专利名称：制造发泡部件的方法和用于实施此方法的发泡模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制造发泡部件，特别是用于机动车辆的车体附装部件的方法，另外还涉及一种用于实施此方法的发泡模具。
背景技术：
用于机动车辆的车体附装部件是那些具有下述特点的部件附装至车辆主体，在已经安装好的状态下限定车辆蒙皮的至少一部分，并且从外侧是可见的。车体附装部件可以是口盖(门、盖)、保险杠或者顶部模块；包含滑顶单元的顶部模块也属于车体附装部件。
包括经玻璃纤维增强的PU材料的发泡车体附装部件，特别是顶部模块，是众所周知的，其中，玻璃纤维例如以所谓的长纤维注入方法(LFI方法)注入到塑料中。将深冲的箔蒙皮放置在发泡模具中并为之设置发泡衬背，所述深冲的箔蒙皮的厚度为0.5-2mm，且由塑料或者铝组成。当PU材料已经发生反应而起泡后，所述车体附装部件必须从发泡模具中取出，然后必须通过研磨或者喷水而对车体附装部件的边缘进行修剪(trim)，以去除过多的材料以及制造尺寸精确的切割缘(切割边缘)。对车体附装部件进行的修剪是在独立的工作步骤中完成的，因此是高成本的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制造发泡部件的方法以及一种用于实施此方法的发泡模具，使得可以用低的成本并且以简单的方式制造所述部件。
这是通过根据本发明的制造发泡部件，特别是用于机动车辆的车体附装部件的方法而实现的，所述方法包括以下步骤提供包括模具底部部件和模具上部部件的发泡模具；
将蒙皮放置在所述模具底部部件内；涂敷可膨胀的材料；以及闭合所述发泡模具，让蒙皮的至少一部分位于模具底部部件和模具上部部件之间的间隙内，并且在发泡工艺之后打开发泡模具的过程中，通过发泡模具自身修剪所述蒙皮。
例如，所述蒙皮是厚度为0.5至2mm的深冲塑料或者铝箔，其被放置在发泡室内，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间的间隙内，这个发泡室是模具底部部件和模具上部部件之间的一个腔。在打开发泡模具的过程中，由发泡模具自身对所述蒙皮进行修剪，即通过发泡模具具有切割边缘的那部分来修剪。任何后续的蒙皮修剪是不必要的，这使得这种制造车体附装部件的方法更简单且更具有成本效率。如果在模具底部部件和模具上部部件之间的间隙内有发泡材料，任何这样的材料将也在打开发泡模具的过程中被修剪掉。
本发明也可以和注塑模具一起应用，并且车体附装部件可以是注塑模制的。
优选地，所述多个模具部件中的一个部件具有用于修剪蒙皮的切割刃。在打开发泡模具的过程中，也就是在移动所述多个模具部件中的一个部件的过程中，例如在打开方向上移动模具上部部件的过程中，通过此切割刃修剪蒙皮，以及根据具体情况修剪模具底部部件和模具上部部件之间间隙内存在的任何固化发泡材料。
优选地，所述切割刃是可更换的。所述切割刃是构成切割嵌件一部分的一个磨损元件。当磨坏后，不需要更换整个模具部件，而只需要将一个新的切割嵌件附装至所述模具部件即可。
优选地，所述支撑表面是可更换的。该支撑表面是一个磨损元件。
例如，所述蒙皮在一个模具部件上的支撑表面和另一模具部件上的切割刃之间被修剪。
优选地，在发泡模具闭合的情况下，所述切割刃和所述支撑表面的外边缘在打开方向上基本重叠。在打开所述发泡模具的过程中，支撑表面的外边缘和切割刃彼此接近地移过，使得所述切割刃和支撑表面的外边缘之间仅仅留有极小的间隙，保证了一个不带有任何突出的过多材料的直切割边缘。
例如，一个模具部件具有附属部件，蒙皮位于该附属部件周围的部分邻接一个切割边缘，所述切割边缘在对蒙皮进行修剪的过程中形成的。
优选地，所述切割刃位于所述附属部件的区域内。如果切割刃被设计成可更换的，那么所述附属部件也可以设计成可更换的。
依照优选实施方式，所述模具部件中的一个部件具有包括所述支撑表面或者切割边缘的滑动器。该滑动器可以在与所述打开方向相横交的方向上移动以允许插入蒙皮，并且在插入蒙皮之后，将模具部件上的表面彼此移近，此后所述蒙皮将在这些表面之间被修剪。
优选地，模具部件中的一个部件具有邻近所述附属部件的凹槽，蒙皮沿着凹槽延伸至所述间隙。所述凹槽和附属部件在这里可以被设置成使可膨胀的材料能够流入凹槽和附属部件之间的区域内；从而，发泡之后固化的材料以及蒙皮都位于所述间隙内并且将一同被修剪。所述间隙是发泡室的一部分，发泡室是指模具上部部件和模具底部部件之间的一个腔，且还用作通风室。
优选地，在间隙区域内所述蒙皮被夹在模具上部部件和模具底部部件之间。所述蒙皮由一个部件(例如模具底部部件)压在第二部件(例如模具上部部件)上，使得少量的发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间溢出。
用于实施这种方法的本发明发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与模具上部部件之间的发泡室，且所述模具底部部件和模具上部部件具有位于发泡室边缘处的切割刃和支撑表面，所述切割刃和支撑表面在打开方向上是基本重叠的，并且在打开的过程中彼此接近地移过，以修剪发泡部件的边缘。由于切割刃相对于支撑表面进行定位，特别是相对于支撑表面的外边缘进行定位，使蒙皮在打开发泡模具的过程中被剪切，事实上，所述蒙皮被预先放置在发泡室内，也就是放置在模具底部部件和模具上部部件之间的腔内，而且还设置有一个发泡衬背。在这个工艺中，将在蒙皮上形成直的切割边缘。以此方式取消在发泡之后以单独的工作步骤对车体附装部件进行的修剪，因此投入减少，而且确保车体附装部件具有成本效率且容易制造。
优选地，所述模具部件中的一个具有设置在附属部件上的切割刃。
优选地，所述模具部件中的一个具有凹槽，当所述发泡模具闭合时，蒙皮延伸至凹槽内直至到达所述间隙。
优选地，在所述模具底部部件和模具上部部件之间形成一个间隙，当所述发泡模具闭合时，所述蒙皮被夹在所述间隙的区域内，且该间隙区域有两个具有相同倾斜度的相对表面。
优选地，所述模具部件中的一个具有滑动器，该滑动器包括所述支持表面或者所述切割刃，且该滑动器在与所述打开方向横交的方向上移动。
此外，本发明的进一步特征和优势将通过下面的描述和附图而变得清晰。下面将借助于优选实施方式对本发明进行说明。在所述附图中图1是一机动车辆的立体图，该机动车辆包含一个顶部模块形式的车体附装部件，该顶部模块是采用本发明的发泡模具依照本发明的方法制造的；图2是所述车体附装部件沿图1中II-II线的剖视图；图3是位于本发明发泡模具内的车体附装部件的剖视图；以及图4示出图3中以X标明的区域的放大详图。
具体实施例方式
图1示出一个发泡部件，更精确地说，示出一个顶部模块10形式的车体附装部件。然而，所述车体附装部件也可以为机动车辆的翼子板、门或者口盖(发动机罩，行李箱盖)。内部空间内衬部件也可以通过下列方法制造。
当安装至车辆上时，顶部模块10有一个可见的外侧，该外侧由一个薄的深冲箔蒙皮(蒙皮12)形成。所述蒙皮12由塑料或铝制成，并且优选地完全着色并被涂覆，以取代外侧涂漆。
直接邻接蒙皮12背侧的是塑料层14，塑料层14由纤维增强的PU泡沫材料组成，而且通过为蒙皮12提供发泡或者注射模制衬背而形成，其中，玻璃纤维通过LFI方法(LFI＝长纤维注入)而导入泡沫材料中并因此强化塑料层14(图2)。
沿车辆的纵向看，图2所示的塑料层14在其中间区域的厚度比边界区域16厚。顶部模块10的两个侧边缘伸出由塑料层14的中间区域所形成的下边缘之外，且蒙皮12绕着顶部模块10突出的侧边缘弯曲。蒙皮12的切割边缘的标号为17。
图3和图4示出用于制造顶部模块10的发泡模具。所述发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是两部分式构造，而且包含一个滑动器22。模具底部部件18和模具上部部件20的打开方向O是竖直的(参见图3)，而滑动器22的打开方向与所述发泡模具的打开方向O横交，也就是说是水平的。
所述蒙皮12抵靠滑动器22的凹槽24，而且在模具上部部件20和滑动器22之间的间隙28内围绕模具上部部件20的附属部件26延伸。
在间隙28的区域内，蒙皮12被夹在滑动器22和模具上部部件20之间，滑动器22和模具上部部件20在这个区域内具有同样的倾斜度。
所述蒙皮12沿着滑动器22的上边缘延伸，并且被夹在滑动器22和模具上部部件20之间的一点处。
模具上部部件20上的附属部件26邻接滑动器22的凹槽24，它具有一个切割刃32，切割刃32是可更换的切割嵌件的一部分。附属部件26和所述切割刃32一起更换也是可以的。位于附属部件26上方(在打开方向O上)的是滑动器22的支撑表面34的外边缘，该外边缘的功能将在下面说明。
在制造顶部模块10的过程中，将预制的蒙皮12放置在模具底部部件18内，将滑动器22向外移出，使蒙皮12靠在模块底部部件18上。然后将液态的PU材料涂敷至蒙皮12的背侧，且在此过程中，加入玻璃纤维(LFI方法)。所述模具上部部件20向下移动并且滑动器22向内移动到关闭的位置。所述PU材料发生反应而起泡并且充满形成于模具底部部件18和模具上部部件20之间的发泡室，在发泡之后该发泡室形成塑料层14。
当模具上部部件20沿着打开方向O(在此实施方式中为竖直方向)打开时，蒙皮12被位于间隙28的水平延伸部分内的切割边缘32修剪。在打开模具上部部件的过程中，滑动器22保持在关闭位置，使得滑动器22的支撑表面34停留在原位而不能“滑离”，从而将形成了直的切割边缘17。因为支撑表面34的边缘位于切割刃32上方，并且切割刃32在打开的过程中接近地移过支撑表面34的边缘，不会留下多余的材料，但获得一个整齐的切割边缘17，而且不需要任何后续处理。
凹槽24和附属部件26在这里被设计成使得仅有限定量的发泡材料将到达所述附属部件26和支撑表面34之间的间隙。这就是为什么在打开模具上部部件20的过程中蒙皮12以及到达间隙28处的发泡材料将被剪切的原因。在间隙28内没有示出所述发泡材料。
如果凹槽24进一步向上延伸(依照图3)，于是更多的形成塑料层14的发泡材料将进入支撑表面34和切割边缘32之间的区域，并且塑料层14和蒙皮12一起将在一个步骤中被剪切。
权利要求
1.一种制造发泡部件，特别是用于机动车辆的车体附装部件的方法，所述方法包括以下步骤提供包括模具底部部件(18)和模具上部部件(20)的发泡模具；将蒙皮(12)放置在所述模具底部部件(18)内；涂敷可膨胀的材料，以及闭合所述发泡模具，让所述蒙皮(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)之间的间隙(28)内，并且在发泡工艺之后打开所述发泡模具的过程中，由所述发泡模具自身对所述蒙皮(12)进行修剪。
2.如权利要求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)由该切割刃(32)修剪。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述切割刃(32)是可更换的。
4.如权利要求2或者3所述的方法，其特征在于，所述蒙皮(12)在一个支撑表面(34)和所述切割刃(32)之间被修剪。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述支撑表面(34)是可更换的。
6.如权利要求4或者5所述的方法，其特征在于，在所述发泡模具闭合的情况下所述切割刃(32)和所述支撑表面(34)的外边缘在打开方向(O)上是基本重叠的。
7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述模具部件中的一个具有一个附属部件(26))，所述蒙皮(12)位于该附属部件周围的部分邻接一个切割边缘(17)，所述切割边缘(17)是在对所述蒙皮(12)进行修剪的过程中形成的。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述切割刃(32)位于所述附属部件(26)的区域内。
9.如权利要求4至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述模具部件中的一个具有滑动器(22)，所述滑动器(22)包括支撑表面(34)或者切割边缘(32)，在发泡工艺的过程中所述滑动器在与所述打开方向(O)横交的方向上移动。
10.如权利要求7至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述模具部件中的一个具有邻接所述附属部件(26)的凹槽(24)，所述蒙皮(12)沿着所述凹槽延伸至所述间隙(28)。
11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述间隙(28)的区域内，所述蒙皮(12)被夹在所述模具上部部件(20)和模具下部部件(18)之间。
12.用于实施如权利要求1至11中任一项所述方法的发泡模具，所述发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)与模具上部部件(20)之间的发泡室，所述模具底部部件(18)和模具上部部件(20)具有切割刃(32)和支撑表面(34)，所述切割刃(32)和支撑表面(34)位于发泡室的边缘处，在所述打开方向(O)上基本重叠，并且在打开的过程中彼此接近地移过而修剪所述发泡模具的边缘。
13.如权利要求12所述的发泡模具，其特征在于，所述模具部件中的一个具有设置在一个附属部件(26)上的切割刃(32)。
14.如权利要求12或者13所述的发泡模具，其特征在于，在所述发泡室内，所述模具部件中的一个部件的边缘具有凹槽(24)，当所述发泡模具闭合时，所述发泡部件延伸至所述凹槽内。
15.如权利要求12至14中任一项所述的发泡模具，其特征在于，所述间隙(28)形成于所述模具底部部件(18)和模具上部部件(20)之间，当所述发泡模具闭合时，所述蒙皮(12)被夹在所述间隙(28)的区域内，且所述间隙(28)的区域具有两个具有相同倾斜度的相对表面。
16.如权利要求12至15中任一项所述的发泡模具，其特征在于，所述模具部件中的一个具有包括所述支撑表面(34)或者所述切割边缘(32)的滑动器(22)，且所述滑动器(22)在与所述打开方向(O)相横交的方向上移动。
全文摘要
一种制造发泡部件特别是用于机动车辆的车体附装部件的方法，所述方法包括以下步骤；提供包含模具底部部件(18)和模具上部部件(20)的发泡模具，将蒙皮(12)放置在所述模具底部部件(18)内，涂敷可膨胀材料，以及用位于所述模具底部部件(18)和模具上部部件(20)之间间隙(28)内的所述蒙皮(12)的至少一部分闭合所述发泡模具。在发泡工艺之后在打开所述发泡模具的过程中，所述蒙皮(12)由所述发泡模具自身修剪。此外，本发明还涉及一种用于实施此方法的发泡模具。
文档编号B29C44/58GK1927569SQ20061009910
公开日2007年3月14日 申请日期2006年7月27日 优先权日2005年7月28日
发明者马蒂亚斯·路德维希, 赫贝特·贝克, 哈拉尔德·巴特克, 弗兰克·尼布尔, 汉斯－约阿希姆·朗霍夫, 斯文·哈德尔, 托比亚斯·尼斯纳 申请人:阿文美驰有限责任公司