聚合物的机动车部件的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于制造聚合物的机动车部件，特别是保险杠、导流板、梁、挡泥板或 类似形式的外部附加部件的方法，对此首先，优选借助注射成型方法制造聚合物原部件。
【背景技术】
[0002] 特别在用于汽车工业的较大的塑料注射成型部件中仅在注射成型处理之后才形 成以孔或其它例如长形凹部的形式的穿孔，从而避免流线。这种穿孔例如在现代化的保险 杠中是需要的，从而提供用于附加部件、驻车定位系统的夹孔、用于拖车耦合器、大灯清洗 装置、侧面识别器的凹口等。
[0003] 在现有技术中通常借助冲压处理形成需要的穿孔。其中在冲压边缘上形成的尖锐 棱边通过冲头的特殊形状（参见图1和图2)进行倒圆。
[0004] 常规的用于形成穿孔的冲压处理的缺陷在于切削面上形成应力发白的危险，由此 会使得表观明显变差。另一个缺陷是伴随冲压方法的使用而产生非常高的成本。因此例如 对于每种孔的几何形状都需要单独的冲压工具以及相应的替换工具。使用的冲压机械（参 见图1的描述）通常仅能够用于特定物品，即例如确切的保险杠形状。这在产品改变（例 如改型或完全新的模型）的情况下要求高的费用，因为除了新的冲压工具以外还需要完全 重新地设计相应的冲压装置。另一个缺陷在于，通过相应构造的冲头在穿孔边缘上形成的 压印半径特别在弯曲表面的情况下可能不均匀。另外，在产品成型时形成受限制的结构自 由度，因为冲压机械的结构受到限制。总的来说冲压处理是用于形成聚合物机动车部件中 穿孔的非常不灵活且昂贵的方法。
【发明内容】
[0005] 基于所述背景，本发明的目的在于，提供一种方法，通过该方法能够简单且灵活地 制造具有限定压印半径的穿孔以及具有限定压印半径的外边界。
[0006] 根据本发明通过用于制造聚合物的机动车部件，特别是保险杠、导流板、梁、挡泥 板或类似形式的外部附加部件的方法实现了该目的，
[0007] -其中首先，优选借助注射成型方法制造聚合物原部件，
[0008] _然后，可选地借助第一个自动化处理步骤，在原部件中生成至少一个穿孔，该穿 孔随之限定原部件的内边界，并且
[0009] -之后，在单独的第二个自动化处理步骤中，通过具有对应压印期望半径的轮廓的 压印工具沿内边界压向环绕棱边和/或沿原部件的外边界压向外棱边，在由外部的原部件 表面和内边界形成的环绕棱边上和/或在由原部件的外边界形成的外棱边上进行半径压 印。
[0010] 根据本发明与现有技术中常规的冲压方法有区别，在常规的冲压方法中与冲压过 程同时进行半径压印。取而代之，根据本发明采用2级的方法，该方法明显提高了灵活性并 且显著减少了用于形成具有倒圆边缘的穿孔的方法的成本。首先在第一个处理步骤中进行 穿孔的生成，该穿孔可以具有例如圆形孔、长孔或其他任意空隙的形状。这个穿孔特别是对 于整合特定的例如附加部件形式的附加件来说是需要的，从而例如在保险杠中实现符合规 定的功能和/或能够安装停车传感器、大灯清洗装置或类似物。随后在单独的第二个处理 步骤中将半径压印施加在穿孔生成时所形成的环绕棱边上，该环绕棱边是从生成的穿孔内 边界向外部的原部件表面的过渡部。这个过渡部通常是锐边的并且需要通过半径压印而变 得光滑。根据本发明通过一种压印工具进行半径压印，该工具具有与压印的期望半径对应 的轮廓。该压印工具这时沿着内边界压向环绕棱边，由此通过伴随的棱边倒圆而消除尖锐 棱边上的局部材料。根据本发明将第一个处理步骤中的穿孔生成与通过单独的第二个处理 步骤将半径压印施加到穿孔形成时产生的尖锐的环绕棱边上相分离，实现了最大限度的灵 活性，因为在穿孔形成的过程中，半径压印本身不再起到作用。因此，为了形成穿孔可以比 现有技术中常规的冲压方法采用成本有利得多的方法。此外优势为，在使用根据本发明的 方法时在穿孔区域中没有白色裂纹的风险。该穿孔在制造完成的机动车部件中通常设置有 能够移动的（例如大灯清洗装置）、固定的（例如停车传感器）或能够拆除的（例如牵引 钩）的挡板部件。优选内边界形成为闭合的，从而穿孔完全地由机动车部件的材料包围。然 而在本发明的范围内也生成和处理形成在机动车部件边缘上的穿孔，从而穿孔的内边界直 接邻接在机动车部件的外边界上。
[0011] 替换或补充前述的在穿孔上的半径压印，根据本发明的教导也可以用来优选局部 地赋予原部件的外边界限定的半径压印。
[0012] 如果在半径压印之前，优选还在穿孔生成之前，原部件涂有至少一个漆层，那么根 据本发明的方法特别也适合。因此借助根据本发明的用于半径压印的第二个处理步骤也可 以无损伤地变形外部原部件表面的、直接紧邻环绕尖锐棱边的涂漆区域，从而总体上实现 涂漆的聚合物部件的杰出的外观。通常在聚合物机动车部件的涂漆过程中涂覆例如以底层 和随后的顶漆形式的多个层。
[0013] 在本发明的范围内特别是无肩地形成半径压印。这意味着，借助压印工具仅在聚 合物部件上的尖锐的环绕棱边的区域内进行局部变形，正如在现有技术中已知的冲压过程 也是这种情况。在本发明的范围内特别是压印工具无自转地沿内边界移动并压向环绕棱边 和/或沿原部件的外边界移动并压向外棱边。因此也就是说，根据本发明在尖锐的环绕棱 边或外棱边的区域内进行局部的冲压处理，其中由于压印工具的挤压力而导致聚合物材料 的局部流动，这使得以期望的半径压印形式进行磨光。
[0014] 在本发明的范围内特别使得穿孔的生成和/或半径压印受CNC控制。概念CNC是 指"计算机数字控制"，并且表示用于控制和调整工具机械或相应设备的电子方法。CNC控 制实现了最大限度的灵活性，因为该制作方法基于相应的电脑程序，该电脑程序例如可以 基于待形成部件的CAD数据无需很大消耗地生成。如果进行部件更换，那么仅需要进行两 个处理步骤的重新编程，而彻底舍弃如冲压法中要求的、对工具或整个装置的结构改造。因 此根据本发明的方法具有最大限度的灵活性。
[0015] 在本发明的范围内特别是借助旋转的铣头或借助激光射束形成穿孔。基本上可以 以计算机辅助的方式控制用来形成穿孔的工具。用于半径压印的压印工具也同样如此，该 压印工具接下来还会详细描述。通过自动的工具更换，例如通过更换用于形成穿孔的铣头， 可以夹紧压印工具，或者替换性地压印工具也可以整合到铣头座中。在具有连续驱动轴的 铣床中，第二驱动侧可以用作压印工具的容纳部。
[0016] 适宜的是，在半径压印之后借助接合处理将至少一个附加附加部件安装在机动车 部件上。该接合过程例如可以是粘合或焊接。待接合的附加部件可以是例如用于驻车定位 系统的适配器、用于大灯清洗模块的框架或侧面识别壳体（用于侧视灯的壳体）。
[0017] 由压印工具生成的压印半径适宜地为0? 01mm至5mm，优选0? 1mm至3mm。适宜的 是，如此小地选择压印半径，使得从内边界到外部部件表面的过渡部的锐边完全被去除并 且尽管如此尽可能地不影响在直接紧邻环绕棱边的区域中的部件表面的外部表观。限定了 内边界区域的半径压印影响区域的压印深度为0. 05至0. 4mm，例如0. 1至0. 3mm。
[0018] 压印工具适宜地形成为圆柱形并且在其用于部件处理的端面具有至少两个工具 表面，其中在两个工具表面之间的环形过渡区域形成部件处理的区域。适宜的是，工具表面 在此形成为锥形并且相对于工具轴线具有不同的倾斜角度。在这两个锥形的工具表面上可 以邻接一个或多个其他的、例如弯曲的、压印工具端面的表面。本发明重要的是，在部件处 理的紧邻区域内成型这两个工具表面。因此例如外部的工具表面与工具轴线夹成55°至 85°、优选65°至75°的角度a。而内部的工具表面与工具轴线优选夹成15°至45°、特 别是25°至35°的角度。
[0019] 在本发明的范围内，除了半径压印还通过压印工具同时处理背离环绕棱边的、内 边界的下部区域。该处理特别这样设计，即，内边界的下部区域通过压印工具的相应锥形轮 廓而获得锥形状，该锥形状优选朝环绕棱边变尖。该锥形状例如可以用于夹紧相应的附加 附加部件（例如停车传感器或类似物）。
[0020] 聚合物的部件优选由热塑性塑料构成，该热塑性塑料例如基于聚丙烯，特别是PP/ EPDM共混物。
【附图说明】
[0021] 接下来根据仅示出一个实施例的附图详细说明本发明。其中示意性地示出了：
[0022] 图1示出根据现有技术用于在聚合物的机动车部件中形成穿孔的冲压装置，
[0023] 图2是根据现有技术的用于形成相应穿孔的冲头的两种不同视图，
[0024] 图3示出根据本发明的用于半径压印的压印工具的两种不同视图，
[0025] 图4示出根据本发明的用于制造半径压印的方法的细节视图，该细