.
  • the normal N at one of the surfaces of the elongate element (here its upper surface 10A) changes its direction, by pivoting about a neutral fiber of the elongated element 10, between the zone to be reinforced 14 and the area to be reinforced 12.
  • the installation also comprises overmolding means 44 of the body 4 around the insert 2 to form the tailgate 1.
  • overmoulding means 44 comprise in particular a mold, in an impression 46 of which the insert 2 is intended to be placed.
  • the molding means further comprise injection means 48 (shown schematically in Figure 6), in the mold, the material for forming the body 4 of the tailgate, namely, in this example, a thermoplastic polymer.
  • an elongated element 20 made of composite material is formed, preferably by pultrusion through the die 32 for shaping the section of the element. slender 20.
  • the section of this elongate element 20 is varied.
  • An elongated member 10 of variable section may be provided for example by fiber ribbons impregnated with a matrix material at the time of their installation on the master model 24, the section variation being obtained by superposition and / or folding ribbons.
  • the fiber ribbons may be pre-impregnated before they are laid on the master-model 24, a matrix addition being added, if necessary, during the laying of these ribbons on the master-model 24.
  • means of application 34 capable of heating and / or impregnating with resin, for example a polyamide resin, the elongated element 20, of cutting it, or of fold it.
  • the reinforcing portions are intended to extend through the zones to be reinforced 10, 12, 14 of the tailgate.
  • a winding is formed by winding the elongate member 20 around the master model 24 which has the required shape.
  • the model master 24 is carried by the arm 42 of the robot and this master model 24 is rotated relative to the roller 38 of the application means 34 by means of the rotational drive means 36 forming Part of the robot 25.
  • the roller 38 thus guides the hot elongate element 20 against the edge 40 of the master model 24 by pressing it lightly against the edge 40 in order to firmly apply it to it.
  • the master model 24 imposes on the winding a general shape of continuous ring and dimensions allowing the resulting winding to form the insert 2 intended to extend through the areas to be reinforced 10, 12, 14 of the tailgate.
  • the elongate member 20 thus wound on the master model 22 is allowed to cool until it becomes rigid enough to be removed from the master model 24 and then placed in a mold.
  • the insert 2 thus obtained is placed in an impression 46 of the mold and dispensed, for example by means of injection means 48, the material comprising at least one polymer in the mold to form the body 4 overmolded on the insert 2.
  • the tailgate 1 is thus obtained in which the insert 2, in the general shape of a continuous ring, extends through all the zones to be reinforced of the tailgate 1.
  • the material comprising at least one polymer in the mold may be overmolded, if necessary by compression, to form the body 4 overmoulded on the insert 2, or else the insert 2 may be directly assembled on the opening 1 by gluing. or screwing.
  • the insert 2 thus obtained is cut off so as to separate the parts intended to extend through at least two zones 10, 12, 14 to be reinforced.
  • the parts of the insert 2 are then placed in the cavity 46 of the mold facing the zones to be reinforced, and the material comprising at least one polymer in the form of a polymer is dispensed, for example by means of injection means 48. mold for forming the body 4 overmolded on the insert 2.
  • the material comprising at least one polymer in the mold may be overmoulded, if necessary by compression, to form the body 4 overmoulded on the insert 2, or the posts of the insert 2 may be directly assembled on the opening 1 by gluing or screwing next to the zones to be reinforced 10.
  • the method and the installation described can be used to manufacture motor vehicle openings other than tailgates, such as side doors.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

Selon ce procédé, on forme un élément longiligne (20) en matériau composite et on forme un enroulement en enroulant l'élément longiligne (20) autour d'un maître- modèle (24). Le maître modèle (24) impose à l'enroulement une forme générale d'anneau continu et des dimensions permettant à l'enroulement obtenu de former un insert (2) muni d'au moins deux parties destinées à s'étendre respectivement à travers au moins deux zones séparées à renforcer de l'ouvrant.

Description

Procédé de fabrication d'un insert d'un ouvrant de véhicule automobile
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un insert de renfort d'un ouvrant de véhicule automobile.
Elle s'applique plus particulièrement à la fabrication d'inserts pour ouvrants arrière de véhicule automobile, habituellement appelés hayons.
Le plus souvent, un hayon de véhicule automobile est réalisé en matériau métallique comme l'acier. Pour réduire le poids de l'ouvrant, il est connu de le réaliser en partie en matériau composite comprenant au moins un polymère, par exemple thermoplastique.
Or, dans un ouvrant, certaines zones sont davantage soumises à des contraintes mécaniques, par exemple les zones formant support de certains équipements de l'ouvrant, tel qu'une serrure, des moyens d'articulation de l'ouvrant, des moyens d'ancrage de moyens d'assistance à la manœuvre de l'ouvrant, etc.
Dans le cas d'un ouvrant réalisé en partie en matériau composite, il est connu de renforcer les zones davantage soumises à des contraintes mécaniques en plaçant des inserts métalliques dans un moule destiné à former l'ouvrant et en injectant un matériau comprenant au moins un polymère dans le moule, les inserts étant positionnés dans les zones du moule destinées à former les zones à renforcer
L'invention a pour but de réduire davantage le poids d'un ouvrant, plus particulièrement d'un ouvrant en matériau composite, en remplaçant les inserts métalliques par des moyens de renforcement plus légers ayant les propriétés mécaniques adéquates et faciles à fabriquer.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un insert d'un ouvrant de véhicule automobile, caractérisé en ce que l'on forme un élément longiligne en matériau composite et on forme un enroulement en enroulant l'élément longiligne autour d'un maître-modèle, le maître modèle imposant à l'enroulement une forme générale d'anneau continu et des dimensions permettant à l'enroulement obtenu de former un insert muni d'au moins deux parties destinées à s'étendre respectivement à travers au moins deux zones séparées à renforcer de l'ouvrant.
Selon les modes de réalisation, les deux parties de l'insert sont soit deux zones d'un même insert d'un seul tenant, soit deux tronçons formés par découpage d'un même insert.
L'insert, fabriqué selon le procédé selon l'invention, est en matériau composite. Il est donc plus léger que les inserts métalliques. Comme il est réalisable essentiellement par simple enroulement, il est compatible avec les exigences de cadence et de coûts de fabrication de l'industrie automobile. L'enroulement simple et en continu de l'élément longiligne en matériau composite sur un maître-modèle permet d'éviter des placements et/ou pivotements complexes des éléments constituant l'insert. En outre, il permet de simplifier la dépose de l'élément longiligne par rapport à un placement localisé d'éléments de renfort déposés par morceaux directement sur le panneau. Le procédé de fabrication proposé est donc particulièrement simple à mettre en œuvre.
On entend par enroulement continu le fait que l'élément longiligne déposé est de préférence d'un seul tenant tout au long de l'enroulement. On notera que l'élément longiligne peut ainsi être enroulé en faisant plusieurs fois le tour du maître-modèle. Si l'enroulement est interrompu à la fin d'un tour, on veillera de préférence à faire démarrer l'enroulement du tour suivant à un autre endroit que celui où le tour précédent a été interrompu.
De ce fait, il n'est pas nécessaire de prévoir des équipements coûteux pour réaliser et piloter des déplacements complexes. Les coûts liés au procédé de fabrication selon l'invention sont donc faibles.
En choisissant un maître-modèle ayant un contour coïncidant sensiblement avec le trajet souhaité de l'insert dans l'ouvrant, on peut conférer à l'insert toutes les formes nécessaires pour s'adapter aux formes habituelles plus ou moins complexes des ouvrants et des moules pouvant servir à leur fabrication.
Selon un mode de réalisation particulier, on enroule l'élément longiligne autour du maître-modèle en faisant tourner le maître-modèle par rapport à des moyens d'application de l'élément longiligne sur le maître-modèle.
On pourra soit faire tourner le maître-modèle sur lui-même, les moyens d'application restant fixes, soit déplacer les moyens d'application autour d'un maître- modèle fixe, ou les deux à la fois.
Dans le cas où les moyens d'application restent fixes, on pourra faire tourner le maître-modèle sur lui-même selon un angle variable par rapport aux moyens d'application pour faciliter la dépose.
Ceci permet d'appliquer l'élément longiligne avec précision et rapidité, sans faire intervenir des moyens complexes de placement de l'élément longiligne.
Selon un mode de réalisation particulier, l'élément longiligne est formé par pultrusion à travers une filière de mise en forme de la section de l'élément longiligne.
La pultrusion est un procédé de fabrication permettant de conférer, de façon simple et efficace, à un matériau composite une forme longiligne.
Avantageusement, on fait varier la section de de l'élément longiligne que l'on enroule sur le maître-modèle pour créer dans l'insert des parties de renfort alternant avec des parties de liaison, les parties de renfort étant destinées à s'étendre à travers les zones à renforcer de l'ouvrant, les parties de liaison étant plus fines que les parties de renfort.
Un élément longiligne de section variable peut être fourni par exemple par des rubans de fibres imprégnées par un matériau formant matrice au moment de leur dépose sur le maître-modèle, la variation de section étant obtenue par superposition et/ou pliage des rubans.
On notera qu'on conférera de préférence à l'élément longiligne une section permettant de faciliter son retrait du maître-modèle, tel que des sections ouvertes, comme des sections en forme de I, de L ou de V, présentant une dépouille adaptée.
Eventuellement, les rubans de fibres peuvent être pré-imprégnés avant leur pose sur le maître-modèle, un complément de matrice étant ajouté le cas échant lors de la pose de ces rubans sur le maître-modèle.
Selon un mode de réalisation particulier résultant d'un compromis entre légèreté et tenue mécanique de l'insert, le matériau composite comprend un matériau de renfort noyé dans une matrice, par exemple un matériau de renfort en fibres de verre ou de carbone noyé dans une matrice en polyamide.
Selon un mode de réalisation particulier, on tronçonne l'insert de façon à séparer les deux parties destinées à s'étendre à travers les deux zones à renforcer.
De préférence, on fait varier l'orientation d'une surface délimitant la section de l'élément longiligne autour d'une fibre neutre de cet élément longiligne de façon que cette surface soit destinée à s'étendre à travers les zones à renforcer de l'ouvrant avec des orientations différentes. Cette variation de l'orientation de la surface est réalisée lors de l'enroulement de l'élément longiligne sur le maître-modèle.
Ceci permet avantageusement d'orienter la surface en fonction des contraintes à subir par le renfort.
Selon un mode de réalisation particulier, l'élément longiligne ayant une section polygonale, par exemple rectangulaire, on fait varier l'orientation des faces de cet élément longiligne de façon à ce que les faces soient destinées à s'étendre à travers les zones à renforcer de l'ouvrant avec des orientations différentes.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un ouvrant en matériau composite de véhicule automobile, cet ouvrant comportant un corps surmoulé sur un insert, caractérisé en ce que
- on forme un insert en matériau composite au moyen d'un procédé selon l'invention ;
- on place l'insert ou les parties de l'insert dans un moule ; et
- on distribue, de préférence par injection, un matériau comprenant au moins un polymère dans le moule pour former le corps surmoulé sur l'insert. Ce procédé permet ainsi d'obtenir un ouvrant de véhicule automobile par surmoulage de l'insert réalisé par le procédé de fabrication selon l'invention, qui est une technique de fabrication rapide et peu coûteuse, et donc compatible avec les exigences de cadence et de coût dans l'industrie automobile.
Plus particulièrement, le procédé de fabrication d'un ouvrant de véhicule automobile selon l'invention peut s'appliquer à la fabrication d'un hayon.
L'invention concerne également une installation de fabrication d'un insert d'un ouvrant de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'elle comprend :
- des moyens d'approvisionnement d'un élément longiligne en matériau composite ; et
- des moyens d'enroulement de l'élément longiligne autour d'un maître-modèle, le maître modèle ayant une forme et des dimensions pour imposer à l'élément longiligne enroulé une forme générale d'anneau continu et des dimensions permettant à l'élément longiligne enroulé de former un insert destiné à s'étendre à travers au moins deux zones séparées à renforcer de l'ouvrant.
Cette installation ne nécessite pas des moyens coûteux et réduit donc les coûts d'investissement. Elle permet également une fabrication rapide.
On notera que les moyens d'approvisionnement peuvent être soit des moyens de formage, soit des moyens de simple distribution d'un élément longiligne en matériau composite.
Selon un mode de réalisation particulier, les moyens d'enroulement comprennent des moyens d'application de l'élément longiligne sur le maître-modèle et des moyens d'entraînement en rotation du maître-modèle par rapport à ces moyens d'application de l'élément longiligne sur le maître-modèle.
Ceci permet d'appliquer l'élément longiligne avec précision et rapidité, sans faire intervenir des moyens complexes de placement de l'élément longiligne.
Dans un mode de réalisation particulier simple de mise en œuvre, les moyens d'application comprennent un galet de guidage et d'application de l'élément longiligne sur le maître-modèle.
Dans un mode de réalisation particulier, l'installation comprend en outre un robot destiné à porter le maître-modèle, les moyens d'entraînement en rotation du maître- modèle étant formés par une partie d'un bras du robot.
L'invention concerne également une installation de fabrication d'un ouvrant de véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle comprend une installation de fabrication d'un insert selon l'invention et :
- un moule dans lequel l'insert est destiné à être placé ; et
- des moyens de distribution de matériau comprenant au moins un polymère dans le moule, de préférence des moyens d'injection.
L'invention concerne également un ouvrant en matériau composite de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un insert en matériau composite comportant un matériau de renfort noyé dans une matrice, l'insert ayant une forme générale d'anneau continu s'étendant à travers au moins deux zones séparées à renforcer de l'ouvrant.
Avantageusement, l'ouvrant comprenant une baie, l'insert entourant la baie.
L'invention concerne enfin un ouvrant de véhicule automobile selon l'invention, cet ouvrant formant un hayon du véhicule et comprenant au moins deux zones séparées à renforcer formant support de moyens choisis parmi :
- des moyens de verrouillage ;
- des moyens d'articulation ; et
- des moyens d'ancrage de moyens d'assistance à la manœuvre du hayon. L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles :
- la figure 1 est une vue de face d'un panneau de hayon de véhicule automobile comprenant un insert en composite selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue de côté du hayon et de l'insert de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue schématique de face d'une partie d'une installation selon l'invention ;
- la figure 4 est une vue en perspective d'un robot de l'installation selon l'invention ;
- la figure 5 est une vue en perspective d'un détail d'un insert en composite selon l'invention ;
- la figure 6 est une vue schématique de face de moyens de moulage de l'installation selon l'invention.
On a représenté aux figures 1 et 2 un panneau 1 d'un ouvrant de véhicule automobile en matériau composite. Ce panneau 1 comprend un insert 2 s'étendant dans un corps 4 en matériau classique comprenant au moins un polymère. Le corps 4 est surmoulé sur l'insert 2.
L'ouvrant est plus particulièrement un hayon destiné à fermer une baie arrière d'une caisse de véhicule automobile.
On notera que l'insert 2 est visible sur les figures 1 et 2 bien qu'il soit en partie ou en totalité noyé dans le corps 4.
Le panneau 1 du hayon comprend une paroi latérale inférieure 61, un montant latéral gauche 6G, une paroi supérieure 6S et un montant latéral droit 6D. Ces parois et éléments délimitent une baie 8 du hayon. L'insert 2 s'étend à travers au moins deux zones séparées à renforcer du panneau 1 . En effet, le hayon (et donc le panneau) comprend, dans cet exemple, cinq zones à renforcer formant chacune un support pour un équipement du panneau 1 du hayon. Ces équipements, non représentés pour des raisons de clarté, sont plus particulièrement :
- des moyens de verrouillage formant serrure pour le hayon du véhicule automobile,
- des moyens d'articulation du hayon, notamment des charnières, pour assurer son pivotement par rapport à la caisse du véhicule automobile lors de sa manœuvre, et
- des moyens d'ancrage de moyens d'assistance à la manœuvre du hayon, tels que des vérins d'assistance à l'ouverture et/ou la fermeture du hayon.
Sur la figure 1 , la flèche V indique la position des moyens de verrouillage, les flèches P la position des moyens d'articulation pour le pivotement du hayon, et les flèches A la position des moyens d'ancrage des moyens d'assistance à la manœuvre du panneau 1 du hayon.
On distingue ainsi, sur cet exemple, une zone à renforcer 10 servant de support à la serrure du panneau 1 du hayon, qui est située sur une paroi inférieure 61 du hayon 1 en regard de la flèche V. Plus précisément, cette zone à renforcer 10 est située à mi- longueur de la paroi inférieure 6 et au niveau du bord extérieur 16 de la paroi inférieure 61.
On distingue également, sur cet exemple, deux zones à renforcer 12, servant chacune de support à une charnière du hayon 1 , qui sont situées sur la paroi supérieure 6S du hayon 1 en regard des flèches P. Plus précisément, les zones à renforcer 12 sont situées en deux points de la paroi supérieure 12 du hayon, de façon symétrique par rapport à un axe de symétrie du hayon 1 .
On distingue enfin, sur cet exemple, deux zones séparées à renforcer 14 servant chacune de support à un moyen d'ancrage de moyens d'assistance à la manœuvre du hayon 1 , qui sont respectivement situées sur le montant gauche 6G et le montant latéral droit 6D en regard des flèches A.
On comprendra que les zones à renforcer 10, 12 et 14 sont des zones que l'on cherche à renforcer pour résister à certains efforts liés à la présence des équipements évoqués ci-dessus.
On notera que l'insert 2 a une forme générale d'anneau continu s'étendant à travers au moins deux zones séparées à renforcer du hayon. De préférence, l'insert 2 s'étend à travers toutes les zones à renforcer de verrouillage 10, d'articulation 12 et d'ancrage 14.
L'insert 2 est réalisé en matériau composite, plus particulièrement en matériau composite comprenant un matériau de renfort noyé dans une matrice. De préférence, le matériau de renfort est composé de fibres de verre ou de carbone, et la matrice est réalisée dans un matériau polymère, de préférence thermoplastique, telle que le polyamide.
Le corps 4 est réalisé de préférence en matériau polymère thermoplastique, à la fois facile à former et léger, de préférence par moulage par injection.
On a représenté aux figures 3 et 4 des parties d'un exemple d'une installation selon l'invention pour la fabrication de l'insert 2.
L'installation comprend des moyens d'approvisionnement 18 d'un élément longiligne 20 en matériau composite et des moyens d'enroulement 22 de cet élément longiligne 20 sur un maître-modèle 24 représentés à la figure 3, ainsi qu'un robot 25 représenté à la figure 4.
Les moyens d'approvisionnement 18 sont soit des moyens de formage de l'élément longiligne 20, soit des moyens de distribution de cet élément longiligne 20.
Dans l'exemple illustré, les moyens d'approvisionnement sont des moyens de formage par pultrusion.
A cet effet, ils peuvent comprendre des moyens d'alimentation 26 en continu d'un matériau de renfort, sous forme d'un ruban 28, tels que des fibres de verre ou de carbone. Les moyens d'alimentation 26 ne sont pas représentés en détail car connus en soi.
Le ruban de matériau de renfort est ensuite convoyé jusqu'à des moyens d'imprégnation 30 du ruban 28 d'une matrice, par exemple par passage dans un bain rempli de cette matrice chauffée à son point de fusion. De préférence, cette matrice comprend un matériau polymère thermoplastique, tel que de la résine ou du polyamide.
Le ruban 28 imprégné est ensuite déplacé par des moyens connus en soi (non représentés) à travers une filière 32, la température de fusion de la matrice étant maintenue à l'aide de moyens de chauffage classiques non représentés.
La filière 32 permet de mettre en forme la section de l'élément longiligne 20.
Dans une variante non représentée, les moyens d'approvisionnement 18 sont des moyens de distribution d'un élément longiligne déjà formé, par exemple à partir d'une bobine de ruban pré-imprégné.
Les moyens d'enroulement 22 comprennent des moyens d'application 34 de l'élément longiligne 20 sur le maître-modèle 24 et des moyens d'entraînement en rotation 36 du maître-modèle 24 par rapport aux moyens d'application 34.
Le maître modèle 24 a une forme et des dimensions destinées à imposer à l'élément longiligne 20 enroulé une forme générale d'anneau continu et des dimensions permettant à l'élément longiligne 20 enroulé de former l'insert 2. La forme de l'insert 2 est telle qu'il s'étend à travers le corps 4. Les dimensions de l'insert 2 sont telles qu'il s'étend à travers au moins deux zones à renforcer, de préférence à travers les cinq zones à renforcer du hayon 1 .
Les moyens d'application 34 comprennent un galet 38 de guidage et d'application de l'élément longiligne 20 sur le maître-modèle 24.
Pour cela, le galet 38 guide l'élément longiligne 20 sorti encore chaud de la filière 32 en le plaçant contre la tranche 40 du maître-modèle 24, tout en le pressant légèrement contre cette tranche 40 pour l'y appliquer fermement.
Le maître-modèle 24 a, comme on peut le voir sur le figure 3, un contour coïncidant sensiblement avec le trajet souhaité de l'insert 2 dans le hayon 1 , autrement dit à une forme générale d'anneau continu. Ainsi, l'élément longiligne 20 appliqué sur sa tranche 40 aura une forme similaire.
On notera que, dans l'exemple décrit, les moyens d'entraînement en rotation 36 sont formés par une partie du bras 42 du robot 25 qui porte le maître-modèle 24.
Les moyens d'entraînement en rotation 36 sont aptes à faire tourner le maître- modèle 24 de manière à placer toute partie de la tranche 40 en regard du galet 38, qui est fixe, pour appliquer de façon continue l'élément longiligne 20 contre la tranche 40.
Ce mouvement de rotation est représenté par la flèche R sur la figure 3.
Le robot 25 est par exemple un robot six axes habituellement utilisé dans l'industrie automobile, ce type de robot comprenant généralement des moyens aptes à réaliser l'entraînement en rotation décrit ci-dessus.
On choisira par exemple un robot permettant une dépose à une vitesse d'environ
1 mètre par seconde. Pour un hayon d'automobile, le périmètre d'un insert sera par exemple compris entre 1 et 7 mètres, et aura par exemple une épaisseur d'environ 20mm. Avec des rubans ayant par exemple 0,2 mm d'épaisseur, on déposera le ruban en faisant dix tours autour du maître-modèle pour obtenir une épaisseur d'environ 20mm. Dans un autre exemple, on fera trois à cinq tours autour du maître-modèle. Selon l'épaisseur souhaitée, le temps d'enroulement sera par exemple compris entre 15 à 50 secondes.
Dans une variante non représentée, les moyens d'application 34 tournent autour d'un maître-modèle 24 fixe. Dans ce cas, on pourra faire tourner le maître-modèle 24 sur lui-même selon un angle variable par rapport aux moyens d'application 34 pour faciliter la dépose.
On a représenté à la figure 5 une portion de l'élément longiligne 20 une fois celui- ci appliqué sur le maître-modèle 24.
Au cours de l'application sur le maître-modèle 24, on a fait varier l'orientation d'une surface délimitant la section de l'élément longiligne 20 autour d'une fibre neutre de cet élément longiligne 20 de façon que cette surface soit destinée à s'étendre à travers les zones 10, 12, 14 à renforcer de l'ouvrant avec des orientations différentes. Dans l'exemple représenté sur cette figure, l'élément 20 a une section polygonale, plus particulièrement carrée.
Ainsi, au cours de l'application sur le maître-modèle 24, on a fait varier l'orientation des faces de l'élément longiligne 20 de façon à ce que ces faces soient destinées à s'étendre à travers les zones à renforcer 10 de l'ouvrant 1 avec des orientations différentes.
Ainsi, la face S destinée à s'étendre à travers la zone à renforcer 14 a une orientation différente de la face S12 destinée à s'étendre à travers la zone à renforcer 12.
L'orientation des faces de l'élément longiligne 20 varie, comme on peut le voir à la figure 5, lors de l'enroulement de l'élément longiligne sur le maître-modèle, en particulier lors du trajet séparant des zones à renforcer. De ce fait, la normale N à une des surfaces de l'élément longiligne (ici sa surface supérieure 10A) change de direction, par pivotement autour d'une fibre neutre de l'élément longiligne 10, entre la zone à renforcer 14 et la zone à renforcer 12.
L'installation comprend également des moyens de surmoulage 44 du corps 4 autour de l'insert 2 pour former le hayon 1 .
Ces moyens de surmoulage 44 comprennent notamment un moule, dans une empreinte 46 duquel l'insert 2 est destiné à être placé. Les moyens de surmoulage comprennent en outre des moyens d'injection 48 (représentés de façon schématique sur la figure 6), dans le moule, du matériau destiné à former le corps 4 du hayon, à savoir, dans cet exemple, un polymère thermoplastique.
On notera qu'on pourra utiliser d'autres moyens de distribution du matériau destiné à former le corps 4 du hayon, comme par exemple des moyens de surmoulage, le cas échéant par compression. On pourra également directement assembler l'insert 2 par collage ou vissage sur l'ouvrant 1 .
On va maintenant décrire les principales étapes liées à l'invention du procédé de fabrication de l'insert 2, ce procédé étant mis en œuvre par l'installation décrite ci-dessus.
On forme tout d'abord, à l'aide des moyens d'approvisionnement 18 décrits ci- dessus, un élément longiligne 20 en matériau composite, de préférence par pultrusion à travers la filière 32 de mise en forme de la section de l'élément longiligne 20.
Dans des variantes, afin par exemple d'augmenter localement la section de l'élément longiligne 20 au niveau des zones à renforcer, on fait varier la section de cet élément longiligne 20.
Un élément longiligne 10 de section variable peut être fourni par exemple par des rubans de fibres imprégnées par un matériau formant matrice au moment de leur pose sur le maître-modèle 24, la variation de section étant obtenue par superposition et/ou pliage des rubans. Eventuellement, les rubans de fibres peuvent être pré-imprégnés avant leur pose sur le maître-modèle 24, un complément de matrice étant ajouté le cas échant lors de la pose de ces rubans sur le maître-modèle 24.
L'homme du métier saura prévoir, selon les modes de réalisations choisis, des moyens d'application 34 aptes à chauffer et/ou imprégner de résine, par exemple une résine polyamide, l'élément longiligne 20, de le découper, ou encore de le plier.
On crée ainsi dans l'insert 2 des parties de renfort alternant avec des parties de liaison, les parties de liaison étant plus fines que les parties de renfort. Les parties de renfort sont destinées à s'étendre à travers les zones à renforcer 10, 12, 14 du hayon.
Puis, à l'aide des moyens d'enroulement 22 décrits ci-dessus, on forme un enroulement en enroulant l'élément longiligne 20 autour du maître-modèle 24 qui a la forme requise.
Pour cela, on fait porter le maître-modèle 24 par le bras 42 du robot et on fait tourner ce maître-modèle 24 par rapport au galet 38 des moyens d'application 34 à l'aide des moyens d'entraînement en rotation 36 formant partie du robot 25. Le galet 38 guide ainsi l'élément longiligne 20 chaud contre la tranche 40 du maître-modèle 24 en le pressant légèrement contre la tranche 40 afin de l'y appliquer fermement.
Au cours de cette étape, le maître modèle 24 impose à l'enroulement une forme générale d'anneau continu et des dimensions permettant à l'enroulement obtenu de former l'insert 2 destiné à s'étendre à travers les zones à renforcer 10, 12, 14 du hayon.
Enfin, on laisse refroidir l'élément longiligne 20 ainsi enroulé sur le maître-modèle 22 jusqu'à ce qu'il devienne suffisamment rigide pour être retiré du maître-modèle 24 et ensuite être placé dans un moule.
Dans le mode de réalisation présenté sur les figures, pour fabriquer le hayon 1 en matériau composite, on place l'insert 2 ainsi obtenu dans une empreinte 46 du moule et on distribue, par exemple à l'aide des moyens d'injection 48, le matériau comprenant au moins un polymère dans le moule pour former le corps 4 surmoulé sur l'insert 2.
On obtient ainsi le hayon 1 dans lequel l'insert 2, en forme générale d'anneau continu, s'étend à travers toutes les zones à renforcer du hayon 1 .
En variante, on pourra surmouler, le cas échéant par compression, le matériau comprenant au moins un polymère dans le moule pour former le corps 4 surmoulé sur l'insert 2, ou encore assembler directement l'insert 2 sur l'ouvrant 1 par collage ou vissage.
Selon un autre mode de réalisation non représenté, après le refroidissement de l'élément longiligne 20 ainsi enroulé sur le maître-modèle 22, on tronçonne l'insert 2 ainsi obtenu de façon à séparer les parties destinées à s'étendre à travers au moins deux zones 10, 12, 14 à renforcer. On place ensuite les parties de l'insert 2 dans l'empreinte 46 du moule en regard des zones à renforcer 10 et on distribue, par exemple à l'aide des moyens d'injection 48, le matériau comprenant au moins un polymère dans le moule pour former le corps 4 surmoulé sur l'insert 2.
En variante, on pourra surmouler, le cas échéant par compression, le matériau comprenant au moins un polymère dans le moule pour former le corps 4 surmoulé sur l'insert 2, ou encore assembler directement les parties de l'insert 2 sur l'ouvrant 1 par collage ou vissage en regard des zones à renforcer 10.
L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation présenté et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier.
En particulier, le procédé et l'installation décrits peuvent être utilisés pour fabriquer des ouvrants de véhicule automobile autre que des hayons, tels que des portes latérales.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de fabrication d'un insert (2) d'un ouvrant (1 ) de véhicule automobile, caractérisé en ce que l'on forme un élément longiligne (20) en matériau composite et on forme un enroulement en enroulant l'élément longiligne (20) autour d'un maître- modèle (24), le maître modèle (24) imposant à l'enroulement une forme générale d'anneau continu et des dimensions permettant à l'enroulement obtenu de former un insert (2) muni d'au moins deux parties destinées à s'étendre respectivement à travers au moins deux zones (10, 12, 14) séparées à renforcer de l'ouvrant.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel on enroule l'élément longiligne
(20) autour du maître-modèle (24) en faisant tourner le maître-modèle (24) par rapport à des moyens d'application (34) de l'élément longiligne (20) sur le maître-modèle (24).
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, l'élément longiligne (20) étant formé par pultrusion à travers une filière (32) de mise en forme de la section de l'élément longiligne (22).
4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel on fait varier la section de l'élément longiligne (20) que l'on enroule sur le maître-modèle (24) pour créer dans l'insert (2) des parties de renfort alternant avec des parties de liaison, les parties de renfort étant destinées à s'étendre à travers les zones (10, 12, 14) à renforcer de l'ouvrant, les parties de liaison étant plus fines que les parties de renfort.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le matériau composite comprend un matériau de renfort noyé dans une matrice, par exemple un matériau de renfort en fibres de verre ou de carbone noyé dans une matrice en polyamide.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on tronçonne l'insert (2) de façon à séparer les deux parties destinées à s'étendre à travers les deux zones (10, 12, 14) à renforcer.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on fait varier l'orientation d'une surface délimitant la section de l'élément longiligne (20) autour d'une fibre neutre de cet élément longiligne (20) de façon que cette surface soit destinée à s'étendre à travers les zones (10, 12, 14) à renforcer de l'ouvrant avec des orientations différentes.
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel, l'élément longiligne (20) ayant une section polygonale, par exemple rectangulaire, on fait varier l'orientation des faces de cet élément longiligne (20) de façon à ce que les faces soient destinées à s'étendre à travers les zones (10, 12, 14) à renforcer de l'ouvrant avec des orientations différentes.
9. Procédé de fabrication d'un ouvrant en matériau composite de véhicule automobile, cet ouvrant comportant un corps (4) surmoulé sur un insert (2), caractérisé en ce que
- on forme un insert (2) en matériau composite au moyen d'un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes;
- on place l'insert (2) dans un moule (46) ; et
- on distribue, de préférence par injection, un matériau comprenant au moins un polymère dans le moule (46) pour former le corps (4) surmoulé sur l'insert (2).
10. Procédé de fabrication selon la revendication 9, l'ouvrant (1 ) étant un hayon du véhicule.
11 . Installation de fabrication d'un insert d'un ouvrant de véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle comprend :
- des moyens d'approvisionnement (18) d'un élément longiligne (20) en matériau composite ; et
- des moyens d'enroulement (22) de l'élément longiligne (20) autour d'un maître- modèle (24), le maître modèle (24) ayant une forme et des dimensions pour imposer à l'élément longiligne (20) enroulé une forme générale d'anneau continu et des dimensions permettant à l'élément longiligne (20) enroulé de former un insert (2) muni d'au moins deux parties destinées à s'étendre respectivement à travers au moins deux zones (10, 12, 14) séparées à renforcer de l'ouvrant.
12. Installation de fabrication d'un insert selon la revendication 11 , les moyens d'enroulement (22) comprenant des moyens d'application (34) de l'élément longiligne (20) sur le maître-modèle (24) et des moyens d'entraînement (36) en rotation du maître- modèle (24) par rapport à ces moyens d'application (34) de l'élément longiligne (20) sur le maître-modèle (24).
13. Installation de fabrication d'un insert selon la revendication 12, dans laquelle les moyens d'application (34) comprennent un galet (38) de guidage et d'application de l'élément longiligne (20) sur le maître-modèle (24).
14. Installation de fabrication d'un insert selon la revendication 12 ou 13, comprenant en outre un robot (25) destiné à porter le maître-modèle (24), les moyens d'entraînement (36) en rotation du maître-modèle (24) étant formés par une partie d'un bras (42) du robot.
15. Installation de fabrication d'un ouvrant de véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle comprend une installation de fabrication d'un insert (2) selon l'une quelconque des revendications 11 à 14 et :
- un moule (46) dans lequel l'insert (2) est destiné à être placé ; et
- des moyens (48) de distribution de matériau comprenant au moins un polymère dans le moule (46), de préférence des moyens d'injection.
16. Ouvrant en matériau composite de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un insert (2) en matériau composite comportant un matériau de renfort noyé dans une matrice, l'insert (2) ayant une forme générale d'anneau continu s'étendant à travers au moins deux zones séparées à renforcer (10, 12, 14) de l'ouvrant.
17. Ouvrant de véhicule automobile selon la revendication 16, comprenant une baie (8), l'insert (2) entourant la baie (8).
18. Ouvrant de véhicule automobile selon la revendication 16 ou 17, cet ouvrant (1 ) formant un hayon du véhicule et comprenant au moins deux zones séparées à renforcer (10, 12, 14) formant support de moyens choisis parmi :
- des moyens de verrouillage ;
- des moyens d'articulation ; et
- des moyens d'ancrage de moyens d'assistance à la manœuvre du hayon (1 ).
PCT/FR2016/050737 2015-04-03 2016-04-01 Procédé de fabrication d'un insert d'un ouvrant de véhicule automobile WO2016156750A1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16730443.5A EP3277485A1 (fr) 2015-04-03 2016-04-01 Procédé de fabrication d'un insert d'un ouvrant de véhicule automobile
US15/564,002 US20180147756A1 (en) 2015-04-03 2016-04-01 Method for the production of an insert for an opening panel of a motor vehicle

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1552915 2015-04-03
FR1552915A FR3034337B1 (fr) 2015-04-03 2015-04-03 Procede de fabrication d'un insert d'un ouvrant de vehicule automobile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016156750A1 true WO2016156750A1 (fr) 2016-10-06

Family

ID=53776725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2016/050737 WO2016156750A1 (fr) 2015-04-03 2016-04-01 Procédé de fabrication d'un insert d'un ouvrant de véhicule automobile

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20180147756A1 (fr)
EP (1) EP3277485A1 (fr)
FR (1) FR3034337B1 (fr)
MA (1) MA41859A (fr)
WO (1) WO2016156750A1 (fr)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU102629B1 (en) 2021-03-08 2022-09-08 Plastic Omnium New Energies France Process and systems for winding a filament around a winding support

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54159476A (en) * 1978-06-06 1979-12-17 Toray Ind Inc Manufacture of curved fiber-reinforced resin laminate
US4376669A (en) * 1980-08-15 1983-03-15 The British Petroleum Company Limited Method of fabricating energy absorbing structure
US20090021047A1 (en) * 2007-07-19 2009-01-22 Vanguard National Trailer Corporation Cargo Container with U-Shaped Panels
DE102011011577A1 (de) * 2010-10-25 2012-04-26 Daimler Ag Verfahren zum Herstellen einer Drehstabfeder oder eines Wankstabilisator
EP2502733A2 (fr) * 2011-03-25 2012-09-26 Shikibo Ltd. Préforme à sec, structure annulaire constituée d'un matériau composite et procédé de fabrication de la structure annulaire

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54159476A (en) * 1978-06-06 1979-12-17 Toray Ind Inc Manufacture of curved fiber-reinforced resin laminate
US4376669A (en) * 1980-08-15 1983-03-15 The British Petroleum Company Limited Method of fabricating energy absorbing structure
US20090021047A1 (en) * 2007-07-19 2009-01-22 Vanguard National Trailer Corporation Cargo Container with U-Shaped Panels
DE102011011577A1 (de) * 2010-10-25 2012-04-26 Daimler Ag Verfahren zum Herstellen einer Drehstabfeder oder eines Wankstabilisator
EP2502733A2 (fr) * 2011-03-25 2012-09-26 Shikibo Ltd. Préforme à sec, structure annulaire constituée d'un matériau composite et procédé de fabrication de la structure annulaire

Also Published As

Publication number Publication date
FR3034337A1 (fr) 2016-10-07
US20180147756A1 (en) 2018-05-31
EP3277485A1 (fr) 2018-02-07
MA41859A (fr) 2018-02-06
FR3034337B1 (fr) 2017-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0230839B1 (fr) Fourche de bicyclette ou article similaire à base d'une résine renforcée par une structure textile et procédé pour sa fabrication
EP2252474B1 (fr) Ensemble d'un panneau d'ouvrant et d'elements de renfort
EP3227093A1 (fr) Procede de fabrication d'une piece de vehicule automobile en matiere thermoplastique renforcee
EP1163459B1 (fr) Dispositifs de jonction pour bandes transporteuses et procede de fabrication de ceux-ci
WO2012066246A1 (fr) Procede de fabrication d'un ressort en materiau composite, tel qu'un ressort de suspension notamment pour vehicule automobile
WO2017140982A1 (fr) Coque de bagage, bagage comprenant une telle coque de bagage, et procédé de fabrication de la coque de bagage
EP2900499B1 (fr) Vitrage a joint profilé encapsulé et pièce rapportée fixée au joint, élément de fixation de la pièce rapportée pour le vitrage et procédé de fabrication du vitrage.
EP2371515B1 (fr) Procede de fabrication d'une piece structurelle de vehicule automobile par surmoulage
FR2967936A1 (fr) Procede de realisation d'une piece structurelle renforcee de vehicule automobile
FR2941892A1 (fr) Porte de vehicule automobile comportant des renforts integres dans la peau exterieure en matiere thermoplastique de cette porte et son procede de fabrication
EP0309316B1 (fr) Procédé pour la fabrication d'un volant de direction allégé
EP1718515B1 (fr) Procede de fabrication d'un plancher de vehicule comprenant une couche de materiau synthetique
EP3277485A1 (fr) Procédé de fabrication d'un insert d'un ouvrant de véhicule automobile
EP1052076B1 (fr) Composant décoratif et procédé de fabrication d'un tel composant décoratif et un procédé de fabrication d'une pièce d'habillage intérieur d'un véhicule, par exemple, un panneau de portière, utilisant ledit composant décoratif
EP2162270A2 (fr) Piece hybride, moule et procede de fabrication d'une telle piece
FR2541959A1 (fr) Aile d'automobile moulee en resine synthetique ou similaire et son procede de fabrication
FR2736123A1 (fr) Rail de guidage, notamment rail tendeur pour l'entrainement par arbre a cames d'un moteur a combustion interne
EP0329542B1 (fr) Procédé de fabrication d'un volant de direction, notamment pour véhicule automobile
EP1577137A1 (fr) Profilé en au moins un élastomère ou un, plastomère, notamment destiné à équiper un ouvrant ou un encadrement d'ouvrant, et son procédé de fabrication
EP3187350A1 (fr) Hayon à lunette surmoulée
FR3068915A1 (fr) Procede de fabrication d'un bandage pneumatique perfectionne
EP2441648B1 (fr) Carter de direction de véhicule automobile avec élément de renfort
FR3056918A1 (fr) Raquette, en particulier structure de raquette de padel
FR3052425A1 (fr)
FR3038248A1 (fr) Procede et dispositif pour la fabrication d'une piece hybride ou composite a base de materiau thermoplastique presentant une face d'aspect et une face technique

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16730443

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2016730443

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15564002

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE