專利名稱：機動車一個結(jié)構(gòu)部件的制造方法及此部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及機動車結(jié)構(gòu)部件制造的技術(shù)領(lǐng)域，特別地但不是唯一地，涉及技術(shù)前臉(face avant technique)，側(cè)翼支撐和車底板。
背景技術(shù)：
從現(xiàn)有技術(shù)中，特別是文件EP0370342中，已知一種斷面為U型的金屬型材 (profil6)，包含一個底面，兩個側(cè)壁和分別與一個側(cè)壁相連的兩個返沿(rebords)。塑料制 的肋條通過外模成型(surmouler)于該型材上。這樣外模成型的復合部件可以用于機動車 領(lǐng)域。該型材的返沿上打穿了一些通孔。在外模成型過程中，這些通孔為制造肋條的塑 料形成通道。為了減輕機動車的重量，一個趨勢是用塑料制造其結(jié)構(gòu)部件。于是，在上述復合部 件中，穿孔的金屬型材可以由一個塑料型材代替。而要得到一個通過外模成型并打穿通孔 的塑料元件，需要先制造一個塑料元件(例如通過擠壓成型或模壓成型)，然后在所需位置 沖孔以形成通孔。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是簡化外模成型部件的制造過程，所述外模成型部件包含一個通過 外模成型的塑料元件，同時保持該部件令人滿意的機械性能。為此，本發(fā)明的一個對象是一個形成機動車結(jié)構(gòu)部件的外模成型部件的制造方 法，包含-—個模塑步驟，在此步驟中，用主要成分為熱固性材料的第一種材料模塑該部 件的至少一個元件，所使用的模具的形狀使得，所述元件的至少一個部分形成一個物料紗 (voile)，-一個外模成型步驟，在此步驟中，在所述元件上形成的至少一個物料紗上，用主 要成分為熱塑性材料的第二種材料外模成型，使得在第二種材料的壓力下，所述物料紗被 撕裂，由此為第二種材料形成穿透所述元件的通道。因此，熱塑性材料的通道在外模成型步驟中形成，所述外模成型部件的制造過程 就不需要在熱固材料制成的元件上形成通孔這樣一個特殊步驟。該外模成型部件的制造過 程因而得以簡化。此外，由于在熱固性材料中通道的存在，熱塑性材料可以更好地附著在熱固性材 料上。所述物料紗的厚度優(yōu)選為小于1mm，特別是小于等于0.5mm，尤其是在0.2mm和 0. 5mm之間。按本發(fā)明的制造方法也可以包含下述技術(shù)特征中的任意一個-所述元件所用模具的形狀使得，所述物料紗包含一個斷裂誘導區(qū)，優(yōu)選為一個厚度較小的區(qū)域，特別是位于物料紗的外廓上。這個區(qū)域可以使得物料紗的撕裂更容易，因此 可以在更多變的外模成型條件下撕裂，尤其是可以更少的取決于物料流的方向及物料的噴 注壓力；-所述第二種材料通過注射外模成型；-所述第一種材料是SMC(片狀模復合材料的英文簡寫)或AMC (高級模復合材料 的英文簡寫)；-所述第二種材料是聚丙烯(PP)。 本發(fā)明的另一個對象是機動車的一個結(jié)構(gòu)部件，包含至少一個由主要成分是熱固 性材料的第一種材料制成的結(jié)構(gòu)元件，至少一個在第一元件里形成的通道。所述通道被主 要成分是熱塑性材料的第二種材料所填充，所述部件還包含一個在第一種材料里形成、被 第二種材料浸沒的物料紗。一個這樣的部件通過上述方法制造。實際上，一旦物料紗在第二個步驟中被撕裂， 它就被熱塑性材料所淹沒了。所述結(jié)構(gòu)部件也可以包含下述技術(shù)特征中的任意一個-所述結(jié)構(gòu)元件與所述物料紗相連；-所述物料紗和所述結(jié)構(gòu)元件形成兩個不同的部件，僅通過第二種材料相連。這種 情況出現(xiàn)于當物料紗作為一整塊脫離于該元件時。這種情況尤其易發(fā)于，在外模成型前，所 述物料紗在其外廓上有一個易碎區(qū)，而同樣大小的壓力也施加于整個易碎區(qū)之上；-所述部件構(gòu)成機動車的技術(shù)前臉；-所述結(jié)構(gòu)元件大致上呈直線，而所述部件包含至少一個大致上與所述結(jié)構(gòu)元件 垂直、由第二種材料制成的立柱；-所述部件包含兩個立柱，當技術(shù)前臉安裝在機動車上時立柱是向下延伸的，所述 部件還包含一個連接著所述兩個立柱的下橫梁，所述立柱和橫梁都由第二種材料制成；-所述第一種材料是SMC或AMC，并且/或者所述第二種材料為聚丙烯；-所述部件包含至少一個肋條，所述肋條覆蓋在所述結(jié)構(gòu)元件中形成的通道上，所 述肋條由第二種材料制成。本發(fā)明的另一個對象是機動車的一個結(jié)構(gòu)元件，通過本發(fā)明所述制造方法中的模 塑步驟得到。


結(jié)合附圖，通過對下述非限定性實施例的描述，可以更好地理解本發(fā)明-圖1表現(xiàn)了按本發(fā)明一種實施方式的一個結(jié)構(gòu)部件；-圖2顯示了圖1所示結(jié)構(gòu)部件的制造過程中的一個模塑步驟；-圖3表現(xiàn)了圖1所示部件的一個結(jié)構(gòu)元件，通過圖2所示模塑步驟中得到；-圖4為圖1所示結(jié)構(gòu)部件沿IV-IV的剖面圖，所示結(jié)構(gòu)部件正處于制造過程中的 一個外模成型步驟；-圖5為圖1所示結(jié)構(gòu)部件的一個V部分的近視圖；-圖6顯示了按本發(fā)明另一種實施方式的一個結(jié)構(gòu)部件的制造過程中的模塑步 驟；
-圖7為按本發(fā)明另一種實施方式的一個外模成型部件的剖面圖。
具體實施例方式圖1中展示了按本發(fā)明一種實施方式的一個結(jié)構(gòu)部件。這個部件構(gòu)成了機動車的 技術(shù)前臉10。該技術(shù)前臉10包含一個橫梁12，稱為上橫梁，構(gòu)成了該技術(shù)前臉的一個結(jié)構(gòu)元 件。所述橫梁12由主要成分為熱固性材料的第一種材料制成，例如AMC(高級模復合 材料的英文簡寫)或SMC (片狀模復合材料的英文簡寫)。當該橫梁安裝到汽車上時，它是 基本上水平的，并且沿汽車的橫向方向縱向地延伸。該橫梁構(gòu)成一個型材，更確切地說是一 個斷面為C型的型材，它包含兩個側(cè)壁13a，基本上通過橫梁朝前的壁13b相連。該橫梁有 結(jié)構(gòu)功能。所述技術(shù)前臉10還包含兩個立柱14和16，在所述上橫梁12上間隔分布，并且它 們安裝上汽車的時候基本上豎直向下延伸，與上橫梁12垂直。這兩個立柱14，16可以支撐 汽車的功能元件，例如光學模塊。它們的下端通過一個橫梁17相連，該橫梁17稱為下橫梁， 當所述技術(shù)前臉10安裝上汽車時基本上與所述上橫梁12平行，用作行人防撞梁。所述立柱 14，16分別在自己的一個區(qū)域18，20上連接上橫梁12。它們包含一些位于該連接區(qū)域18， 20附近的肋條22。所述立柱14，16和下橫梁17由第二種熱塑性材料制成，例如聚丙烯。下面將借助于圖2到圖5來描述圖1所示技術(shù)前臉的制造方法。圖1所示技術(shù)前臉的制造方法包含一個模塑步驟，在此步驟中用第一種材料模塑 上橫梁12，這里是用AMC或SMC。模塑步驟中所用模具可以使得橫梁12的至少一個部分形 成一塊物料紗。每個物料紗的厚度都小于1mm，優(yōu)選為小于等于0. 5mm,特別是0. 2mm到0. 5mm之間。如圖2所示，所述模具24包含一個模板(matriCe)26和一個沖頭(ρο η οη )
28，它們構(gòu)成一個模塑室29的邊界。所述模具24還包含一個尺寸遠小于它的方塊30，置于 模板26里面，所述模具24還包含一個定位銷(broche) 32，位于所述方塊30的對面，置于所 述沖頭里面。這個定位銷32突出于沖頭28，可以局部地減小模塑室的厚度，由此在模塑過 程中、在所述方塊30和定位銷32之間形成一塊物料紗。所述模具中帶有的方塊30和定位銷32可以用來應(yīng)對模具的磨損。實際上，在物料 紗處，用于模塑的AMC或SMC纖維增強混合物更薄，因此會在局部包含更高百分比的纖維。 因此，模具在物料紗處比其它地方磨損更快。而通過使用可拆換的方塊30和定位銷32，就 可以更經(jīng)常的拆換用于形成這個區(qū)域的元件，來得到一塊所需厚度的物料紗，同時又不需 要更換整個模具而提高該部件的制造費用。經(jīng)過上述模塑步驟之后，就得到一個用于形成技術(shù)前臉的上橫梁12的結(jié)構(gòu)元件 了，如圖3所示。在對應(yīng)于其與技術(shù)前臉的立柱相連的連接區(qū)18，20里，這個元件包含多個 形成了物料紗34的部分。在該結(jié)構(gòu)元件12的每個區(qū)域18，20里，都形成了六塊物料紗。形 成物料紗34的多個部分的布置方式使得，當橫梁安裝上機動車的時候，它們將形成每列三 塊物料紗的大致上豎直的兩列。每塊物料紗大致上呈橢圓形。
這些物料紗相較于該部件的前壁13b是凹陷的，該部件在這些部分形成一些開口 在壁13b上而底面是物料紗34的小坑。一旦該結(jié)構(gòu)元件就位，技術(shù)前臉的制造就進入外模成型步驟，如圖4所示，在這個 步驟中，在設(shè)計為構(gòu)成橫梁12的結(jié)構(gòu)元件上，通過注入主要成分是塑料的第二種材料(這 里是聚丙烯)來外模成型形成立柱14，16和下橫梁17。用來形成立柱14，16和下橫梁17 的模具包含一個模塑室，其閉合方式可以覆蓋每個包含了物料紗34的區(qū)域18，20。如圖4所示，橫梁12被置于一個模具之中，聚丙烯通過注射點38僅從結(jié)構(gòu)元件的 一側(cè)注入。在壓力下注入的聚丙烯在模具中沿箭頭40所示方向流動。當聚丙烯到達一個 物料紗34的區(qū)域時，聚丙烯的壓力積累于物料紗上(如箭頭42所示)，并且物料紗很薄，原 本處于初始位置(在圖4的細節(jié)圖里用虛線表示)的物料紗就被撕裂了。這樣，聚丙烯37 就可以涌入因物料紗34撕裂而開放的通道，并扣住結(jié)構(gòu)元件的后邊。這樣，物料紗34就淹沒在聚丙烯37中，并以沿橫梁12的一個軸可自由旋轉(zhuǎn)的方 式連接在該橫梁沒有聚丙烯37的剩余部分。如圖4和圖5所示，每個立柱14在上橫梁12的區(qū)域20處外模成型，并使其包含 兩個肋條22。每個肋條覆蓋了由上橫梁12中物料紗34的撕裂而形成的通道。本發(fā)明不限于上述的實施方式。事實上，如圖6所示，為了使物料紗更容易斷裂，用來實現(xiàn)模塑步驟的一個模具 50的形狀可以使得物料紗包含一個厚度更薄的區(qū)域，構(gòu)成物料紗的斷裂誘導區(qū)。這個區(qū) 域位于物料紗的外廓。用于形成物料紗的方塊52和定位銷54各包含一個鋸齒狀缺口 (indentation)，分別為56和58，該缺口突出于方塊52或定位銷54的用于形成物料紗其余 部分的表面。鋸齒狀缺口 56，58相對并可以減小物料紗外廓的厚度。此外，如圖7所示，即使由同樣的橫梁12形成，外模成型部件的形狀也可以改變。并且，如圖7所示，一旦外模成型步驟完成，一塊物料紗60可以脫離于橫梁12而 成為與之獨立的一個元件，與該橫梁僅通過外模成型的第二種材料相連，如聚丙烯。同樣需要注意的是，在外模成型步驟中熱塑性物料的注射可以以各種方式實施。 物料流可以與物料紗的法線方向平行或垂直。另外，注射可以從一側(cè)或兩側(cè)實施。實際上， 當該部分為非對稱時，在壓力下注入的物流不是同時到達物料紗兩側(cè)的，而壓力是從紗的 一側(cè)施加的，因此在物料紗的兩側(cè)存在一個壓力差，即使注射是動兩側(cè)實施的，也可以撕裂 物料紗。同樣需要注意的是，各種材料和前臉各種元件的形狀都不局限于上面所描述的。所述結(jié)構(gòu)部件也可以是機動車的另一種結(jié)構(gòu)部件，如側(cè)翼支撐或車底板。
權(quán)利要求
1.一個形成機動車結(jié)構(gòu)部件的外模成型部件(10)的制造方法，其特征在于，包含-一個模塑步驟，在此步驟中，用主要成分為熱固性材料的第一種材料模塑該部件(10)的至少一個元件(12)，所使用的模具(24，50)的形狀使得，所述元件的至少一個部分 形成一個物料紗(30)，-一個外模成型步驟，在此步驟中，在所述元件(12)上形成的至少一個物料紗(34)上， 用主要成分為熱塑性材料的第二種材料外模成型，使得在第二種材料的壓力(42)下，所述 物料紗(34)被撕裂，由此為第二種材料形成穿透所述元件的通道(35)。
2.如權(quán)利要求1所述的制造方法(50)，其特征在于，其中所述元件所用模具(50)的形 狀使得，所述物料紗包含一個斷裂誘導區(qū)，優(yōu)選為一個厚度較小的區(qū)域，特別是位于物料紗 的外廓上。
3.如上述任一權(quán)利要求所述的制造方法，其特征在于，其中所述第一種材料是SMC(片 狀模復合材料的英文簡寫)或AMC(高級模復合材料的英文簡寫)。
4.如上述任一權(quán)利要求所述的制造方法，其特征在于，其中所述第二種材料是聚丙烯 (PP)。
5.如上述任一權(quán)利要求所述的制造方法，其特征在于，其中所述第二種材料通過注射 外模成型。
6.機動車的一個結(jié)構(gòu)部件(10)，其特征在于，包含至少一個由主要成分是熱固性材料 的第一種材料制成的結(jié)構(gòu)元件(12)，至少一個在第一元件里形成的通道(35)，所述通道被 主要成分是熱塑性材料的第二種材料(37)所填充，所述部件(10)還包含一個在第一種材 料里形成、被第二種材料(37)浸沒的物料紗(34)。
7.如權(quán)利要求6所述的部件，其特征在于，其中所述結(jié)構(gòu)元件(12)與所述物料紗(34) 相連。
8.如權(quán)利要求6所述的部件，其特征在于，所述物料紗(60)和所述結(jié)構(gòu)元件(12)形成 兩個不同的部件，僅通過第二種材料相連。
9.如權(quán)利要求6到8之一所述的部件，其特征在于，所述部件構(gòu)成機動車的技術(shù)前臉 (10)。
10.如權(quán)利要求9所述的部件，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)元件構(gòu)成至少一個所謂的上橫梁 (12)，和至少一個當所述技術(shù)前臉安裝上機動車時是豎直的立柱(14，16)，至少一個立柱是 由第二種材料制成的。
11.如權(quán)利要求10所述的部件，其特征在于，所述部件包含兩個立柱(14，16)，當技術(shù) 前臉(10)安裝在機動車上時立柱是向下延伸的，所述部件還包含一個連接著所述兩個立 柱的下橫梁，所述立柱和橫梁都由第二種材料制成。
12.如權(quán)利要求6到11之一所述的部件，其特征在于，所述第一種材料是SMC(片狀模 復合材料)或AMC (高級模復合材料)，并且/或者所述第二種材料為聚丙烯；
13.如權(quán)利要求6到12之一所述的部件，其特征在于，所述部件包含至少一個肋條 (22)，所述肋條覆蓋在所述結(jié)構(gòu)元件中形成的至少一個通道(35)上，所述肋條由第二種材 料制成。
14.機動車的結(jié)構(gòu)元件(12)，其特征在于，它是通過按權(quán)利要求1到5之一所述的制造 方法中的模塑步驟得到。
全文摘要
本發(fā)明的一個對象是一個形成機動車結(jié)構(gòu)部件的外模成型部件(10)的制造方法，包含一個模塑步驟，在此步驟中，用主要成分為熱固性材料的第一種材料模塑該部件(10)的至少一個元件(12)，所使用的模具(24，50)的形狀使得，所述元件的至少一個部分形成一個物料紗(34)，一個外模成型步驟，在此步驟中，在所述元件(12)上形成的至少一個物料紗(34)上，用主要成分為熱塑性材料的第二種材料外模成型，使得在第二種材料的壓力(42)下，所述物料紗(34)被撕裂，由此為第二種材料形成穿透所述元件的通道(35)。本發(fā)明還涉及機動車的一個結(jié)構(gòu)部件。
文檔編號B62D29/04GK102006979SQ200980113020
公開日2011年4月6日 申請日期2009年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月28日
發(fā)明者丹尼·吉勒, 派垂克·博思格, 費爾南多·巴勒斯泰羅 申請人:全耐塑料公司