[发明专利]用于生产具有纤维强化支撑件和功能部件的模制部件的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于生产具有纤维强化支撑件和至少一个装接部件的模制部件的设备和方法，该至少一个装接部件连接到该纤维强化支撑件并且包括塑性材料，其中，模制部件特别适于用作或进一步开发作为车辆内部的装饰部件。

背景技术

装饰部件，例如门的内部面板、门的中央跨距（center span）以及中央操控台的侧翼等的支撑件至今是通过注塑成型方法或通过按压热塑性或热固性天然纤维垫系统生产。与功能元件（例如加强肋，装接部件等）的连接通常通过塑性材料部件的粘合或焊接来实现。最终，利用装饰品覆盖这些支撑件。进一步的生产方法是从后面进行的装饰部件的直接注塑。

在被压缩的支撑件的情况下，通常利用不同的工序和不同的工具执行压缩支撑垫和注塑功能元件以及将功能元件连接到被压缩的支撑件的工序。

DE102004054228A1公开了一种用于生产模制部件的方法和设备，其中，在第一步骤中，加热含有天然纤维的坯料，然后，通过压缩两个模制元件而用该坯料生产模制部件，然后，通过注塑塑性材料熔化物在模制部件上模制功能部件，其中，在注塑所述塑性材料熔化物之前，在模制部件中形成空腔。这些步骤在一个设备中执行。在DE69222130T2中公开了类似的方法和类似的设备。

在这两种情况下，所述功能元件或塑性材料部件被注塑（inject）到所述天然纤维垫上。被按压的垫和功能部件的改进的一体化要求进一步的工作步骤和进一步的设备。

发明内容

本发明的目的在于改进包括塑性材料的装接部件和被压缩的纤维强化支撑件的一体化，从而以优化的生产工艺来生产模制部件。

该目的通过根据设备权利要求1和方法权利要求11的的特征来实现。

根据本发明的工具结合了按压和注塑工具的性能。装饰部件支撑件，例如车门的内饰面板的支撑件的生产都在一个车间里实现，该装饰部件支撑件具有作为基础支撑件的热塑性或热固性纤维强化垫和设置在后侧的诸如功能元件、加强元件等的装接部件。

根据本发明，用于生产具有纤维强化支撑件和至少一个装接部件（该至少一个装接部件连接到该纤维强化支撑件，并且包括塑性材料）的模制部件的设备具有至少两个工具构件，该至少两个工具构件能够相对于彼此移动，或者其中至少一个工具构件能够相对于另一个工具构件移动。所述工具构件能够设计为两个工件，该两个工件能够通过相对的位移而打开和闭合。在所述工具构件的打开状态中，能够插入纤维强化垫，而在所述被压制为两个工件的工具构件闭合时，给予该垫以三维轮廓，且利用压力来压缩并固化该垫。为此，所述垫优选地是热塑性或热固性天然纤维垫。在所述两个工具构件中的一个中，设置了至少一个喷嘴，液化的塑性材料能够以如下的方式经过该喷嘴被施加到所述插入的垫上：所述优选高温和加压的熔化物穿过所述压缩的或尚未压缩的垫，并且在相反侧上到达空腔；该空腔形成在另一个工件中。该空腔与例如加强肋或紧固部的功能元件的形状对应，或一般地与装接部件的形状对应。通过所述优选的可控制的喷嘴，能够调整熔化量和压力。与压缩支撑件并接着安装或引入功能部件相比，减少了工具和生产车间的数量并且因此降低了生产成本。与具有功能元件的注塑模制支撑件相比，减轻了重量。

根据本发明的工具在另一方面也得到简化，因为所述用于供给塑性材料的一个或多个喷嘴以及所述用于成型和凝固功能元件的一个或多个空腔不必位于一个工件中。以这种方式，很复杂的功能元件也能够毫无困难地并利用更不复杂的工件来形成。由于穿透注塑（through injection）的塑性材料与优选仍然高温的垫的聚合物结合，功能元件与支撑件的紧固或一体化明显得到了改进。此外，在所述垫的穿透注塑区域的整个厚度上形成机械连接（某类型的机械挂钩连接），这也改进一体化。在装饰侧的表面上，不形成凸缘、不平坦等。通过受控的穿透注塑塑性材料，在周围区域中所述纤维垫能够被清空，用于可能发的生随后的覆盖工序。

优选地，在工具外或通过在工具中的一体化了的加热设备，对所述垫进行预热，优选地达到100℃和300℃之间的温度，特别地，180℃和220℃之间的温度。以这种方式，简化了三维轮廓的成型以及必要时与用于穿透注塑的塑性材料的连接。所述被加热的垫位于或固定于打开的工具构件之间。通过张紧框架、夹具或销等能够实现该固定。