具有雕刻表面的车辆内部面板的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开一般涉及具有美学特征的车辆内部面板以及提供这种美学特征的方法。
【背景技术】
[0002]车辆内部面板典型地包括装饰方面，向车辆的客舱提供期望的美感。不同类型的材料、纹理、形状、触觉特征和视觉特征的组合可与面板一起使用以向客舱提供从豪华到实用的各种不同布景中的任一个。现代聚合物基材料因可用的设计自由而能够被成形为复杂的波状外形并且被广泛用于车辆内部。随着时间的推移，聚合物基材料在车辆内部已经变得很平凡，这促使一些车辆制造商寻求通过包含不同的非聚合物材料(例如，皮革、织物、金属等)作为内部设计元件以区别于平凡的内部。但是当这些其它材料类型被采用时就失去了成形聚合物基材料的容易性，这迫使内部设计者在希望用非聚合物材料时妥协且放弃期望的形状和表面轮廓。
[0003]诺维克(Nowik)等人的公开号为2013/0221698号的美国专利申请公开了对在车辆内部覆盖材料的装饰表面创建尖锐设计特征有用的负热成型工序的实施例。该工序依赖于聚合物基材料板材，在将材料的想要的展示表面压至工具表面之前加热该聚合物基材料板材。该工序是对正热成型工序的改善，其中在正热成型工序中将板材的背面或底侧压至工具表面，因为更尖的特征可直接形成于展示表面而不用贯穿材料的厚度，尤其当板材材料的厚度较厚时。
【发明内容】
[0004]根据至少一个实施方式，一种制造车辆内部面板的方法包括如下步骤:(a)提供刚性衬底和面朝所述衬底的冷成形工具表面；(b)在所述衬底与所述冷成形工具表面之间支撑基本平坦的装饰材料片，所述装饰材料片具有面朝所述冷成形工具表面的装饰侧；(C)在所述衬底与所述装饰材料片之间设置可固化粘合剂；(d)通过将所述装饰材料片压至所述冷成形工具表面以及在所述粘合剂固化之前用所述刚性衬底将所述可固化粘合剂压至所述装饰材料，将所述装饰材料片冷成形为三维片；以及(e)在所述粘合剂充分固化之后将所述冷成形工具表面和所述衬底从彼此移开，其中所述粘合剂将所述三维片保持为与所述冷成形工具表面的轮廓互补的形状。
[0005]根据至少一个实施方式，所述装饰材料片包括织物层。
[0006]根据至少一个实施方式，所述织物层具有玮编(weft)方向和经编(wrap)方向。所述方法还包括如下步骤:定向所述装饰材料片使得所述玮编方向和最高延伸方向从步骤
(13)到步骤(6)基本对齐。
[0007]根据至少一个实施方式，所述衬底包括面朝所述冷成形工具表面的表面。所述衬底具有与所述冷成形工具表面的轮廓不同的轮廓，由此固化的粘合剂具有非均匀的厚度。
[0008]根据至少一个实施方式，在步骤(C)之后且在步骤(e)之前所述可固化粘合剂膨胀形成泡沫材料。
[0009]根据至少一个实施方式，所述装饰材料片的至少一部分在步骤(b)中处于张紧状态，并且在步骤(d)中沿至少一个方向具有更大的张紧量。
[0010]根据至少一个实施方式，所述装饰材料片在步骤(b)中被紧固至位于所述衬底的周界外的位置处的弹性固定元件使得所述弹性固定元件在步骤(d)中延伸以在步骤(d)中以及步骤(d)之后增加位于所述衬底的周界内的装饰材料表面面积的量。
[0011]根据至少一个实施方式，所述的方法还包括使用冷成形工具，所述冷成形工具包括上部和下部，所述上部和所述下部在步骤(d)中朝向彼此移动且在步骤(e)中远离彼此移动。所述衬底在步骤(d)之前被紧固至所述上部，所述下部包括所述冷成形工具表面并且在步骤(b)中将所述基本平坦的装饰材料片支撑在所述冷成形工具表面上方。
[0012]根据至少一个实施方式，步骤(C)包括将所述可固化粘合剂浇注到所述装饰材料片上。
[0013]根据至少一个实施方式，所述方法还包括使用冷成形工具，所述冷成形工具包括上部和下部，所述上部和所述下部在步骤(d)中朝向彼此移动且在步骤(e)中远离彼此移动。所述衬底被所述下部支撑，所述上部包括所述冷成形工具表面并且在步骤(b)中将所述基本平坦的装饰材料片支撑在所述冷成形工具表面下方。
[0014]根据至少一个实施方式，步骤(C)包括将所述可固化粘合剂喷射到所述衬底上。
[0015]根据至少一个实施方式，一种用于在车辆的客舱中使用的车辆内部面板包括:刚性衬底;装饰层，被设置在所述刚性衬底的区域上方，所述装饰层包括织物层和从所述客舱可见的装饰表面；以及泡沫层，介于所述衬底与所述装饰层之间。所述泡沫层是沿所述区域具有非均匀厚度的连续层。所述装饰表面包括雕刻特征，所述雕刻特征具有比下垫衬底半径小的特征半径。
[0016]根据至少一个实施方式，所述雕刻特征包括凹形，所述装饰层在所述凹形处处于张紧状态。
[0017]根据至少一个实施方式，一种车门内部面板包括车辆内部面板，所述泡沫层沿所述车门面板的扶手部分的厚度大于沿所述车门面板的基本垂直部分的厚度。
[0018]根据至少一个实施方式，一种车门内部面板包括车辆内部面板，所述织物层具有垂直定向的玮编和水平定向的经编。
[0019]设想到前面段落、权利要求和/或下面描述和附图中产生的各个特征可被独立采用或被组合采用。例如，结合实施方式公开的特征可适用于所有实施方式，除非特征不兼容。
【附图说明】
[0020]下文将结合附图描述一个或多个实施方式，在附图中:
[0021 ]图1是作为车门内部面板的一部分的车辆内部面板的透视图；
[0022]图2是图1的车辆内部面板的截面视图；
[0023]图3是作为车门内部面板的一部分的另一车辆内部面板的透视图，其包括雕刻特征；
[0024]图4是图3的车辆内部面板的截面视图；
[0025]图5是说明性雕刻工序的工序流程图；
[0026]图6是执行雕刻工序的冷成形工具的示意性截面视图；
[0027]图7是车辆内部面板的雕刻特征的放大截面视图；
[0028]图8是冷成形工具的下部的透视图；
[0029]图9是执行雕刻工序的另一冷成形工具的示意性截面视图；
[0030]图10是另一冷成形工具的透视图；以及
[0031 ]图11是图10的冷成形工具的下部的截面视图。
【具体实施方式】
[0032]下面描述了一种车辆内部面板，该车辆内部面板包括包含织物层的装饰元件，该装饰元件可被成形为包括位于面板的外表面中的雕刻设计特征。面板包括刚性衬底、包含织物的上覆装饰层、以及位于衬底与装饰层之间且粘结衬底和装饰层的泡沫层。制作面板的工序能在装饰层中形成尖的、明显的雕刻特征，从而使聚合物膜表面层的式样优点与迄今为止因织物包覆或压合工序的局限性而局限于平滑或略微倾斜的表面轮廓的织物材料的复杂且可取的纹理结合。尽管在车门内部面板的背景下进行描述，但是本文中包含的教导适用于所有类型的车辆内部面板，包括但不限于仪器面板、膝垫面板、储存箱盖、柱盖、操纵面板、车顶面板、和/或方向盘面板(列举了一些)。
[0033]图1至图4示出了作为内部车门面板12、12’的一部分的车辆内部面板1、1 ’的两个实施例。这些示例性面板10、10’中的每个都是内嵌面板或圆雕饰形式，这种形式旨在至少部分地提供具有与装配有面板10、10’的车门面板12、12’的周围部分不同的形状、轮廓、颜色、纹理、触觉、外观等的美学设计元件。每个面板10、10’都包括刚性衬底14、位于衬底上的装饰层16、以及位于衬底与装饰层之间的中间层18。图3和图4的实施例包括形成于装饰层16中的雕刻特征20，雕刻特征20在下面结合形成它们的方法被更详细地描述。
[0034]刚性衬底14提供基本的形状、尺寸、结构和用于耦接和/或隐藏下垫车辆结构和部件的附接位置。如这里所使用的，“刚性”指最小量的坚硬度或完整性。如果衬底能够在保持其整体形状的同时支撑其自身重量，则衬底被认为是刚性的。在车辆内部面板的上下文中，可包括金属、填充或未填充的塑料材料、复合材料、和/或它们的组合。
[0035]装饰层16包括面向客舱的外装饰侧22和面向衬底14的相反侧24。在下面描述的实施方式中，装饰层16包括织物层26。织物层26是由天然或合成材料例如纤维(例如，棉线、毛线、尼龙、涤纶、腈纶、碳素纤维)形成的机织的或非机织的(例如针织、纺等)纺织材料。至少在织物层26包括聚合物材料的实施方式中，聚合物材料不是固体膜层形式