專利名稱：制造發(fā)泡部件的方法和用于實施此方法的發(fā)泡模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造發(fā)泡部件，特別是用于機(jī)動車輛的車體附裝部件的方法，另外還涉及一種用于實施此方法的發(fā)泡模具。
背景技術(shù)：
用于機(jī)動車輛的車體附裝部件是那些具有下述特點的部件附裝至車輛主體，在已經(jīng)安裝好的狀態(tài)下限定車輛蒙皮的至少一部分，并且從外側(cè)是可見的。車體附裝部件可以是口蓋(門、蓋)、保險杠或者頂部模塊；包含滑頂單元的頂部模塊也屬于車體附裝部件。
包括經(jīng)玻璃纖維增強(qiáng)的PU材料的發(fā)泡車體附裝部件，特別是頂部模塊，是眾所周知的，其中，玻璃纖維例如以所謂的長纖維注入方法(LFI方法)注入到塑料中。將深沖的箔蒙皮放置在發(fā)泡模具中并為之設(shè)置發(fā)泡襯背，所述深沖的箔蒙皮的厚度為0.5-2mm，且由塑料或者鋁組成。當(dāng)PU材料已經(jīng)發(fā)生反應(yīng)而起泡后，所述車體附裝部件必須從發(fā)泡模具中取出，然后必須通過研磨或者噴水而對車體附裝部件的邊緣進(jìn)行修剪(trim)，以去除過多的材料以及制造尺寸精確的切割緣(切割邊緣)。對車體附裝部件進(jìn)行的修剪是在獨立的工作步驟中完成的，因此是高成本的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種制造發(fā)泡部件的方法以及一種用于實施此方法的發(fā)泡模具，使得可以用低的成本并且以簡單的方式制造所述部件。
這是通過根據(jù)本發(fā)明的制造發(fā)泡部件，特別是用于機(jī)動車輛的車體附裝部件的方法而實現(xiàn)的，所述方法包括以下步驟提供包括模具底部部件和模具上部部件的發(fā)泡模具；
將蒙皮放置在所述模具底部部件內(nèi)；涂敷可膨脹的材料；以及閉合所述發(fā)泡模具，讓蒙皮的至少一部分位于模具底部部件和模具上部部件之間的間隙內(nèi)，并且在發(fā)泡工藝之后打開發(fā)泡模具的過程中，通過發(fā)泡模具自身修剪所述蒙皮。
例如，所述蒙皮是厚度為0.5至2mm的深沖塑料或者鋁箔，其被放置在發(fā)泡室內(nèi)，并且至少有一部分延伸至模具底部部件和模具上部部件之間的間隙內(nèi)，這個發(fā)泡室是模具底部部件和模具上部部件之間的一個腔。在打開發(fā)泡模具的過程中，由發(fā)泡模具自身對所述蒙皮進(jìn)行修剪，即通過發(fā)泡模具具有切割邊緣的那部分來修剪。任何后續(xù)的蒙皮修剪是不必要的，這使得這種制造車體附裝部件的方法更簡單且更具有成本效率。如果在模具底部部件和模具上部部件之間的間隙內(nèi)有發(fā)泡材料，任何這樣的材料將也在打開發(fā)泡模具的過程中被修剪掉。
本發(fā)明也可以和注塑模具一起應(yīng)用，并且車體附裝部件可以是注塑模制的。
優(yōu)選地，所述多個模具部件中的一個部件具有用于修剪蒙皮的切割刃。在打開發(fā)泡模具的過程中，也就是在移動所述多個模具部件中的一個部件的過程中，例如在打開方向上移動模具上部部件的過程中，通過此切割刃修剪蒙皮，以及根據(jù)具體情況修剪模具底部部件和模具上部部件之間間隙內(nèi)存在的任何固化發(fā)泡材料。
優(yōu)選地，所述切割刃是可更換的。所述切割刃是構(gòu)成切割嵌件一部分的一個磨損元件。當(dāng)磨壞后，不需要更換整個模具部件，而只需要將一個新的切割嵌件附裝至所述模具部件即可。
優(yōu)選地，所述支撐表面是可更換的。該支撐表面是一個磨損元件。
例如，所述蒙皮在一個模具部件上的支撐表面和另一模具部件上的切割刃之間被修剪。
優(yōu)選地，在發(fā)泡模具閉合的情況下，所述切割刃和所述支撐表面的外邊緣在打開方向上基本重疊。在打開所述發(fā)泡模具的過程中，支撐表面的外邊緣和切割刃彼此接近地移過，使得所述切割刃和支撐表面的外邊緣之間僅僅留有極小的間隙，保證了一個不帶有任何突出的過多材料的直切割邊緣。
例如，一個模具部件具有附屬部件，蒙皮位于該附屬部件周圍的部分鄰接一個切割邊緣，所述切割邊緣在對蒙皮進(jìn)行修剪的過程中形成的。
優(yōu)選地，所述切割刃位于所述附屬部件的區(qū)域內(nèi)。如果切割刃被設(shè)計成可更換的，那么所述附屬部件也可以設(shè)計成可更換的。
依照優(yōu)選實施方式，所述模具部件中的一個部件具有包括所述支撐表面或者切割邊緣的滑動器。該滑動器可以在與所述打開方向相橫交的方向上移動以允許插入蒙皮，并且在插入蒙皮之后，將模具部件上的表面彼此移近，此后所述蒙皮將在這些表面之間被修剪。
優(yōu)選地，模具部件中的一個部件具有鄰近所述附屬部件的凹槽，蒙皮沿著凹槽延伸至所述間隙。所述凹槽和附屬部件在這里可以被設(shè)置成使可膨脹的材料能夠流入凹槽和附屬部件之間的區(qū)域內(nèi)；從而，發(fā)泡之后固化的材料以及蒙皮都位于所述間隙內(nèi)并且將一同被修剪。所述間隙是發(fā)泡室的一部分，發(fā)泡室是指模具上部部件和模具底部部件之間的一個腔，且還用作通風(fēng)室。
優(yōu)選地，在間隙區(qū)域內(nèi)所述蒙皮被夾在模具上部部件和模具底部部件之間。所述蒙皮由一個部件(例如模具底部部件)壓在第二部件(例如模具上部部件)上，使得少量的發(fā)泡材料可以限定的方式于所述蒙皮、模具底部部件和模具上部部件之間溢出。
用于實施這種方法的本發(fā)明發(fā)泡模具有模具底部部件、模具上部部件和位于模具底部部件與模具上部部件之間的發(fā)泡室，且所述模具底部部件和模具上部部件具有位于發(fā)泡室邊緣處的切割刃和支撐表面，所述切割刃和支撐表面在打開方向上是基本重疊的，并且在打開的過程中彼此接近地移過，以修剪發(fā)泡部件的邊緣。由于切割刃相對于支撐表面進(jìn)行定位，特別是相對于支撐表面的外邊緣進(jìn)行定位，使蒙皮在打開發(fā)泡模具的過程中被剪切，事實上，所述蒙皮被預(yù)先放置在發(fā)泡室內(nèi)，也就是放置在模具底部部件和模具上部部件之間的腔內(nèi)，而且還設(shè)置有一個發(fā)泡襯背。在這個工藝中，將在蒙皮上形成直的切割邊緣。以此方式取消在發(fā)泡之后以單獨的工作步驟對車體附裝部件進(jìn)行的修剪，因此投入減少，而且確保車體附裝部件具有成本效率且容易制造。
優(yōu)選地，所述模具部件中的一個具有設(shè)置在附屬部件上的切割刃。
優(yōu)選地，所述模具部件中的一個具有凹槽，當(dāng)所述發(fā)泡模具閉合時，蒙皮延伸至凹槽內(nèi)直至到達(dá)所述間隙。
優(yōu)選地，在所述模具底部部件和模具上部部件之間形成一個間隙，當(dāng)所述發(fā)泡模具閉合時，所述蒙皮被夾在所述間隙的區(qū)域內(nèi)，且該間隙區(qū)域有兩個具有相同傾斜度的相對表面。
優(yōu)選地，所述模具部件中的一個具有滑動器，該滑動器包括所述支持表面或者所述切割刃，且該滑動器在與所述打開方向橫交的方向上移動。


此外，本發(fā)明的進(jìn)一步特征和優(yōu)勢將通過下面的描述和附圖而變得清晰。下面將借助于優(yōu)選實施方式對本發(fā)明進(jìn)行說明。在所述附圖中圖1是一機(jī)動車輛的立體圖，該機(jī)動車輛包含一個頂部模塊形式的車體附裝部件，該頂部模塊是采用本發(fā)明的發(fā)泡模具依照本發(fā)明的方法制造的；圖2是所述車體附裝部件沿圖1中II-II線的剖視圖；圖3是位于本發(fā)明發(fā)泡模具內(nèi)的車體附裝部件的剖視圖；以及圖4示出圖3中以X標(biāo)明的區(qū)域的放大詳圖。
具體實施例方式
圖1示出一個發(fā)泡部件，更精確地說，示出一個頂部模塊10形式的車體附裝部件。然而，所述車體附裝部件也可以為機(jī)動車輛的翼子板、門或者口蓋(發(fā)動機(jī)罩，行李箱蓋)。內(nèi)部空間內(nèi)襯部件也可以通過下列方法制造。
當(dāng)安裝至車輛上時，頂部模塊10有一個可見的外側(cè)，該外側(cè)由一個薄的深沖箔蒙皮(蒙皮12)形成。所述蒙皮12由塑料或鋁制成，并且優(yōu)選地完全著色并被涂覆，以取代外側(cè)涂漆。
直接鄰接蒙皮12背側(cè)的是塑料層14，塑料層14由纖維增強(qiáng)的PU泡沫材料組成，而且通過為蒙皮12提供發(fā)泡或者注射模制襯背而形成，其中，玻璃纖維通過LFI方法(LFI＝長纖維注入)而導(dǎo)入泡沫材料中并因此強(qiáng)化塑料層14(圖2)。
沿車輛的縱向看，圖2所示的塑料層14在其中間區(qū)域的厚度比邊界區(qū)域16厚。頂部模塊10的兩個側(cè)邊緣伸出由塑料層14的中間區(qū)域所形成的下邊緣之外，且蒙皮12繞著頂部模塊10突出的側(cè)邊緣彎曲。蒙皮12的切割邊緣的標(biāo)號為17。
圖3和圖4示出用于制造頂部模塊10的發(fā)泡模具。所述發(fā)泡模具包含模具底部部件18和模具上部部件20。
模具底部部件18是兩部分式構(gòu)造，而且包含一個滑動器22。模具底部部件18和模具上部部件20的打開方向O是豎直的(參見圖3)，而滑動器22的打開方向與所述發(fā)泡模具的打開方向O橫交，也就是說是水平的。
所述蒙皮12抵靠滑動器22的凹槽24，而且在模具上部部件20和滑動器22之間的間隙28內(nèi)圍繞模具上部部件20的附屬部件26延伸。
在間隙28的區(qū)域內(nèi)，蒙皮12被夾在滑動器22和模具上部部件20之間，滑動器22和模具上部部件20在這個區(qū)域內(nèi)具有同樣的傾斜度。
所述蒙皮12沿著滑動器22的上邊緣延伸，并且被夾在滑動器22和模具上部部件20之間的一點處。
模具上部部件20上的附屬部件26鄰接滑動器22的凹槽24，它具有一個切割刃32，切割刃32是可更換的切割嵌件的一部分。附屬部件26和所述切割刃32一起更換也是可以的。位于附屬部件26上方(在打開方向O上)的是滑動器22的支撐表面34的外邊緣，該外邊緣的功能將在下面說明。
在制造頂部模塊10的過程中，將預(yù)制的蒙皮12放置在模具底部部件18內(nèi)，將滑動器22向外移出，使蒙皮12靠在模塊底部部件18上。然后將液態(tài)的PU材料涂敷至蒙皮12的背側(cè)，且在此過程中，加入玻璃纖維(LFI方法)。所述模具上部部件20向下移動并且滑動器22向內(nèi)移動到關(guān)閉的位置。所述PU材料發(fā)生反應(yīng)而起泡并且充滿形成于模具底部部件18和模具上部部件20之間的發(fā)泡室，在發(fā)泡之后該發(fā)泡室形成塑料層14。
當(dāng)模具上部部件20沿著打開方向O(在此實施方式中為豎直方向)打開時，蒙皮12被位于間隙28的水平延伸部分內(nèi)的切割邊緣32修剪。在打開模具上部部件的過程中，滑動器22保持在關(guān)閉位置，使得滑動器22的支撐表面34停留在原位而不能“滑離”，從而將形成了直的切割邊緣17。因為支撐表面34的邊緣位于切割刃32上方，并且切割刃32在打開的過程中接近地移過支撐表面34的邊緣，不會留下多余的材料，但獲得一個整齊的切割邊緣17，而且不需要任何后續(xù)處理。
凹槽24和附屬部件26在這里被設(shè)計成使得僅有限定量的發(fā)泡材料將到達(dá)所述附屬部件26和支撐表面34之間的間隙。這就是為什么在打開模具上部部件20的過程中蒙皮12以及到達(dá)間隙28處的發(fā)泡材料將被剪切的原因。在間隙28內(nèi)沒有示出所述發(fā)泡材料。
如果凹槽24進(jìn)一步向上延伸(依照圖3)，于是更多的形成塑料層14的發(fā)泡材料將進(jìn)入支撐表面34和切割邊緣32之間的區(qū)域，并且塑料層14和蒙皮12一起將在一個步驟中被剪切。
權(quán)利要求
1.一種制造發(fā)泡部件，特別是用于機(jī)動車輛的車體附裝部件的方法，所述方法包括以下步驟提供包括模具底部部件(18)和模具上部部件(20)的發(fā)泡模具；將蒙皮(12)放置在所述模具底部部件(18)內(nèi)；涂敷可膨脹的材料，以及閉合所述發(fā)泡模具，讓所述蒙皮(12)的至少一部分位于所述模具底部部件(18)和模具上部部件(20)之間的間隙(28)內(nèi)，并且在發(fā)泡工藝之后打開所述發(fā)泡模具的過程中，由所述發(fā)泡模具自身對所述蒙皮(12)進(jìn)行修剪。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述模具上部部件或者模具下部部件(20、18)具有切割刃(32)，所述蒙皮(12)由該切割刃(32)修剪。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述切割刃(32)是可更換的。
4.如權(quán)利要求2或者3所述的方法，其特征在于，所述蒙皮(12)在一個支撐表面(34)和所述切割刃(32)之間被修剪。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述支撐表面(34)是可更換的。
6.如權(quán)利要求4或者5所述的方法，其特征在于，在所述發(fā)泡模具閉合的情況下所述切割刃(32)和所述支撐表面(34)的外邊緣在打開方向(O)上是基本重疊的。
7.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述模具部件中的一個具有一個附屬部件(26))，所述蒙皮(12)位于該附屬部件周圍的部分鄰接一個切割邊緣(17)，所述切割邊緣(17)是在對所述蒙皮(12)進(jìn)行修剪的過程中形成的。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述切割刃(32)位于所述附屬部件(26)的區(qū)域內(nèi)。
9.如權(quán)利要求4至8中任一項所述的方法，其特征在于，所述模具部件中的一個具有滑動器(22)，所述滑動器(22)包括支撐表面(34)或者切割邊緣(32)，在發(fā)泡工藝的過程中所述滑動器在與所述打開方向(O)橫交的方向上移動。
10.如權(quán)利要求7至9中任一項所述的方法，其特征在于，所述模具部件中的一個具有鄰接所述附屬部件(26)的凹槽(24)，所述蒙皮(12)沿著所述凹槽延伸至所述間隙(28)。
11.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在所述間隙(28)的區(qū)域內(nèi)，所述蒙皮(12)被夾在所述模具上部部件(20)和模具下部部件(18)之間。
12.用于實施如權(quán)利要求1至11中任一項所述方法的發(fā)泡模具，所述發(fā)泡模具包括模具底部部件(18)；模具上部部件(20)；以及位于所述模具底部部件(18)與模具上部部件(20)之間的發(fā)泡室，所述模具底部部件(18)和模具上部部件(20)具有切割刃(32)和支撐表面(34)，所述切割刃(32)和支撐表面(34)位于發(fā)泡室的邊緣處，在所述打開方向(O)上基本重疊，并且在打開的過程中彼此接近地移過而修剪所述發(fā)泡模具的邊緣。
13.如權(quán)利要求12所述的發(fā)泡模具，其特征在于，所述模具部件中的一個具有設(shè)置在一個附屬部件(26)上的切割刃(32)。
14.如權(quán)利要求12或者13所述的發(fā)泡模具，其特征在于，在所述發(fā)泡室內(nèi)，所述模具部件中的一個部件的邊緣具有凹槽(24)，當(dāng)所述發(fā)泡模具閉合時，所述發(fā)泡部件延伸至所述凹槽內(nèi)。
15.如權(quán)利要求12至14中任一項所述的發(fā)泡模具，其特征在于，所述間隙(28)形成于所述模具底部部件(18)和模具上部部件(20)之間，當(dāng)所述發(fā)泡模具閉合時，所述蒙皮(12)被夾在所述間隙(28)的區(qū)域內(nèi)，且所述間隙(28)的區(qū)域具有兩個具有相同傾斜度的相對表面。
16.如權(quán)利要求12至15中任一項所述的發(fā)泡模具，其特征在于，所述模具部件中的一個具有包括所述支撐表面(34)或者所述切割邊緣(32)的滑動器(22)，且所述滑動器(22)在與所述打開方向(O)相橫交的方向上移動。
全文摘要
一種制造發(fā)泡部件特別是用于機(jī)動車輛的車體附裝部件的方法，所述方法包括以下步驟；提供包含模具底部部件(18)和模具上部部件(20)的發(fā)泡模具，將蒙皮(12)放置在所述模具底部部件(18)內(nèi)，涂敷可膨脹材料，以及用位于所述模具底部部件(18)和模具上部部件(20)之間間隙(28)內(nèi)的所述蒙皮(12)的至少一部分閉合所述發(fā)泡模具。在發(fā)泡工藝之后在打開所述發(fā)泡模具的過程中，所述蒙皮(12)由所述發(fā)泡模具自身修剪。此外，本發(fā)明還涉及一種用于實施此方法的發(fā)泡模具。
文檔編號B29C44/58GK1927569SQ20061009910
公開日2007年3月14日 申請日期2006年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月28日
發(fā)明者馬蒂亞斯·路德維希, 赫貝特·貝克, 哈拉爾德·巴特克, 弗蘭克·尼布爾, 漢斯－約阿希姆·朗霍夫, 斯文·哈德爾, 托比亞斯·尼斯納 申請人:阿文美馳有限責(zé)任公司