单射成型的车辆结构主体组件及其制造方法技术

一种诸如门槛板或后扰流器的结构主体组件及制造的方法。所述方法可以包括：对具有聚合物和发泡剂的混合物加热；对模具的腔加压；在单次射程中将混合物注入到腔中，这样随着混合物的注入同时对混合物施加背压；使模具中的混合物冷却以形成该组件。

【技术实现步骤摘要】
单射成型的车辆结构主体组件及其制造方法
本公开涉及一种结构主体构件和一种制造方法。
技术介绍
诸如外部门槛板和扰流器的车辆结构主体构件可以改善车辆的外观和/或空气动力学。改善车辆空气动力学是改善车辆燃料经济性的一种方式。高强度的力可能因气动力或其他负载力而施加在结构主体构件上。增加外部门槛板的深度可以通过减少多达12个拖动数（dragcounts）来改善车辆的相对空气动力学。随着门槛板镶条（rockermolding）的深度增加，门槛板镶条从车辆进一步突起，并且人们可以越来越将其作为进出车辆或者接近他们车辆上方的区域以将货物装载到行李架上或清理车辆表面的踏阶。这样，门槛板可以设计成支撑站在门槛板上的人的重量。当远离被附着于车辆的门槛板处重量可以施加在的门槛板上时，增加的门槛板深度还可以增大对门槛板的力矩。扰流器受到很高的气动力，尤其当车辆高速运动时。此外，扰流器可以用作打开和关闭行李箱盖与舱背式门的手柄，或者用作把手。这样，可以将扰流器设计成支撑空气动力和非空气动力的负载力。为了外观和/或空气动力学，当前大多数卡车和运动型多用途车上的门槛板具有包括附着到车辆的框架或侧面的金属结构构件和附着到结构构件的帽构件的组合式构造。金属结构构件是典型的挤压铝，帽件是典型的薄的模压塑料。由于在结构主体构件或不能够分担相关负载力的薄弱部件的可见表面上的不期望的凹痕、流线和其他不足，导致试图使像具有结构肋或格状结构的单件结构物这样的工件成型的努力一直没有成功。
技术实现思路
在至少一个实施例中，提供了一种使具有A级表面的车辆组件成型的方法。车辆组件可以是诸如门槛板或扰流器的外部结构主体组件。所述方法可以包括：加热具有聚合物和发泡剂的混合物；利用流体对模具的腔加压；在单射程中将混合物注入到所述腔中，使得随着混合物的注入流体对混合物施加背压；使模具中的混合物冷却以形成组件。附图说明图1是注模机的侧视图。图2a至图2c示出了制造结构主体构件的第一阶段、第二阶段和第三阶段。图3是被构造成门槛板的结构主体构件的透视图。图4是沿图3中的线4-4的剖视图。图5和图6是被构造成扰流器的结构主体构件的透视图。具体实施方式按所要求的，在此公开了本专利技术的详细实施例；但是，将理解的是，所公开的实施例仅仅是示例，本专利技术可以以各种可选择的形式来实施。附图不一定是按比例绘制的；可夸大或最小化一些特征来显示具体组件的细节。因此，在此公开的特定结构和功能细节不被解释为是限制性的，而仅仅作为用于教导本领域技术人员来多方面地应用本专利技术的代表性基础。参照图1，示出了示例性的注模机10。注模机10可以包括进料斗12、注入单元14、第一模具16、第二模具18以及夹紧单元20。进料斗12可以被构造成接收或储存材料的混合物22，并将混合物22提供到注入单元14。混合物22可以包括聚合物和发泡剂。发泡剂可以是在经历淬火硬化或相变的各种各样的材料中能够经由发泡过程产生蜂窝结构的物质。例如，发泡剂可以是与热塑性颗粒混在一起以形成混合物的氮包封颗粒，并且可以在颗粒混合物液化时从包封物中释放出来而在混合物随着材料冷却和形成从液态到固态的相变过程中膨胀。在至少一个实施例中，聚合物可以是热塑性聚烯烃，发泡剂可以包括氮。例如，混合物22可以包括大约99.0%至99.9%的热塑性聚烯烃颗粒和0.1%至1%的氮包封颗粒。注入单元14可以使混合物22熔化并在一定的压强下将聚合材料提供到模腔30。模腔30可以被第一模具16和第二模具18至少部分地限定。在图2a至图2c中，为清晰起见，示出了在没有第一模具16和第二模具18情况下的模腔30。在至少一个实施例中，注入单元14可以被构造成将混合物22加热到预定温度，使得熔化的材料可以被注入到模腔30中。例如，一个或多个加热器32可以设置成加热混合物22或加热注入单元14中的容纳混合物22的室。还预期的是，可以在进料斗12中或者在进入进料斗12之前加热混合物22。在至少一个实施例中，可以将混合物22加热到至少400℃的温度。可以在单次注入行程或射程中注入混合物22。夹紧单元20可以使第一模具16和/或第二模具18在闭合位置与打开位置之间动作。在闭合位置，第一模具16可以设置成邻近第二模具18并且可以与第二模具18接合以创建模腔30。在打开位置，第一模具16可以与第二模具18分隔开以促进从模腔30去除成型组件或结构构件。注模机10还可以包括冷却通道40。冷却通道40可以设置成接近第一模具16和/或第二模具18，和/或可以设置在第一模具16和/或第二模具18中，并且可以与模腔30分隔开。冷却通道40可以包含可以穿过冷却通道40循环以促进对第一模具16、第二模具18、模腔30和/或模腔30中的材料的混合物22冷却的传热流体42。冷却通道40可以连接到冷却系统，其中传热流体42可以是可以穿过第一模具16和/或第二模具18循环的制冷剂。冷却通道40可以具有多个间隔段（compartmentalizedsection）44、46。可以独立地控制间隔段44、46中的传热流体42来有助于更精确地控制从第一模具16和第二模具18的不同区域去除热。传热流体的诸如温度和流速的特性可以在间隔段44与间隔段46之间不同，以有助于提供期望的温度或有助于对模腔30中的混合物22的散热。例如，为了提供对混合物22的均匀冷却速率，包含混合物22的具有大体积的模腔30的区域与具有较小体积的模腔30的区域相比会需要更大速率的热交换。与具有较大体积的模腔30的区域对应的间隔段内的传热流体42可具有较低的温度和/或以较高的流速循环。注模机10还可以包括加压流体源50。加压流体源50可以容纳和/或供应诸如像被加压成高于大气压强的氮气或车间空气一样的流体混合物的加压流体52。在至少一个实施例中，加压流体源50可以使模腔30加压成大约620至828千帕（90至120磅/平方英寸）。加压流体52可以对注入到模腔30中的混合物22施加背压以影响混合物22的成型。加压流体源50可以与模腔30流体连通。在至少一个实施例中，加压流体源50可以通过与用于将混合物22注入到模腔30中的入口不同的入口向模腔30提供加压流体52。例如，可以通过第一入口54向模腔30提供混合物22，而可以通过第二入口56向模腔30提供加压流体52。在至少一个实施例中，第一入口54可以设置在第一模具16中，第二入口56可以设置在第二模具18中。还可以设置用于提供混合物22和/或加压流体52的额外入口。例如，向模腔30提供加压流体52的额外入口可以在混合物22的流动终止的位置处使用，例如，在成型组件的肋部处或端点处使用。加压流体源50还可以沿第一模具16和第二模具18的分型线（partingline）来提供加压流体52。在至少一个实施例中，公共入口可以将混合物22和加压流体52提供到模腔30。例如，可以设置阀来允许混合物22或加压流体52进入模腔30。在这样的实施例中，可以设置各种出口或室以在将混合物22注入到模腔30中的过程中排出或控制由加压流体52施加的压力。加压流体源50可以在注入混合物22之前或者同时正在注入混合物22时对模腔30加压，以对进入的混合物22提供背压。加压流体源50可以在模腔30的整个填充过程中将作用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使车辆组件成型的方法，所述方法包括下述步骤：加热具有聚合物和发泡剂的混合物；利用流体对模具的腔加压；在单次射程中将混合物注入到所述腔中，使得随着混合物的注入流体对混合物施加背压；使模具中的混合物冷却以形成车辆组件。

【技术特征摘要】
2012.05.11 US 13/469,6381.一种使车辆组件成型的方法，所述方法包括下述步骤：加热具有聚合物和发泡剂的混合物；利用流体对模具的腔加压；在单次射程中将混合物注入到所述腔中，同时流体对混合物施加背压；使模具中的混合物冷却以形成车辆组件，其中，对所述腔进行加压，使得流体的背压与混合物接触，并防止混合物的一部分从注入时到背压减小并直到冷却为最终部件为止与模具接合，以形成最终部件的不与模具接合的外表面。2.如权利要求1所述的方法，其中，利用流体将腔的至少一部分加压到预定压强，直至混合物的一部分凝固而形成与模具接合的外表面。3.如权利要求1所述的方法，其中，将混合物沿第一方向通过入口注入到所述腔中，流体沿与第一方向相反的第二方向对所述腔加压以对混合物施加背压。4.如权利要求1所述的方法，其中，通过第一入口向所述模具提供混合物，通过与第一入口不同的第二入口向所述模具提供流体。5.如权利要求1所述的方法，其中，在通过第一入口向所述模具提供混合物之前，通过第一入口向所述模具提供流体。6.如权利要求1所述的方法，其中，在将混合物注入到所述腔中的同时，流体被加压到90至120磅/平方英寸。7.如权利要求1所述的方法，其中，在至少一部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈利·罗伯，乔尔·托马斯·皮尔斯，保罗·肯尼斯·德洛克，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：