用于通过注塑制造包括工艺面并集成有加强件的塑料部件的方法与流程

本发明涉及用于制造用于机动车辆的由塑料制成的部件的方法。

背景技术：

机动车辆包括大量的塑料部件，这些部件可能位于车辆外部(例如侧面防护条、保险杆、扰流板等部件)，或者位于发动机舱中(例如空气分配器、汽缸头罩、储油槽等部件)，或者位于车辆的乘客舱中(例如内饰、仪表盘元件、座位元件等部件)。

这些部件可能在其整个生命周期中受到严重的机械应力，并且在破损的情况下可能对车辆的乘客或者车辆附近人员造成风险。

实际上，在塑料制成的部件破损的情况下，有必要防止塑料被弹出或者分裂成可能伤到车辆乘客、车辆附近人员或其它安全部件的多个更小元件。

特别的，在安全气囊打开时可能发生例如在乘客舱中由塑料制成的部件破损。

传统上，安全气囊由被称为“内饰”的塑料部件罩住。可能会规定：罩住安全气囊的内饰部件设置有受控划线，该受控划线使得能够打开安全气囊。但是，该内饰在安全气囊打开期间不受控地分裂是非常危险的。

然而，目前车辆设置有大量安全气囊，这些安全气囊位于汽车的方向盘、仪表盘、侧壁上，各自由塑料内饰部件罩住。在发生车辆事故引起安全气囊打开时，可以理解，每个安全气囊可能成为罩住安全气囊的内饰部件不受控地破裂(并潜在威胁乘客)的源头。

而且，为了增强乘客安全，安全标准正变得越来越严厉：安全气囊可能具有越来越大的气体量，或者可能被更大的炸药激发以更快打开。这有助于增加乘客安全性，但是更强烈地依赖于内饰部件，因此增加了这些内饰部件由于被施加以更高的负载而不受控地破裂的风险。

如果内饰部件限定有朝向乘客舱的显露面和与显露面相反(因而面向安全气囊)的工艺面，已知的是通过在工艺面上附着加强件来加强内饰部件。

所考虑到的加强件可以是膜、粘合片或者二次成型片的形式，其因而使工艺面加倍，从而使得工艺面能够避免在安全气囊打开之后塑料部件碎片弹出。

在实践中，对工艺面进行强化面临相当大的技术困难。

首先，放置加强片的实现复杂，原因在于：在用于模塑塑料部件的工艺装备中定位和保持这些加强片是难以保障和复制的。在模塑工艺装备中进行定位和保持需要在模塑工艺装备中提供复杂的动力和机械装置(针、抽吸，等等)。

其次，加强膜的放置复杂，原因是：工艺面设有工艺构件。与光滑的显露面不同，工艺面反而具有工艺构件如固定夹具、固定钉保持部或加强肋，其要求加强膜必须绕过这些工艺构件以贴合工艺面。不可能将加强膜覆盖整个工艺面，加强膜仅能够覆盖工艺面的一些区域。

已知的是，出于减重原因，越来越追求降低内饰部件的厚度，以降低车辆油耗，对必须经受强机械应力的塑料部件的管理显得并非令人满意。

技术实现要素：

在这种技术环境下，本发明建议针对制造必须经受大机械负载的塑料部件的问题提出了一种方案。

本发明涉及一种用于在工艺装备中制造具有第一工艺面和第二面的塑料部件的方法，其中工艺装备包括用于形成第一工艺面的第一壳体(4)和用于形成第二面的第二壳体，第一壳体具有印记，该印记用于形成第一工艺面的工艺构件，第一壳体和第二壳体限定用于形成所述部件的空腔，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

-提供带孔的加强件；

-通过覆盖第一壳体的表面以及用于形成工艺构件的印记，对加强件在第一壳体上进行包模成型；

-通过保持装置将加强件保持在第一壳体上；

-使第一壳体和所述第二壳体彼此靠近；

-注入塑料以填充所述空腔，所述塑料穿过带孔的加强件以填充用于形成所述工艺构件的印记；

-将第一壳体和第二壳体分开；

-将塑料部件推出。

因此，本发明提供了允许制造具有复杂形状且设有工艺构件的、集成有加强件的部件的方法。具体地，根据本发明的该方法规定将加强件定位和保持在模具中，其赋予该方法很高的可重复性。而且，实现带孔的加强件允许在塑料注入操作期间填充用于形成工艺构件的印记，这使得实现对该部件的工艺面的完全包模成型。

优选地，加强件包括具有开口度为50％的机织物。

而且，该织物可以为定量为约60g/m²的聚酰胺系织物。

根据本发明的实施例，通过置于带孔的加强件和第一壳体之间的粘合剂来保持所述带孔的加强件。

在第一变型中，将粘合剂沉积在加强件上，然后将加强件置于第一壳体上。

根据另一变型，将粘合剂沉积在第一壳体上，然后将加强件置于第一壳体上。

优选地，粘合剂基于水性粘合剂形成。

根据另一实施例，通过静电手段实现将加强件固定在第一壳体上。

根据另一实施例，通过电磁手段实现将加强件固定在第一壳体上。

优选地，所述部件的第二面构成其显露面，该显露面可朝向车辆的乘客舱。

附图说明

为了更好的理解，下面参照附图对本发明进行描述，所述附图以非限制性示例呈现本发明的一个实施例。

图1以立体图示出了预期用于装备机动车辆的塑料部件；

图2以截面图示出了根据本发明的塑料部件；

图3至图8示出了根据本发明的方法中制造图1和图2中所示部件的步骤。

具体实施方式

图1示出了预期确保车辆乘客舱的内部衬里的内饰部件1。尽管参照内饰部件来描述本发明，但是本发明涉及预期用于嵌入机动车辆中的所有塑料部件。

内饰部件1具有第一面以及与该第一面相反的第二面。

第一面称为工艺面a，该工艺面a带有多个工艺构件例如固定夹具、固定钉保持器2或者肋部网，且第二面称为显露面b，其面向乘客舱。

如图1中所示，内饰部件1具有较复杂的笨重的总体形状，其优选由可热成型的材料制成，且特别是由热塑性材料如聚丙烯或abs-pc制成。

图1和图2示出了根据本发明的内饰部件1的重要特征，即，具有加强件3，该加强件3被包模成型在整个工艺面上，除了部件边缘处不超过数毫米的条带(见图1中所示的示例)之外。

加强件3由带孔材料构成，从下文中将会明白，该带孔材料使得形成内饰部件1的塑料在注塑期间能够流动通过该加强件3。

加强件可以例如由定量为60g/m²且厚度为180微米的聚酰胺系机织物形成。

允许制造内饰部件1的该方法在传统的注塑成型工艺装备中实现，该传统的注塑成型工艺装备在图3中示出，且包括固定壳体4和可移动壳体5，在固定壳体4和可移动壳体5之间限定有腔室，该腔室用于形成待模制成型的部件。该工艺装备在上游配备有注塑单元6且在下游配备有用于成品部件的输送机11。

本方法包括以下步骤。

加强件3在初始时可以包装成卷或者包装成一堆单个部分。

在初始时，如图4中所示，从卷7过来的加强件3(见图4中所示示例)被放置在桌台8上。

加强件3可通过夹钳臂9而从其在桌台8上的位置移位，如图5中所示。

加强件3被涂覆以粘合剂10。优选地，粘合剂10由水性胶组成，该水性胶能够通过由喷洒系统12喷洒而沉积在加强件3上，如图6中所示。粘合剂10也可以通过滚涂来进行沉积。

在一个实施例中，加强件3可以是预先涂胶的。

接下来是该粘合剂膜的部分干燥阶段。该干燥阶段可以在环境空气中进行或者通过加热来加快。

之后，加强件3被放入模制工艺装备中，如图7和图8中所示。

在本发明的其它实施例中，可以想到加强件3的固定是通过除了预涂粘合剂、喷洒在加强件3或者喷洒在壳体4上之外的其它手段实现的。

实际上，可以想到通过静电手段实现加强件3的固定。为此，在将加强件3设置在壳体4上之前，可以对加强件3进行电离。

加强件3也可以通过电磁手段来固定。为此，加强件3可以配备有填充有金属颗粒的底漆，且工艺装备可配备有电磁元件，其确保将加强件3固定至壳体4。

加强件3实现包模成型，其可以在将形成工艺面a的整个壳体上延伸。需要注意的一点是：将形成工艺面a的壳体4设有印记，这些印记自身将形成该工艺面a的肋部和其它钉保持部。加强件3被布置成悬于这些印记上方。即，加强件3被附着在用于形成工艺面a的壳体上且通过粘合剂固定，同时覆盖用于形成工艺构件(即，肋部和固定构件)的印记。

加强件3例如通过机械臂9被精确且重复性地定位，并且在工艺装备中通过其上涂覆的粘合剂10保持就位。而且，需要注意，加强件3可以位于复杂的形状上，原因是加强件3被直接附着在所述形状上，从而避免需要机械固定装置。

可替选地，粘合剂被直接喷洒在壳体的表面上，于是加强件3定位于该壳体上且通过粘合剂保持就位。

此后，通过使壳体4和壳体5彼此靠近而关闭该工艺装备，并且将塑料注入模制腔中，请记住，加强件3是通过粘合剂10被保持在这两个壳体4、5之一的表面上的。需要注意，该工艺装备没有任何特定的设备(如针或其它)来确保将加强件保持就位。在注入期间，通过粘合剂10被保持就位的加强件3不会由于塑料注入的影响而折叠或迁移到工艺面之外。

在这方面，根据本发明的方法不同于现有技术中的工艺，在现有技术中的工艺中，通过机械装置来保持加强层，而机械装置会在加强层中引起张力，这被证明对于部件的最终质量是有害的。

在注入期间，塑料穿过加强件3，这是通过如下实现的：加强件3是带孔的，并不阻止塑料从其网格中通过。这尤其重要，因为熔融状态的塑料能够穿过加强件以填充形成被该加强件包模成型的肋部及其它针保持部的空腔。

在注入塑料之后，所述两个壳体被分开并且内饰部件1被推出。如此得到的内饰部件1不需要任何类型的切削恢复操作。

在注入塑料期间，粘合剂分解且不会造成工艺装备变脏或污染。

应当注意，同样的工艺装备能够无差别地制造带有加强件的部件或者不带有加强件的部件，原因是：该工艺装备不会受到部件中是否存在加强件的影响。

因此，本发明提供了一种用于制造复杂塑料部件的方法，该部件集成有加强件。

如此形成的部件具有抗冲击性，在相等质量的情况下，抗冲击性得到非常显著的提高。

因此，本方法尤其旨在用于制造很可能受到显著应力的汽车部件(例如罩住安全气囊的内饰部件以及除气箱、气体分配器、储油槽等部件)，但不限于此。

当然，本发明不限于以上作为非限制性示例所述的实施例，且涵盖其所有变型。