车辆提升式车门内板的结构部的共注塑成型制造技术

通过使用共注塑的注塑成型法提供一种热塑性提升式车门内板构造。在第一阶段中，将A级表面材料注射至模具中，之后在第二阶段中，使用注入气体的增强聚合物来注射内芯材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及热塑性车身封闭板及制造方法。
技术介绍
汽车工业当前趋势之一是减轻车辆重量以促进实现较好的燃油经济性从而有助于满足燃油经济性标准并抵消较高的燃油价格。另一趋势是车辆型号的范围更广，这进而使基于每个型号生产的车辆的量减少。SUV车辆持续受欢迎并且通常包括相当重的后提升式车门，这使得车辆的这个部分成为减轻重量的目标区域。提升式车门传统上由重且加工成本高的冲压钢板制成。板状模塑复合物(SMC)是用于提升式车门的内板和外板的钢的替选。使用SMC具有关于材料和方法的若干制造上的问题。钢提升式车门和SMC提升式车门与热塑性材料相比在质量上不利。常规的板状金属部件还存在造型限制。用于提升式车门应用的热塑性复合型材料也难以满足客户的性能规格。对于制造提升式车门的另一问题是常见的提升式车门被制造成相对平展或轮廓平滑的板，板上添加有结构增强件例如肋。这也将增加重量并且还增加了制造的复杂度，而且如果使用热塑性材料，则存在放置肋的通读(read through)区域，这必须通过设计修改或昂贵的方法例如气体辅助注塑成型来处理。近来已经使用了具有聚合物外表皮的镁内部增强板以减轻重量。虽然这样的板在重量方面得到改进，但这是一种昂贵的解决方案。因此，对如下复合材料提升式车门存在需求，该复合材料提升式车门重量轻并且结构上足够牢固以满足各种负载要求，同时比镁增强的提升式车门更具质量效率和成本效率。
技术实现思路
根据本专利技术，通过使用共注塑的注塑成型法提供了一种热塑性车身封闭板构造。在第一阶段中，将A级表面(class A surface)材料注入模具中，之后，在第二阶段中，使用注入气体的增强聚合物来注射材料内芯。在优选实施方案中，模具被允许在第二次注射之后沿受控平行收回方向膨胀以得到最终均匀膨胀的部件厚度。根据下文中所提供的具体描述本专利技术的实用性的其他方面将变得明显。应该理解，虽然指明了本专利技术的优选实施方案，但该具体描述和特定实施例仅旨在用于说明的目的而并非旨在限制本专利技术的范围。【附图说明】根据具体描述和附图本专利技术将得到更充分地理解，其中:图1是示出根据本专利技术的提升式车门形式的车身封闭板的透视图；图2是示出用在本专利技术中的具有四个角的校平的模具的部分剖视的透视图；图3是根据本专利技术的教导的示出图3的模具的在模具闭合位置中的第一注料位置的截面视图，该模具用于形成示出为气体增强聚合物提升式车门形式的成型车身封闭板；图4是示出本专利技术的气体增强芯的分布的本专利技术的说明性视图；以及图4B是示出模具受控收回之后的图4膨胀部分的图2模具的截面视图，模具的受控收回提供了气体增强聚合物提升式车门内板构造形式的最终成型车身封闭板的受控膨胀。【具体实施方式】下面对优选实施方案的描述实质上仅是示例性的而无意于限制本专利技术、其应用或用途。现在参照附图，提供了成型闭合车身板例如通常按10所示的提升式车门内板。将可涂布的或其他性质的A级表面可成型“纯”材料14注射到提升式车门内板的模具中，之后，注射第二长玻璃纤维热塑性材料用于利用微孔发泡方法来形成芯，微孔发泡方法用于通过注射器将超临界流体和大气中气体注射到模具中。该方法的用于形成芯的热塑性材料为玻璃填充结构的热塑性聚烯烃。聚烯烃以30 %至40 %填充有12mm的玻璃纤维，玻璃纤维在注入过程期间被截短至约Imm至4_长度的纤维。因此，生产的成品包括纯聚合物外观表面层14，并且芯包括富含树脂和玻璃的外层区域14a和经膨胀的增强中心区域14b。通常而言，超临界流体的快速消散提供了部件的芯中的微孔囊12。外表皮14是固态热塑性材料14的较薄的、密度较高的壁。所得到的结构甚至比现有技术的镁增强部件还坚固且节省重量和成本。参照图4，可以看出典型的发泡芯增强分布。如图4所示，利用发泡芯注射来增强结构区域16和联接结构例如18。在本专利技术中，优选马萨诸塞州威尔明顿的Trexel公司许可的MuCell?方法。然而，本专利技术的提升式车门内板也可以利用其他发泡方法，例如以化学方式使材料膨胀。使用这种方法在与现有提升式车门构造相等或减小的质量提供具有增加的厚度和几何强度的部件。在本申请中，提升式车门内板的厚度为约5mm至6mm厚。这与所教导的厚度不大于3mm并且其方法被用于减小部件的总厚度的常规MuCell?成型部件不同。在与金属增强提升式车门相比时本专利技术方法提供了额外的强度同时使总重量减轻了若干镑。在操作过程中，使用具有双注料喷嘴21的顺序阀式浇口注塑模具20。所提供的模具20包括第一半模22和第二半模24。将第一半模22和第二半模24可操作地配置成包括第一受压闭合配置用于提供尺寸为2_至4_的部件并首先将其成型。将半模22、24连接以使得模具能够在材料固化之前分离并借助于螺钉或柱塞26提供模具的四个角的校平，螺钉或柱塞26优选地通过计算机控制器(未示出)进行控制以在第二次注料完成之后在模具压力释放期间提供模具的受控平行相对移动。许多车身封闭板部件具有多种外形的开口和栏板或门铰链，其在膨胀期间沿边向方向会施加不同的力。要求半模22和半模24受控收回以确保整个部件厚度均匀。柱塞26被示为其最简单的形式螺纹构件，螺纹构件可以以与电动机链轮或其他驱动机构相同的速度转动以便提供两个半模之间的平行移动。本领域的技术人员应该认识到在不脱离本专利技术的范围的情况下也可以使用液压柱塞等。模具20具有包括A级表面或外观表面品质的表面的至少一个表面用于提供提升式车门内板的外部外观表面。在模具在初始注射成型压力下闭合并夹紧的情况下，提供第一阀式浇口 28以首先将纯外观表面品质的热塑性材料注射到模具20中。该成型步骤利用模具24的温差以首先使熔融的聚合物覆盖较冷的外模具表面。将纯聚合物材料与常见着色剂、添加剂和少量填充剂一起使用来形成外观表面。这种材料优选为模内着色热塑性聚丙烯、或聚烯烃、可涂布的热塑性聚烯烃或其他类似材料。期望的是，如果需要的话，可以使用某些ABS和尼龙材料。纯聚合物提供了模具上的外表面涂层14和最终部件上的外观表面。之后，依次浇注阀式浇口 30以提供MuCell?成型材料的第二次注料。MuCell ?方法用于填充芯以提供对提升式车门内板的外部外观表面的增强。在材料凝固之前拉开第二半模24或者消除该半模上的压力，并且使得该模具能够从平行于第二半模24的第一半模22收回。在收回期间柱塞当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的热塑性车身封闭板，包括：热塑性可注塑成型材料的外表面层，所述外表面层具有在所述热塑性车身封闭板的至少一部分上的A级成形表面；和基本由发泡芯充满的至少一个结构构件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·P·比尔卡，
申请(专利权)人：麦格纳国际公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA