车顶沟槽模制件的制作方法

本公开涉及机动车辆车顶沟槽模制件及其制造方法。

背景技术：

车顶包括称为“沟槽”的通道用于排水。将模制件固定在通道内以保护车顶并帮助排水。固定在通道内的模制件通常被称为沟槽模制件，并且通常形成为由更柔性材料覆盖的刚性横截面。在车顶沟槽和模制件之间包含泡沫块以提供牢固的配合。机动车辆制造商不断寻求零件重量、成本和可制造性的改善的效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供车顶沟槽模制件，以至少实现具有足够的柔性以符合机动车辆车顶结构的轮廓同时保持刚度。

根据本实用新型的实施例，提供了一种车顶沟槽模制件，包括：基部，基部包括从中心部分延伸的侧部和外表面；以及包覆成型部，包覆成型部设置在基部的外表面上，包覆成型部限定从基部的侧部横向向下延伸的第一唇缘和第二唇缘。

根据本实用新型的实施例，基部包括沿着外表面纵向延伸的凹槽，并且包覆成型部的一部分从外表面朝向基部的内表面填充凹槽。

根据本实用新型的实施例，包覆成型部进一步包括从侧部之一延伸的凸缘。

根据本实用新型的实施例，包覆成型部进一步包括从每个侧部向外延伸的凸片。

根据本实用新型的实施例，基部包括按重量计6％至18％之间的碳纤维。

根据本实用新型的实施例，基部包括按重量计38％至43％之间的原生共聚聚丙烯。

根据本实用新型的实施例，基部包括按重量计30％至42％之间的再生共聚聚丙烯以及按重量计6％至8％之间的合成填料。

根据本实用新型的实施例，基部的壁厚介于1.5mm至3.5mm之间，密度介于0.95g/cm³和1.20g/cm³之间，并且弯曲模量介于3,250Mpa至8,750Mpa之间。

根据本公开的示例性方面的装置尤其包括车顶沟槽模制件，包括基部，基部包括从中心部分延伸的侧部和外表面，其中包覆成型部设置在基部的外表面上。包覆成型部限定从基部的侧部横向延伸的第一唇缘和第二唇缘。

在前述车顶沟槽模制件的进一步非限制性实施例中，基部包括沿着外表面纵向延伸的凹槽，包覆成型部的一部分填充凹槽。

在前述车顶沟槽模制件的进一步非限制性实施例中，凹槽延伸到基部的厚度中，包覆成型部从外表面朝向基部的内表面延伸到凹槽中。

在前述车顶沟槽模制件的进一步非限制性实施例中，包覆成型部进一步包括从侧部之一延伸的凸缘。

在前述车顶沟槽模制件的进一步非限制性实施例中，包覆成型部进一步包括从每个侧部向外延伸的凸片。

在前述车顶沟槽模制件的进一步非限制性实施例中，基部包括按重量计6％至18％之间的碳纤维。

在前述车顶沟槽模制件的进一步非限制性实施例中，基部包括按重量计38％至43％之间的原生共聚聚丙烯。

在前述车顶沟槽模制件的进一步非限制性实施例中，基部包括按重量计30％至42％之间的再生共聚聚丙烯。

在前述车顶沟槽模制件的进一步非限制性实施例中，基部包括按重量计6％至8％之间的合成填料。

在前述车顶沟槽模制件的进一步非限制性实施例中，基部的壁厚介于1.5mm至3.5mm之间。

在前述车顶沟槽模制件的进一步非限制性实施例中，基部的密度介于0.95(g/cm³)和1.20(g/cm³)之间。

在前述车顶沟槽模制件的进一步非限制性实施例中，基部的弯曲模量介于3,250Mpa至8,750Mpa之间。

根据本公开的另一示例性方面的方法尤其包括用于制造车顶沟槽模制件的方法，包括：挤出基部，基部具有带从中心部分延伸的侧部的横截面和外表面；将挤出的基部连接至共挤出模具；挤出包覆成型部至少部分地绕基部的外表面以限定挤出部；以及切割挤出部达所需长度。

在前述用于制造车顶沟槽模制件的方法的任一进一步非限制性实施例中，包括挤出包覆成型部以具有从基部的侧部横向延伸的第一唇缘和第二唇缘。

在前述用于制造车顶沟槽模制件的方法的任一进一步非限制性实施例中，包括挤出基部以具有沿着基部的外表面纵向延伸的凹槽，并且利用包覆成型部从基部的外表面向基部的内表面填充凹槽。

在前述用于制造车顶沟槽模制件的方法的任一进一步非限制性实施例中，包括挤出包覆成型部以包括从基部的侧部之一延伸的凸缘。

在前述用于制造车顶沟槽模制件的方法的任一进一步非限制性实施例中，包括挤出基部以包括按重量计在6％至18％之间的碳纤维，按重量计在38％至43％之间的原生共聚聚丙烯，按重量计在30％至42％之间的再生共聚聚丙烯和按重量计在6％至8％之间的合成填料。

在前述用于制造车顶沟槽模制件的方法的任一进一步非限制性实施例中，包括挤出基部以包括介于1.5mm至3.5mm之间的壁厚。

本实用新型的有益效果在于：提供的车顶沟槽模制件至少能够实现具有足够的柔性以符合机动车辆车顶结构的轮廓同时保持刚度。

根据下面的详细描述，本公开的各种特征和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。伴随详细描述的附图可简要描述如下。

附图说明

图1是示例性车顶沟槽和模制件的示意图。

图2是示例性车顶沟槽和模制件的横截面图。

图3是示例性车顶沟槽模制件的横截面图。

图4是示例性车顶沟槽模制件的顶视图。

图5是示例性车顶沟槽模制件的基部的横截面图。

图6是用于制造车顶沟槽模制件的示例性工艺的示意图。

具体实施方式

参考图1和图2，机动车辆可以包括车顶12，该车顶包括称为车顶沟槽10的通道。车顶沟槽10是车顶内的通道，其引导水从车辆的侧面离开，并且还可包括将车顶固定到车辆的固定焊接部。沟槽模制件14覆盖车顶沟槽10并提供期望的美学外观。车顶沟槽10包括底面11和侧表面15。沟槽模制件14包括密封构件，该密封构件抵靠车顶沟槽10的底面11和侧表面15以将水沿期望的方向引导。

示例性沟槽模制件14包括覆盖有包覆成型部28的基部16。沟槽模制件14通过卡夹42固定在沟槽10内，该卡夹附接到设置在车顶沟槽10内的锚定件44。沟槽模制件14还可包括在每个暴露端处的端盖40，或者可邻接到机动车辆车顶的其他构件中并且因此不需要端盖40。

参考图3、图4和图5并继续参考图1，示例性沟槽模制件14以横截面示出并且包括由聚丙烯共聚物混合物形成的基部16。包覆成型部28与基部16共挤出并大致围绕基部16的整个外表面24。

示例性基部16包括中心部分20和两个侧部22。基部16形成大致c形的横截面，其中端部22从中心部分20横向延伸。侧部22包括朝向彼此向内弯曲的底部。中心部分20包括多个凹槽18，它们延伸到基部16的厚度46中。基部16的厚度46以及凹槽构造成在基部16中提供足够的柔性以符合车顶12的弧形(sweep)、弯曲和轮廓。在一个公开的实施例中，基部16的厚度46介于1.50mm(0.06英寸)和3.50mm(0.14英寸)之间。在另一公开的实施例中，厚度46约为1.76mm(0.7英寸)。在另一公开的实施例中，厚度46约为1.98mm(0.08英寸)。在另一公开的实施例中，厚度46约为3.00mm(0.12英寸)。应当理解，在基部16中提供足够柔性的其他厚度也在本公开的考虑范围内。

包覆成型部28被模制到基部16的外表面24上并包括横向延伸的第一和第二唇缘30、32。第一和第二唇缘30、32从基部16的每个侧部22横向向下延伸。当安装在车顶沟槽10内时，第一和第二唇缘30、32向下延伸以接触车顶沟槽10的底面11。在所公开的示例中，唇缘30、32从每个侧部22向下延伸并且跨越C形基部16的开口部分彼此平行。唇缘30、32与车顶沟槽10的底面11之间的接触会在安装时提供期望的牢固的坚实配合和感觉。

包覆成型部28还包括在一侧上的侧延伸凸缘34，该侧延伸凸缘接合车顶沟槽10的一个侧表面15。包覆成型部28进一步包括在每一侧上的凸片36，它们大致具有相同的尺寸和配置并且还有助于提供与车顶沟槽10的侧表面15的密封接触。第一唇缘30、第二唇缘32、凸缘34和凸片36延伸沟槽模制件14的整个纵向长度。

包覆成型部28被模制到基部16，使得包覆成型部28的部分38延伸穿过凹槽18。包覆成型部28的部分38从基部16的外表面24朝向基部16的内表面26延伸到凹槽18中。凹槽18纵向延伸沟槽模制件14的长度。这些凹槽在基部16中提供了所需的柔性，其能够实现左右并且沿着长度弯曲以符合机动车辆车顶12和车顶沟槽10的曲线和轮廓。尽管示出了四个凹槽18，但是也可以使用其他数量的凹槽18来在基部16中提供足够的柔性以符合车顶12的形状。

参考图6并继续参考图3，示例性沟槽模制件14使用80处示意性所示的共挤出工艺来制造。所公开的共挤出工艺利用主挤出机66将基部16从基部材料50中挤出。主挤出机66将基部材料50推出到共挤出模具70中。在共挤出模具70中，包覆成型部28由包覆成型材料76通过软挤出机68形成。

来自共挤出模具70的输出是沟槽模制件14的如图3所示出的横截面并且在图6中以78示意性地示出的连续长度。沟槽模制件14的连续长度从共挤出模具70连接到水浴槽72中。在水浴槽72中，共挤出物78的连续长度被冷却，如在82处示意性地表示的那样。

然后将冷却的连续沟槽模制构件78引导至在84处示意性示出的切割位置，其中将沟槽模制件78的连续长度切割成期望的长度88。然后，切割过的沟槽模制件14准备好组装到机动车辆车顶12而无需进一步处理。应当理解，沟槽模制件14的横截面能够沿侧向方向弯曲但也能纵向弯曲，从而不需要额外的处理步骤。向下延伸的唇缘30、32接合车顶沟槽10的底面11以提供牢固的理想配合和表面处理，而没有附加的支承部或结构。

沟槽模制件14可直接组装到车辆车顶12，如86处所示，它们被组装到机动车辆车顶12并且特别是在机动车辆沟槽10内。86处示意性所示的组装步骤包括利用卡夹42将沟槽模制件14固定在车顶沟槽10内。卡夹42与车顶沟槽10固定并提供沟槽模制件14的卡扣配合附接。卡夹42示意性地示出并且可包括任何已知的卡夹配置。可选地所示为将端盖40组装到沟槽模制件14，用于沟槽模制件的端部需要表面处理的应用。在一些应用中，车顶沟槽模制件14的端部被其他车顶结构隐藏，从而不需要端盖40。此外，已知的用于隐藏车顶沟槽10的端部的其他结构也在本公开的考虑范围内。

另外，虽然公开的是组装到车顶沟槽10中的单一长度的车顶沟槽模制件14，但也可以使用多个不连续的长度来对应于固定在车顶沟槽14内的其他结构，并且在本公开内容的考虑范围内。

示例基部材料50是聚丙烯共聚物，其配制为提供与基部16的壁厚46相对应的限定密度和弯曲模量。在50处示意性示出的基部材料包括图6中示意性示出的成分，其包括以确定的配方的原生共聚聚丙烯(virgin copolymer polypropylene)52、再生聚丙烯共聚物54、低密度色母料56、稳定剂58、偶联剂60、合成填料62和碳纤维64以提供所需的材料性能。以下表1中定义了三个示例性公开的配方。基部材料50的示例配方的每个组分定义为相对于下表1中提供的总重量的重量百分比。

示例基部材料50配方利用原生和再生聚丙烯的组合来提供车顶沟槽模制件14的受弯承载能力的限定增加，同时增加材料的拉伸伸长率并保持较低的密度以降低总重量。

所公开的基部材料50配方提供约3,250Mpa和8,750Mpa之间的限定弯曲模量。所公开的基部材料50配方还包括介于0.95g/cm³(0.034lb/in³)和1.20g/cm³(0.043lb/in³)之间的范围内的密度。弯曲模量至少部分由基部材料的密度和基部16的壁厚46的组合产生。在一个公开的材料实施例中，基部包括3mm(0.12in)的壁厚和0.98g/cm³(0.035lb/in³)的密度以提供3,500Mpa的弯曲模量。在另一公开的材料实施例中，基部包括1.98mm(0.08in)的壁厚和1.00g/cm³(0.036lb/in³)的密度以提供6,000Mpa的弯曲模量。在另一公开的材料实施例中，基部包括1.76mm(0.7in)的壁厚和1.10g/cm³(0.040lb/in³)的密度以提供8,500Mpa的弯曲模量。

在一个公开的示例配方中，基部16包括按重量计6％至18％之间的碳纤维。在另一个公开的实施例中，基部包括按重量计约7.00％的碳纤维。在另一个公开的实施例中，基部包括按重量计约11.00％的碳纤维。在另一个公开的实施例中，基部包括按重量计约15.00％的碳纤维。

在一个公开的示例配方中，基部包括按重量计38％至43％之间的原生共聚聚丙烯。在另一公开的示例配方中，基部包括按重量计约39.10％的原生共聚聚丙烯。在另一公开的示例配方中，基部包括按重量计约41.10％的原生共聚聚丙烯。在另一公开的示例配方中，基部包括按重量计约42.10％的原生共聚聚丙烯。

在一个示例配方中，基部16包括按重量计30％至42％之间的再生共聚聚丙烯。在另一示例配方中，基部16包括按重量计约39.10％的再生共聚聚丙烯。在另一示例配方中，基部16包括按重量计约31.10％的再生共聚聚丙烯。在另一示例配方中，基部16包括按重量计约42.60％的再生共聚聚丙烯。

在一个示例配方中，基部16包括按重量计6％至8％之间的合成填料。在另一示例配方中，基部16包括按重量计约7.05％的合成填料。

在一个公开的示例实施例中，碳纤维再生并且长度介于约6至12mm之间。应当理解，碳纤维的其他长度以及原生材料的使用都在本公开的考虑范围内。

在一个公开的示例中，合成填料62用于改进成本并改进材料性质。在一个公开的示例中，合成填料62包括硫氧镁。添加填料62以降低沟槽模制件14的线性热膨胀系数并增加材料刚度。

应当理解，所公开的示例配方包括每个组分的近似重量百分比，其可以根据塑料材料的已知的公差而变化。另外，在本公开的考虑范围内，可以在本公开的范围内使用其他基部材料配方。

示例包覆成型材料76是热塑性硫化橡胶(TPV)，其具有介于50和90邵氏A之间的刚度。包覆成型材料76用于覆盖和密封基部16。另外，包覆成型材料76用于提供与机动车辆车顶相对应的完整沟槽模制件14的期望纹理和颜色以及期望的美学外观。可使用其他包覆成型材料，其提供所期望的限定的柔性和美学外观，也与基部材料50兼容。

因此，所公开的示例沟槽模制件14包括由基部16和包覆成型部28限定的整体横截面形状，其具有足够的柔性以符合机动车辆车顶结构的轮廓，同时保持限定的刚度。沟槽模制件14包括消除对额外的支撑结构和支承部的需要的构件。另外，根据所公开的配方，利用结合碳纤维和填充材料的基部材料50来制造基部16，其提供柔性和刚度的期望的材料性质。

虽然不同的非限制性实施例所示为具有特定的部件或步骤，但是本公开的实施例不限于这些特定的组合。可以使用来自任何非限制性实施例的一些部件或构件与来自任何其它非限制性实施例的构件或部件结合。

应当理解，在若干附图中，相同的附图标记指代对应的或相同的元件。应当理解，尽管在这些示例性实施例中公开和示出了特定的部件布置，但是其它布置也可以从本公开的教导受益。

前面的描述应解释为说明性的而不是限制性的。本领域的普通技术人员将理解，某些修改可以归入本公开的范围内。出于这些原因，应研究以下权利要求以确定本公开的真实范围和内容。