專利名稱：在防震墊生產(chǎn)的雙注成形中的防止材料混合的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防止材料混合的方法和系統(tǒng)，其中，在通過兩種 不同的樹脂同時噴射的防震墊生產(chǎn)過程中， 一種樹脂穿透進入到充滿 另外一種樹脂的防震墊區(qū)域的情況可以被有效地避免。
背景技術(shù)：
一般而言，防震墊安裝在汽車的內(nèi)部的前部，就是安裝方向盤和 儀表盤的位置。
這樣的防震墊的傳統(tǒng)制造方法是將一種合成樹脂通過模具注射成 形。進一步，因為現(xiàn)在要為汽車乘客座椅提供安全氣囊，在氣囊充氣 過程中使用的PAB (乘客側(cè)氣囊)門是由激光處理的撕裂線(tearline) 限定于防震墊上安裝有乘客側(cè)氣囊的部位。近來，通過雙注成形-即同 時注射兩種不同樹脂，使用高柔性材料形成包括PAB撕裂線的防震墊 的乘客側(cè)氣囊安裝部位，因此生產(chǎn)一種允許PAB門更容易打開的防震 墊。
一般而言，整個防震墊的第一種材料的例子包括具有高硬度的PPF (聚丙烯纖維)樹脂，充滿在PAB門區(qū)域的第二種材料的例子包括具 有高柔性的TPO (熱塑性石蠟)樹脂或TPE (熱塑性合成橡膠)樹脂。
但是，當(dāng)兩種不同的材料用于生產(chǎn)防震墊的時候，兩種材料會在 其中的邊緣部分混合，不期望地造成PAB門區(qū)域的撕裂線的強度不一 致，導(dǎo)致PAB門在氣囊膨脹情況下的不規(guī)則斷裂，這被認為是一種會 危及乘客的安全的嚴(yán)重缺陷。
發(fā)明部分的背景技術(shù)揭示的信息僅僅用于增強對于本發(fā)明背景技 術(shù)的理解而不應(yīng)被認為是該信息構(gòu)成本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常識或 者現(xiàn)有技術(shù)的任何形式的暗示。

發(fā)明內(nèi)容
依照本發(fā)明的第一實施例，提供一種防止材料混合的方法，適于
通過雙注射成形(two-shot molding) —體形成由具有高柔性的第二材 料制成的PAB門區(qū)域和由具有高硬度的第一材料制成的除乘客側(cè)氣囊 門區(qū)域之外的防震墊其它部分，以生產(chǎn)防震墊；這種方法包括在注射 模具位于PAB門區(qū)域外側(cè)的部分和第一種材料和第二種材料發(fā)生混合 的邊緣部分形成流動延遲障礙，以減少防震墊預(yù)定部分的厚度，由此 來延緩第一材料的流動并促進其固化。
在充滿了第二材料的PAB門區(qū)域(外)邊緣部分中，在第一材料 快速流動的任何邊緣部分均主要設(shè)置有流動延遲障礙。通常，只要快 速流動的第一材料與第二材料接觸，這些材料就會產(chǎn)生劇烈地攪動， 引起材料的混合。因此，為了防止第一材料穿透進入存在第二材料的 PAB門區(qū)域，流動延遲障礙形成于邊緣區(qū)域。流動延遲障礙的設(shè)置和 定位是經(jīng)過多次試驗和錯誤(error)的基礎(chǔ)上確定的，并且可以根據(jù) 防震墊的形狀和類型而變化。
為了減少第一和第二材料邊緣防震墊預(yù)定部分的厚度，流動延遲 障礙的制成采用這樣的構(gòu)造，在該構(gòu)造中增加了注射模具在上述邊緣 區(qū)域的高度。當(dāng)流動延遲障礙被設(shè)置成使得防震墊邊緣部分變薄的時 候，第一材料的流動相對減緩。在這樣的一個過程中，第一材料由于 時間的延遲而充分固化，因此導(dǎo)致第一材料和第二材料在邊緣區(qū)域的 混合減少。由此，可以防止第一材料穿透進入充滿第二材料的PAB門 區(qū)域的情況。
然而，由于防震墊的厚度減少，則它的剛性就相對減弱。通過不 同的方法可以解決這樣的問題，包括為相應(yīng)的邊緣部分增加如本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員已知的那樣的輔助加強部分。
根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，在PAB門區(qū)域內(nèi)側(cè)的注射模具中設(shè)置 有多個的傳感器以檢測第一材料的穿透情況，并設(shè)置控制器以響應(yīng)于
傳感裝置監(jiān)測的傳感信號向第一材料的進料器輸出用于在相應(yīng)的邊緣 區(qū)域降低第一材料的流動速率和溫度的控制信號。
在注射成形的過程中，純的第一材料，第一材料和第二材料的混 合物以及純的第二材料分別具有不同的速率、壓力和粘度?？梢詸z測 到流動差，特別是壓力差的傳感裝置安裝在PAB門區(qū)域的多個內(nèi)部部 分，由此來檢測第一材料的穿透情況。當(dāng)傳感裝置基于流動差檢測到 第一材料的穿透情況時，檢測到的信號傳送到控制器，隨后控制器輸 出信號以控制第一材料進料器，以便降低流動速率或第一材料的溫度，
這些將被反饋到PAB門區(qū)域的部分，檢測第一材料是否被穿透的傳感
裝置被定位在該位置。
當(dāng)?shù)谝徊牧系牧鲃铀俾式档偷臅r候，第一材料的固化在延遲的時 間內(nèi)得到促進，由此能夠防止或者減少第一材料和第二材料的混合。 進一步地，當(dāng)?shù)谝徊牧系臏囟冉档偷臅r候，粘度增加且第一材料的流 動速率降低，從而可以起到同樣的作用。
多個傳感裝置可以安裝成在PAB門區(qū)域內(nèi)均勻分布?？蛇x擇地， 多個傳感器可以密集地安裝在PAB門區(qū)域的任何部分，通過多次試驗 和錯誤發(fā)現(xiàn)第一材料的穿透主要發(fā)生在這些部分。傳感器的位置可以 根據(jù)防震墊的形狀而變化。
為了很容易地區(qū)別第一材料和第二材料的流動差，測量每種材料 的流動壓力。因而，優(yōu)選傳感裝置為壓力傳感器以用于檢測第一材料 和第二材料的流動壓力。特別的，每種材料流動壓差的監(jiān)測將在下文 中參考圖4和5詳細介紹。
此外，執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明用于防止材料混合的方法的系統(tǒng)包括，具 有相應(yīng)于防震墊的形狀和具有流動延遲障礙以減少防震墊的預(yù)定部分 厚度的注射模具，在其中第一材料和第二材料發(fā)生混合；還包括第一 材料進料器，用于沿多個進料線將第一材料供給到注射模具；還包括 第二材料進料器，用于將第二材料沿著單一的供給線供給到PAB門區(qū) 域的注射模具；還包括在PAB門區(qū)域內(nèi)側(cè)的注射模具中設(shè)置的多個傳 感裝置，以檢測第一材料的穿透情況；還包括響應(yīng)于從傳感器輸出的 檢測信號而向進料器輸出用于控制第一材料流動速率和溫度的信號。


本發(fā)明的上述以及其它技術(shù)特征將參考附圖中示出的一定示例性 實施例在下文中進行詳細描述，這些實施例僅以示例的方式給出，因 此不是對本發(fā)明的限制，其中
圖1A和IB為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的防止雙注模具成形中材料 混合方法的視圖2A和2B為分別示出傳統(tǒng)的方法和根據(jù)本發(fā)明的附圖1A和IB 中方法的剖視圖3為根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的示出在雙注成形中的防止材料 混合的方法的視圖4和5為示出附圖3的工藝條件的曲線。
但是，可以理解的是，附圖并非必須要按比例表示體現(xiàn)本發(fā)明基 本思想的各種優(yōu)選特征的一些簡化代表方式。此處例如包括具體直 徑、定向、位置和形狀的本發(fā)明具體設(shè)計特征將由具體預(yù)期應(yīng)用和使 用環(huán)境來部分地決定。
在附圖中，在整個附圖的各圖中的附圖標(biāo)記表示本發(fā)明中的相同 的或者等同的部分。 '
具體實施例方式
現(xiàn)在詳細參考本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，其中一個實施例將在下 文中結(jié)合附圖進行描述。當(dāng)本發(fā)明結(jié)合示例性實施例進行描述的時候， 應(yīng)當(dāng)理解的是這些描述不是要將發(fā)明的限制到實施例的內(nèi)容。相反， 發(fā)明不僅僅希望覆蓋實施例的內(nèi)容，還覆蓋包括在權(quán)利要求中所限定 的精神和范圍之內(nèi)的各種替換、變化、等同方式和其他實施例。
附圖1A和lB示出了阻止材料混合的流動延遲障礙(flow-retarding dam) 55的形成和位置，這是本發(fā)明的一個技術(shù)特征。如圖1所示， 防震墊10由具有復(fù)雜形狀的座位構(gòu)成，其左側(cè)包括一個安裝方向盤的 部分12，其較低的中心包括安裝有各種儀器部分14，其右側(cè)包括安裝 乘客側(cè)氣囊的PAB門區(qū)域20。雙注成形機器包括第一材料進料器30， 用于向整個防震墊供給PPF樹脂，多個第一材料供給線32，第二材料 進料器40用于向PAB門區(qū)域20供給TPO樹脂，以及單個第二材料供
給線42。
作為本發(fā)明一個技術(shù)特征的流動延遲障礙55，在圖IB中被很好 地示出，其中，圖1A中的防震墊10的PAB門區(qū)域20的預(yù)定部分A 的后表面被放大。流動延遲障礙55至少在兩個部分形成，其中作為第 一材料的PPF樹脂的流動要比在PAB門區(qū)域20外部區(qū)域流動的快。 在這種情況下，接近于PAB門區(qū)域20上部的所形成的一個流動延遲障 礙在PAB門區(qū)域20上沿橫向方向上較長，并且另一個流動延遲障礙靠 近PAB門區(qū)域20右下側(cè)部分形成。
流動延遲障礙55的位置可以設(shè)置于PPF樹脂(也就是第一材料) 由于其較快的流速而穿透進入PAB門區(qū)域20的位置，如上所述，該位 置通過多次的實驗和錯誤(error)來確定，且其實際位置可以根據(jù)防 震墊的形狀和類型來改變。
圖2A和2B是示出了傳統(tǒng)模具(圖2A)和本發(fā)明的模具(圖2B) 沿圖1B的B-B線剖開進行對比的剖視圖。如圖2A所示，由于在傳統(tǒng) 噴射模具中第一材料的流動是均勻的，具有高流動性的PPF樹脂比第 二材料，也即TPO樹脂44，的流動更快，所以PPF樹脂34在TPO樹 脂44固化之前穿透進入到具有較低流動性的TPO樹脂44的邊緣，因 而使得PAB門區(qū)域的邊緣不均勻。
簡言之，當(dāng)兩種不同材料用于生產(chǎn)防震墊的時候，這些材料在其 邊緣處混合，不期望地使得PAB門區(qū)域的撕裂線強度不一致，導(dǎo)致了 在氣囊膨脹的時候PAB門的不規(guī)則斷裂，這被認為是一種損害乘客安 全的嚴(yán)重缺陷。
然而，相比較而言，如圖2B所示，根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施 例，因為具有突出形成以增加模具高度的流動延遲障礙55的注射模具 50應(yīng)用于PPF樹脂流體較快的位置，因而防震墊的相應(yīng)邊緣部分的厚 度降低，PPF樹脂34的流動速率降低。在這些延遲的時間中，PPF樹 脂34在防震墊邊緣部分形成的固化促進部分C充分凝固，在該邊緣部 分PPF樹脂34與TPO樹脂44接觸。由此，PPF樹脂34不會穿透進 入TPO樹脂44，因而使得能夠用TPO樹脂單獨充滿PAB門區(qū)域。
由此，第一材料和第二材料的均勻邊界導(dǎo)致PAB門在氣囊膨脹時 沿標(biāo)注的邊界均勻斷裂，這促進了氣囊的正常膨脹。因而，在汽車碰
撞中，氣囊可以安全并迅速地膨脹以保護乘客免于危險傷害。
圖3顯示本發(fā)明的另一個具有六個壓力傳感器的示例性實施例，
這些傳感器作為傳感裝置60用于防止PPF樹脂和TPO樹脂的混合。 例如，用于供給PPF樹脂的第一材料進料器30可以在防震墊10上包 括八個第一材料供給線(Gl-G8,32)，用于供給TPO樹脂的第二材料 進料器40包括至少在PAB門區(qū)域20 —側(cè)的單個第二材料供給線42。
在PAB門區(qū)域20中，6個壓力傳感器作為傳感裝置60均勻分布 以用于檢測PPF樹脂和TPO樹脂的流動差?？蛇x擇地，如上所述，傳 感裝置60可以密集地設(shè)置于PPF樹脂的穿透主要發(fā)生的位置。進一 步地，控制器70與輸出必要控制信號相連以響應(yīng)于檢測到的從六個壓 力傳感器60輸入的信號，控制第一材料進料器30。
圖4和5示出了根據(jù)本發(fā)明圖3的工作過程情況的曲線。
如圖4的圖表中所示，在注射成形的過程中，純PPF樹脂的流動 壓力(①)、PPF樹脂和TPO混合物的流動壓力(②)和純TPO樹脂 的流動壓力(③)是彼此不同的。因為具有高流動性的PPF樹脂與具 有較低流動性的TPO樹脂相比，具有更高的流動壓力，上述三個情況 下的流動壓力可以由如下順序表示①一②一◎。
在本發(fā)明的一個示例性實施例中，在雙注射成形的過程中，當(dāng)PPF 樹脂即第一材料由于從八個第一材料供給線32中第三供給線G3供給 的PPF樹脂的高流速而穿透進入PAB門區(qū)域20時，附于第三供給線 的第二壓力傳感器可以檢測與PPF樹脂和TPO樹脂混合物流動壓力 (④)相同的壓力，其他壓力傳感器僅僅檢測顯示TPO樹脂流動壓力 ⑤的壓力，如圖5的曲線所示，除非PPF樹脂穿透進入PAB門區(qū)域20。
第二壓力傳感器將檢測到的信號傳輸?shù)娇刂破?0，隨后控制器70 響應(yīng)于所輸入的被檢測信號將控制信號輸出到第一材料進料器30，因 而延遲了 PPF樹脂的供給時間或者降低了熱流道的溫度，由此降低了 來自第三供給線G3的PPF樹脂的流動速率或其溫度。
隨后，為了檢查有缺陷的產(chǎn)品，控制器70允許工人采用附加顯示 裝置來確認PPF樹脂的穿透。另外，通過每個供給線的反饋，類似的 缺陷產(chǎn)品的產(chǎn)生在隨后過程中是可以避免的。
本發(fā)明的優(yōu)選實施例已經(jīng)通過主要采用PPF樹脂和TPO樹脂作為
實際應(yīng)用于車用的防震墊的兩種材料的雙注成形進行了揭示，但其不 是限定于此。只要采用了與本發(fā)明所應(yīng)用的相同技術(shù)結(jié)構(gòu)，使用其他 材料雙注成形的情況也將被包括在本發(fā)明的技術(shù)理念之內(nèi)。
如上所述，本發(fā)明提供一種在防震墊生產(chǎn)的雙注成形中防止材料 混合的方法和系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明，在防震墊中，阻止了不同材料穿透
進入安裝有乘客側(cè)氣囊的PAB門區(qū)域，因此使得PAB撕裂線的強度一 致，并由此促進氣囊的正常膨脹。因此，在發(fā)生汽車碰撞事故的情況 下，氣囊可以安全地并快速地膨脹來保護乘客免于危險傷害。
權(quán)利要求
1、一種在防震墊生產(chǎn)的雙注成形中防止材料混合的方法，適于通過雙注射成形一體形成由具有高柔性的第二材料制成的乘客側(cè)氣囊門區(qū)域和由具有高硬度的第一材料制成的、除乘客側(cè)氣囊門區(qū)域之外的防震墊其它部分，以生產(chǎn)防震墊，這種方法包括在注射模具位于乘客側(cè)氣囊門區(qū)域外側(cè)的部分形成流動延遲障礙，其中第一種材料和第二種材料發(fā)生混合；以及其中減少防震墊預(yù)定部分的厚度，由此來延緩第一材料的流動并且促進其第一材料和第二材料的固化。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在乘客側(cè)氣囊門區(qū)域的內(nèi)側(cè)的注射模具上設(shè)置至少一個傳感器以檢測第一材料的穿透瞎況，并設(shè)置控制器以響 應(yīng)于從傳感裝置輸入的檢測至啲信號向第一材料進料器輸出控審瞻號以降低 相應(yīng)部分的第一材料的流動速率或溫度。
3、'根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述傳感裝置為用于檢測第一材料 和第二材料流動壓力的壓力傳感器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l-3中的任一戶腿的方法，其中所述第一材料是聚丙烯 纖維樹脂，并^g^f述第二材料是熱塑性石蠟樹脂或者熱塑性合淑象膠樹脂。
5、 一種在生產(chǎn)防震墊的雙注j^^中防止材料混合的系統(tǒng)，適于通j^又注 射成形一體形成由具有高柔性的第二材料制成的PAB門區(qū)i或和由具有高硬度 的第一材料制成的、除PAB門區(qū)域之外的防震墊其它部分，以生產(chǎn)防震墊， 該系統(tǒng)包括注射模具，具有相應(yīng)于防震墊的形狀并具有用于減少防震墊預(yù)定部分厚 度的流動延遲障礙，在其中混合第一材料和第二材料；第一材料進料器，用于沿著至少一個供給線將第一材料供給到纟掛模具;第二材料進料器，用于沿著至少一個斜蟲供纟煞劃每第二材料供給到注射 模具；至少一個傳感裝置，設(shè)置于在注射模具上乘客頂愾囊門區(qū)域內(nèi)側(cè)以檢測 第一材料的穿透瞎況；以及控制器，響應(yīng)于從傳感裝置輸入的檢測信號，向第一材料的進料器輸出 用于控制第一材料的流動速率^^度的信號。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5戶服的系統(tǒng)，其中，戶欣傳感裝置是用于檢測第一材 料和第二材料流動壓力的壓力傳感器。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的系統(tǒng)，其中，所述第一材料是聚丙烯纖維 柳旨，并且所述第二材料是熱塑性石蠟樹脂或者熱塑性合淑象膠樹脂。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于在防震墊生產(chǎn)的雙注成形時防止材料混合的方法和系統(tǒng)，其中通過兩種樹脂同時噴射生產(chǎn)防震墊的過程中，可有效地防止一種類型的樹脂穿透進入充滿另外一種樹脂的防震墊區(qū)域。流動延遲障礙形成于注射模具位于乘客側(cè)氣囊門區(qū)域外側(cè)以及發(fā)生第一種材料和第二種材料混合的部位，以減少防震墊預(yù)定部分的厚度，由此延緩第一材料的流動并促進其固化。
文檔編號B29L31/00GK101362374SQ20071030668
公開日2009年2月11日 申請日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月7日
發(fā)明者孔炳碩 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社