用于部分地覆盖铁磁模具表面的装置的制造方法

文档序号:10997123阅读:430来源:国知局
用于部分地覆盖铁磁模具表面的装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及部分地覆盖铁磁模具表面的装置。
【背景技术】
[0002]对于汽车饰件来说,需要一种能在饰件可见侧展现出多种不同颜色的表皮。通过膜内涂布(IMP)工艺能够获得展现出两种不同颜色的表皮的表面层。根据如文献EP0804327B1所公开的现有技术,具有第一种颜色的第一层形成材料首先喷涂在模具表面的第一部分上,同时通过一个罩子避开模具表面的第二部分。下一步,移去罩子并且将具有第二种颜色的第二层形成材料喷涂在模具表面的第二部分上且部分喷涂在之前喷涂的层的背面,其中第二种颜色不同于第一种颜色。第一层形成材料因此具有边缘,该边缘位于第二层形成材料下方且定义出表面层的第一和第二表面部分之间的颜色分型线(colourparting line)。该已知方法的一个缺点是两种颜色部分之间的分型线通常不够锐利,因为罩子下方涂料的喷涂或分散。文献EP0804327B1因此公开了在模具表面的竖直脊状物上提供两种颜色之间的分型线,以便于从视觉上隐藏该分型线。实际分型线位于饰件表面层的沟槽中。
[0003]然而,由于沟槽的宽度,仍然有稍微可见的颜色过渡,因此需要获得在不同颜色之间的锐利过渡。此外,当使用具有复杂三维几何结构的模型,包括例如咬边(undercuts)或窄型(narrow shapes)时,很难掌握分色。为了获得锐利的分色,罩子的几何结构必须精确裁切成模具表面的三维形状。几何结构中的任意一点偏差都会导致颜色过渡出错。同样的,不同工具的几何结构可能不同因此需要使用不同的罩子,这就导致了生产成本的上升。
【实用新型内容】
[0004]因此,本实用新型的目标在于提高多色表皮不同颜色区域之间的分色。
[0005]该目标通过用于部分地覆盖铁磁模具表面的装置解决。本实用新型的进一步实施例、特征和改进在下文和附图中加以展现。
[0006]该用于部分地覆盖铁磁模具表面的装置包含罩子,该罩子包括适用于接触模具表面部分并且适于被调整成模具表面的形状的柔性材料。
[0007]由于该柔性材料,使得罩子至少部分适于遵循模具表面部分的形状,例如底切。因此,不需要额外的密封元件。一个单独的罩子能用于多个几何结构在例如几毫米内变化的模具。另外,由于是柔性材料,罩子不容易破裂。
[0008]该罩子进一步包括用于将罩子固定至铁磁模具表面的永磁体。换句话说,该罩子包括磁体,该磁体在磁体外侧产生静磁场用于将罩子固定至铁磁模具表面。永磁体允许将罩子固定至模具表面也允许随后将罩子从模具表面中移除。不需要额外的固定装置将罩子固定至模具表面。永磁体还能包括永久性磁化材料,即在材料外侧产生静磁场的粒子。优选的,永磁体可以是磁性的,即至少在室温下在磁体外侧产生静磁场。此外,永磁体能在温度高达300°C下呈磁性。磁体所产生的磁场通常穿透罩子的柔性材料。
[0009]用于IMP的模具通常包括铁磁性镍壳。因此,该装置无需做改变就能被用于现有的模具。通常,铁磁材料对本领域技术人员来说是众所周知的并且可以包括例如铁或钴或显示出铁磁特性的合金。由于永磁体,罩子能被固定至其它固定装置难以进入的铁磁模具表面部分。这种模具部分包括例如底切、孔和窄形。
[0010]在一个实施例中,罩子包括磁体和柔性材料,柔性材料是柔性的以便于其适于接触模具表面部分并且适于被调整成模具表面部分的形状。
[0011]通过采用该装置,可以在表皮的两种不同颜色的表面部分之间获得视觉上锐利的分型线。视觉上锐利的分型线要么锐利要么包括两种颜色的过渡区,但是该过渡区非常窄以至于用裸眼观察时,该分型线仍然显得很锐利。该过渡区能具有小于500μπι的宽度,更优选的是小于300μπι。
[0012]当罩子被固定至模具表面时,磁体能直接接触模具表面。可选的,罩子的柔性材料位于磁体和模具表面之间。在这种情况下,基于磁体的特性和模具表面,介于磁体和模具表面之间的柔性材料层应当选择使得磁体仍能将罩子固定至模具表面。磁体能够被接收在形成于罩子柔性材料中的凹槽内。磁体能通过粘合剂附连至柔性材料。可选的,可以想到磁体嵌入柔性材料中,例如在柔性材料的模制过程中。磁体能被设置成当罩子固定至模具表面时,磁体在平行于模具表面的方向上所测的长度至少为Imm或至少为5mm,优选为至少10_。磁体能具有垂直于模具表面的高度,至少在Imm和/或高达20mm,例如5_。磁体能具有大体圆柱形的形状具有大约5-30mm的直径,例如12mm。罩子能包括多个磁体以改进固定至模具表面的牢固性。罩子的柔性材料的重量能介于1g到5kg之间。根据罩子的尺寸和重量,磁体能施加至少0.1N优选为大于IN或大于5N的磁力,用于将罩子固定至铁磁模具表面。
[0013]该装置能包括用于覆盖模具表面多个部分的多个罩子和刚性外罩,其中刚性外罩可安装在罩子上,优选为安装在每个罩子上,以便介于多个模具之间的模具的表面部分被外罩覆盖。与罩子形成对比,刚性外罩不需要适于调整成模具表面的形状。刚性外罩能由塑料和/或纤维加强材料组成。
[0014]在进一步的实施例中,刚性外罩包括铁磁性区域或磁体,用于当罩子被固定至模具表面时在相对于模具的罩子的一侧将外罩固定至罩子的磁体。这样,有利于将刚性外罩固定在罩子上。刚性外罩还能包括用于将外罩固定至铁磁模具表面的磁体。刚性外罩的磁体能具有与罩子中的磁体相同的特性。
[0015]在进一步的实施例中,罩子具有第一罩子部分和第二罩子部分,第二罩子部分从第一罩子部分起成角度地延伸以形成涂料遮挡物。第二罩子部分防止要被涂涂料的模具部分被涂料污染。如果所述角度选择得太大或太小,第二部分可能无法有效形成阻挡涂料的喷涂遮挡物。介于第一和第二罩子部分之间的角度可以小于140°。进一步,所述角度可以大于40°。在一个实施例中,所述角度大约为90°。第二罩子部分能位于罩子的一端或者罩子的中心。第一和第二部分能通过弯曲的、弧线形、多边形的或弧形的联接部连接。第一罩子部分可以排列成大体平行于模具表面。第二罩子部分能包括把手以利于罩子定位在模具表面上。当将刚性外罩安装在罩子上时,第二罩子部分能作为引导件,以确保刚性外罩的准确定位。
[0016]进一步的实施例提出刚性外罩和/或罩子包括位置传感器,该位置传感器配置成用于检测刚性外罩和/或罩子在模具表面上的位置。该传感器可以被连接,例如无线连接,至控制单元或输出单元。传感器能发送信号至控制单元或输出单元,所述信号包括有关刚性外罩和/或罩子在模具表面上的位置信息。
[0017]柔性材料能由多种材料组成。重要的是柔性材料适用于接触模具表面部分并且适于被调整成模具表面部分的形状。优选的,罩子的柔性材料是弹性体,例如聚氨酯。柔性材料应当具有足够的柔性以适应于模具表面的形状。另一方面,柔性不应太大以便于确保在模具涂料过程中有锐利的分型线。柔性材料的硬度能具有50到90邵氏硬度之间的数值,优选的在70到80邵氏硬度之间。柔性材料应当能抵抗磨损以确保罩子具有合理的使用寿命。
[0018]下面描述一种在铁磁模具中制造具有多种颜色表皮的汽车饰件的方法。该方法包括以下步骤:
[0019]-用罩子覆盖第二模具表面部分,该罩子包括永磁体和适于接触模具表面部分并且适于被调整成模具表面部分的形状的柔性材料,
[0020]-用磁体将罩子固定至铁磁模具表面,
[0021]-将具有第一种颜色的第一涂层涂覆至第一模具表面部分,第一模具表面部分不同于第二模具表面部分,
[0022]-移除罩子,
[0023]-将具有第二种颜色的第二涂层涂覆至第二模具表面部分,以及
[0024]-在多种颜色的模具表面上搪塑(slushmoulding)热塑性粉末以形成表皮。
[0025]在搪塑步骤之前,附加的涂料或塑料胶能被涂覆至进一步的模具表面部分。由此,能够获得多色表皮。
[0026]多个模具表面部分能被多个罩子覆盖。这样,刚性外罩能被安装在罩子上,优选在每个罩子上,以便于多个罩子之间的模具表面被刚性外罩覆盖。第二模具表面部分在这种情况下能包括既被罩子又被外罩覆盖的模具表面部分。在将刚性外罩安装在罩子上之后,第一涂料能被涂覆到第一模具部分。之后,移除刚性外罩和罩子。之后,第二涂料能被涂覆到第二模具表面部分。
[0027]可选的,第二模具表面可以仅由覆盖了罩子的表面部分组成。仅由刚性外罩(而不是罩子)覆盖的模具表面部分能限定出第三模具表面部分,在移除罩子之前其上能涂覆具有第三种颜色的第三涂料。在涂覆第三涂料之后,罩子能被移除。第二涂料然后能被涂覆到第二模具表面。
[0028]优选的,第一、第二和/或第三涂料被喷涂或倒在相应的模具表面部分上。第一、第二和/或第三涂料可以是流体涂料或塑料溶胶。
[0029]尤其是,如上所述的用于部分地覆盖铁磁模具表面的装置能被用于制造用于汽车饰件的多色表皮。
【附图说明】

[0030]本实用新型的其他特征和优势将在下列附图和根据本实用新型的装置一些具体实施例中加以描述。
[0031]图1图示了多色饰件的横截面。
[0032]图2A图示了模具的部分横截面和用于部分地覆盖模具表面的装置。
[0033]图2B图示了移除用于部分地覆盖模具表面的装置后的图2A的模具的横截面。
[0034]图3A图示了模具和用于部分地覆盖模具表面的装置的进一步实施例。
[0035]图3B图示了移除柔性罩子和刚性外罩后图2A的模具的横截面。
[0036]在附图中,重复的特征具有相同的附图标记。
【具体实施方式】
[0037]图1中示出了饰件表皮I的横截面。饰件尤其是汽车内饰件,例如仪表盘、车门板、中控台或储物箱的盖子等等。表皮I包括可见侧上的表面层2和在外皮I背侧上的背层3。所示表面层2具有在可见侧上的具有第一种颜色的第一表面部分4、在可见侧上的具有第二种颜色的第二表面部分5,第二种颜色不同于第一种颜色,以及具有第三种颜色的第三表面层6,第三种颜色不同于第一种颜色和第二种颜色。表面层2的第一、第二和第三表面部分4、5、6限定出分型线7、8,分型线7、8从至少30cm的距离看去对人眼来说是清晰可见的。除了表皮I,饰件还能包括例如纤维加强载体(未示出)的进一步层。表皮I通过用搪塑工具和用于部分地覆盖模具表面的装置搪塑而成。
[0038]图2A示出了用于制造如图1中所示的表皮I的搪塑工具的一部分。这种搪塑工具对本领域技术人员来说是众所周知的且一般包括具有上部和下部9的模具,其中图2A只示出了下部9。模具的下部9用于制造表皮I的表面层2同时模具的上部能封闭模具以形成型腔,在型腔中,背层3被制成抵靠表面层2的背面。下模部分9包括具有第一模具表面部分10和第二模具表面部分11的表面。模具表面具有三维几何结构并且包括例如弧线形区域和脊状物12。至少第二模具表面部分11包括铁磁材料,通常是镍。在另一个实施例中,模具表面能包括其它铁磁材料,例如铁、钴或铁磁性的合金。第二模具表面部分11不需要是磁性的或部分磁性的或暂时磁性的。然而,重要的是永磁体22能粘至模具表面部分11。
[0039]为了得到如图1所示的具有视觉上锐利的分型线7、8的多色表皮,要用到用于部分地覆盖模具表面的装置。该装置包括罩子20和刚性外罩30。罩子20在第一 10、第二 11和/或第三12模具表面部分的膜内涂料过程中覆盖着模具表面部分。罩子20包括柔性材料并且适于接触模具表面部分并且适于被调整成模具表面部分的形状。柔性材料由聚氨酯制成,但是也能由其它弹性体材料或多种弹性体材料组成。罩子20进一步包括永磁体22,永磁体22至少部分嵌入罩子20的柔性材料中。图2A中磁体被接收在形成于罩子20的柔性材料中的凹槽23内。磁体在凹槽23内由夹子21保持。可选的或附加的,磁体22能通过粘合剂附接至柔性材料。
[0040]磁体22能具有多种形状。然而,为了维持罩子20的柔性,磁体22的尺寸不能任意大。当使用由稀土元素合金制成的稀土磁体时,磁体22的尺寸能缩短,所述稀土磁体产生强烈的永磁场。磁体22应该产生暂时的恒磁场,该恒磁场要足够大以便在涂覆涂料或塑料溶胶期间将罩子20固定至模具表面部分。另一方面,磁体22应该展现出足够小的磁场以便于在将涂料或塑料溶胶涂覆至第一模具表面部分11后能轻松地将罩子20从铁磁模具表面中移除。磁体22具有圆柱形,在平行于模具表面(X方向)的直径为1mm且高度为5mm(y方向)。磁体能向铁磁模具施加1N的磁力。
[0041 ]罩子20具有第一罩子部分24,其大体平行于第二模具表面部分11,和第二罩子部分25,其从第一罩子部分24其以大约112°的角度α延伸。由于柔性材料且基于第二模具表面部分11的形状,角度α能变化多达5°。第二罩子部分25形成喷涂障碍物并且避免在将第一涂料涂覆至第一模具表面部分10期间使涂料弄脏第二模具表面部分11。第二罩子部分25还用作手柄用于将罩子20定位在第二模具表面部分11上。
[0042]罩子20能通过允许多次复制的真空铸造制造。当温度从大约10°C升高到70°C时,罩子20的柔性材料适于遵从和/或维持几何结构变化在± 2mm。因此,相同的罩子20能被用于多个搪塑工具。如图2A、2B、3A和3B所示的罩子20的柔性材料的硬度为75邵氏硬度。罩子20的柔性材料允许覆盖具有底切、孔或窄形的三维模具表面。进一步,永磁体22允许将罩子20固定在这些底切、孔或窄形中。
[0043]如图2A所示,柔性罩子20只覆盖第二模具表面部分11的一部分。第二模具表面部分11的其它部分被刚性外罩30覆盖。在将罩子20固定至第二模具表面部分11后,刚性外罩30被放置在罩子20的顶部。当使用用于覆盖模具表面多个部分的多个罩子20时,刚性外罩30的边缘被安装在每个罩子20上,以便于介于多个罩子20之间的模具33的表面部分被刚性外罩30覆盖。因此,柔性罩子20被用于确保视觉上锐利的分型线7、8,而刚性外罩30覆盖第二模具表面中没有被罩子20覆盖的那部分。如图2A所不的实施例中,刚性外罩30依靠在罩子20上并且没有被固定至罩子20。在一些区域中,罩子20和刚性外罩30之间有间隙31,因为刚性外罩30没有被固定至罩子20。在膜内涂料过程中,涂料能偶然喷涂穿过间隙31。刚性外罩30包括位置传感器34,位置传感器34被配置成检测刚性外罩30在模具表面的位置。进一步,位置传感器34能被配置成检测罩子20的位置。罩子20还能包括位置传感器去检测罩子20在模具表面上的位置(未示出)。位置传感器34无线连接至控制单元和输出单元(未示出)。通过位置传感器34和控制单元和输出单元,操作员能够检查刚性外罩30和/或罩子20在模具上的位置。
[0044]如图3A所示的实施例与如图2A所示的实施例的区别在于使用了两个罩子20。进一步附加的罩子20能够根据表皮I的特性和模具的形状而使用。
[0045]图3A中,磁体22嵌入模具20的柔性材料中,例如在形成罩子20的成型过程中。介于罩子20的第一 24和第二 25部分之间的角度α对于左侧的罩子20来说大约在90°对于右侧的罩子20来说大约在120°。进一步,刚性外罩30包括磁体32,用于在相对于第二模具表面11的罩子20的一侧将外罩30固定至罩子20的磁体22。为了提高外罩30固定到罩子20的牢固性,磁体22、33的北极和南极直接相向设置。外罩30的磁体32还能被用于将外罩30固定至铁磁模具表面。在这种情况下,模具表面应该是平的而不应该具有复杂的三维形状,因为外罩30是刚性的并且不适于被调整成模具表面的三维形状。作为磁体32的替代,外罩30能包括设置在罩子20的磁体22顶部的铁磁性区域。这也能使刚性外罩30固定至罩子20。
[0046]根据图1所示的内饰件通过上述阐明的方法制造。首先,罩子20通过使用第二罩子部分25设置在第二模具表面部分11上。罩子20的柔性材料至少部分适应第二模具表面部分11且至少部分接触第二模具表面部分11。罩子20通过磁体22固定至铁磁模具表面部分11。刚性外罩30安装在罩子20上。当使用多个罩子20时,刚性外罩30优选设置在每个罩子20上,以便于介于多个罩子20之间的模具表面33被刚性外罩30防护。现在,具有第一种颜色的第一涂料41通过喷嘴40被喷涂到第一模具部分10上(见图2Α和3Α)。具有第二种颜色的第二涂料42通过喷嘴40被喷涂到的人模具表面部分11(见图2Β和3Β)。下一步中,剩下的罩子能被移除(剩下的罩子示于图3Β中)。具有第三种颜色的第三涂料被喷涂在没有涂覆第一和第二涂料的模具表面11’上(步骤未示出)。第二 42和/或第三涂料能被部分喷涂到先前被喷涂的层的背面。
[0047]在将具有不同颜色多种涂料涂覆到多色表面层后,多色表面层通过热塑性粉末搪塑形成汽车内饰件的表皮I。
[0048]附图标记列表
[0049]I 表皮
[0050]2表面层[0051 ]3 背层
[0052]4第一表面部分
[0053]5第二表面部分
[0054]6第三表面部分
[0055]7分型线
[0056]8分型线
[0057]9下模部分
[0058]10第一模具表面部分
[0059]11第二模具表面部分
[0060]12脊状物
[0061 ]13第三模具表面部分
[0062]20 罩子
[0063]21 夹子
[0064]22 磁体
[0065]23 凹槽
[0066]24第一罩子部分
[0067]25第二罩子部分
[0068]30刚性外罩
[0069]31刚性外罩和罩子之间的间隙
[0070]32 磁体
[0071]33多个罩子之间的表面部分
[0072]34位置传感器
[0073]40 喷嘴
[0074]41第一涂料
[0075]42第二涂料
【主权项】
1.用于部分地覆盖铁磁模具表面的装置,所述装置包含罩子,所述罩子包括适用于接触模具表面部分并且适于被调整成所述模具表面部分的形状的柔性材料,所述罩子还包括用于将所述罩子固定至所述铁磁模具的表面的永磁体。2.根据权利要求1所述的装置,包括用于覆盖所述模具表面多个部分的多个罩子和刚性外罩,其中所述刚性外罩可安装在所述多个罩子上,以便介于所述多个罩子之间的模具的表面部分被所述外罩覆盖。3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述刚性外罩包含用于将所述外罩固定至所述铁磁模具的表面的磁体。4.根据权利要求2或3所述的装置,其特征在于,所述刚性外罩包含铁磁材料或磁体,用于当所述罩子被固定至所述模具表面时在相对于所述模具的罩子的一侧将所述外罩固定至所述罩子的磁体。5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述磁体被设置成当所述罩子固定至所述模具表面时,所述磁体在平行于所述模具表面的方向上测得的长度至少为1_。6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述罩子具有第一部分和第二部分,所述第二部分从所述第一部分起成角度地延伸以形成涂料遮挡物。7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述磁体嵌入在所述罩子的柔性材料中。8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述罩子的柔性材料是弹性体。9.根据权利要求2或3所述的装置,其特征在于,所述刚性外罩和/或所述罩子包括位置传感器,所述位置传感器配置成用于检测所述刚性外罩和/或所述罩子在所述模具表面上的位置。
【专利摘要】本实用新型涉及用于部分地覆盖铁磁模具表面的装置,所述装置包括罩子,罩子包括适用于接触模具表面部分并且适于被调整成模具表面部分的形状的柔性材料,罩子还包括用于将罩子固定至铁磁模具的表面的磁体,其中磁体在平行于模具表面的方向上测得的长度至少为1mm。
【IPC分类】B29C41/22, B29C41/08, B29C41/34, B29L31/30
【公开号】CN205386903
【申请号】CN201520698022
【发明人】阿兰·朱利恩, 莫哈梅德·凯比奇, 杰罗米·西尼
【申请人】佛吉亚内饰系统有限责任公司
【公开日】2016年7月20日
【申请日】2015年9月10日
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