專利名稱：車輛保險杠制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛保險杠制造的方法，特別是用于車輛保險杠制造方法上的改進(jìn)，它用合成樹酯制造，并具有包括一芯和覆蓋該芯的外層的疊層結(jié)構(gòu)，該方法包括一個經(jīng)模具的澆口將構(gòu)成外層的材料注入保險杠成型腔的第一步驟，及將構(gòu)成芯的材料注入到存在于澆口和腔內(nèi)構(gòu)成外層的材料內(nèi)的第二步驟，其間允許構(gòu)成外層和芯的材料在該腔內(nèi)流動。
在這種常規(guī)保險杠中，厚度被設(shè)置得相對薄并在整體上大致均勻，以及從車身中部橫向伸出的為在車身上安裝的安裝部分構(gòu)成保險杠前部和上部的后邊緣，在這種情況中，澆口開在模具上保險杠成型腔的安裝部分成型區(qū)域中。
在制造保險杠的方法中，當(dāng)構(gòu)成外層的材料在該腔中流動時，構(gòu)成芯的材料被允許流入構(gòu)成外層的材料內(nèi)。然而，在流動方向上構(gòu)成外層材料的前部分觸到該腔的終端而停止流動后，使構(gòu)成芯的材料在流動方向上流到構(gòu)成外層的材料的前部是困難的。
在上述情況下使用模具制造保險杠過程中，當(dāng)構(gòu)成外層的材料被注入該腔時，在該腔縱向上(在車身的橫向上)將材料散布到安裝部分形成區(qū)域能力由于該安裝部分形成區(qū)域的小的體積(即狹窄)而降低，因此，與構(gòu)成外層的材料達(dá)到鄰近安裝部分形成區(qū)域該腔中間端區(qū)域而停止流動需要的時間相比，構(gòu)成外層的材料達(dá)到遠(yuǎn)離安裝部分形成區(qū)域的縱向相對端區(qū)域而停止流動所需的時間明顯地長。結(jié)果是，在中間端區(qū)域上，構(gòu)成芯的材料不能流到構(gòu)成外層的材料中，因此不能制造整體上為疊層結(jié)構(gòu)的保險杠。
由此，本發(fā)明的目的是提供一種上述類型的制造方法，其中可提高在該腔的縱向上在該腔的安裝部分形成區(qū)域內(nèi)散布材料的能力，由此制造有疊層結(jié)構(gòu)的保險杠。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種車輛保險杠制造方法，該保險杠用合成樹脂制成，并具有包括一個芯和一個覆蓋芯的外層的疊層結(jié)構(gòu)，該方法包括經(jīng)金屬模具的澆口將構(gòu)成外層的材料注入保險杠成型腔的第一步驟，其中保險杠成型腔的安裝部分形成區(qū)域的體積設(shè)置成使得至少保險杠的安裝在車身上并從車身中部橫向伸出的安裝部分的厚度可大于除該安裝部分外的保險杠主體的厚度，該澆口開在安裝部分形成區(qū)域內(nèi)；及注入構(gòu)成芯的材料的第二步驟，由此允許構(gòu)成芯的材料流入在澆口和該腔內(nèi)的構(gòu)成外層的材料內(nèi)，同時允許構(gòu)成外層和芯的材料流入該腔。
如果該腔的安裝部分形成區(qū)域的體積以上述方法設(shè)置，構(gòu)成外層的材料流入該安裝部分形成區(qū)域的阻力被減小，導(dǎo)致在該腔縱向上該材料向這一區(qū)域內(nèi)散布能力的提高，同時使得構(gòu)成外層的材料到達(dá)鄰近安裝部分形成區(qū)域的該腔中間端區(qū)域而停止流動與到達(dá)遠(yuǎn)離該安裝部分形成區(qū)域的縱向相對端區(qū)域而停止流動之間的時間差減小。這樣，能使構(gòu)成外層的材料基本均勻地流入中間端區(qū)域和縱向相對端區(qū)域，而制成在整體上有疊層結(jié)構(gòu)的高質(zhì)量保險杠。
本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將通過參照附圖對下述實(shí)施例的描述變得清楚。


圖1是一保險杠的透視圖；圖2是圖1的橫剖面視圖；圖3是一注塑模制設(shè)備的垂直剖面視圖；圖4是描述第一步驟的視圖；圖5是描述第二步驟的視圖；圖6是描述第三步驟的視圖；圖7是在本發(fā)明實(shí)施例中描述注入時間和注入速度關(guān)系的曲線圖；及圖8是沿在圖3中線8-8的剖面視圖，描述了構(gòu)成外層的材料的流動。
現(xiàn)以參照附圖的優(yōu)選實(shí)施例方式描述本發(fā)明。
參照圖1，保險杠3用合成樹酯制造并有疊層結(jié)構(gòu)，它安裝在車輛1的車身2的前部，如圖2所示，該疊層結(jié)構(gòu)包括一個芯4和一個覆蓋該芯4的外層5。該保險杠3有一個板狀部分3a，用于安裝在車身2上，并從車身的中間部分A橫向延伸。這個安裝部分3a占該保險杠3的前上部分的后邊緣大體上三分之一，并具有比除該安裝部分3a外的保險杠主體部分3b的壁厚t2大的壁厚t1，例如式子t1≥1.5t2用來確定兩壁厚t1和t2。
該安裝部分3a通過一列緊固件b安裝在鋼梁a的一端，鋼梁a的另一端安裝在車身2上。這樣，增加安裝部分3a的壁厚t1對增加保險杠3的安裝強(qiáng)度是有效的。
該芯4用粉碎回收的保險杠所得的材料作為主材料制成，上述回收的保險杠用由乙烯丙烯橡膠(EPR)改性的聚丙烯(PP)制成，并在表面上有熱固合成樹脂。外層5用由乙烯丙烯橡膠改性的聚丙烯作為主材料制成。
參見圖3，一注塑模制設(shè)備6用于制造保險杠3，包括一個帶有用于注入構(gòu)成外層的材料的螺桿7的第一注射裝置8，一個帶有用于注入構(gòu)成芯的材料的螺桿的第二注射裝置10，一個連接兩注射裝置10和8的注嘴11，一個與注嘴11連接的熱流道塊12，及一個可拆卸地安裝于該熱流道塊12的分瓣金屬模13。該金屬模13包括一個固定有熱流道塊12的固定模131和多個可移向或移開固定模131的可動模132和133。
在注嘴11中的供給通道14通過一熱流道15與金屬模13上的多個澆口16連通，每個澆口16連通于保險杠成型腔17的安裝部分形成區(qū)域17a，該安裝部分形成區(qū)域17a具有如此設(shè)置的體積，即安裝部分3a的厚度t1大于保險杠主部分3b的厚度t2。在附圖中，H1是保險杠加熱器，H2是熱流道塊座內(nèi)的加熱器。
一個中空的外針18和一個實(shí)心的內(nèi)針19同軸地設(shè)置在注嘴11內(nèi)。在外針18內(nèi)，一個在頂端的閥部件20對著供給通道14，一個在基端的活塞21可滑動地設(shè)置于缸22內(nèi)。該活塞21和缸22構(gòu)成一供給通道打開/關(guān)閉機(jī)構(gòu)23。在內(nèi)針19，在頂端的閥部件24對著在外針18的閥部件20中確定的閥孔25，活塞26設(shè)置于基端，并可滑動地裝在外針18的基部確定的缸27內(nèi)。該活塞26和缸27構(gòu)成一閥孔打開/關(guān)閉機(jī)構(gòu)28。
該外針18具有一連接于閥部件20的錐形外周面，并且在錐形外周面與注嘴11的內(nèi)周面之間形成外供料道29，該外供料道29適于在一端與供給通道14連通，在另一端通過一個在注嘴11上的通孔30與第一注射裝置8連通。外針18在基端有直的外周面，使得通孔30可由外周面封閉。
該內(nèi)針19具有一連接于閥部件24的錐形外周面，并在錐形外周面與外針18的內(nèi)周面之間形成一內(nèi)供料道31。該內(nèi)供料道31適于在一端連通閥孔25，在另一端通過在注嘴11上的通孔32和33與第二注射裝置10連通。該內(nèi)針19在基端有直外周面，使得通孔32可由該外周面封閉。
下面說明使用注塑模制設(shè)備6制造保險杠3的一個具體的實(shí)例。
參見圖1和2，保險杠3的各部分的尺寸如下在車身2的底部，橫向長c＝1700mm，縱向長d＝550mm，高e＝300mm，安裝部分3a的橫向長f＝1200mm，縱向長g＝40mm，厚度t1＝6mm，厚度t2＝4mm，厚度t1和t2間的關(guān)系為t1＝1.5t2。
該腔17各部分的尺寸依保險杠3的形狀確定。在此情況下，澆口16的數(shù)目是3個；澆口16的直徑h＝1.5mm；熱流道15的橫向長度k＝900mm；供給通道14的中線與熱流道15左、右端之間的長度m＝450mm。A.制備構(gòu)成芯的材料選擇用乙烯-丙烯橡膠改性的聚丙烯模制且其表面有兩罐裝聚氨脂涂層的回收保險杠，該回收保險杠的組分如下聚丙烯64％重量乙烯-丙烯橡膠 28％重量滑石 7％重量涂層 1％重量該回收保險杠被放入粉碎機(jī)并被粉碎，該粉碎的材料送入造粒機(jī)并熔化、捏合，熔化/捏合的材料通過80至100網(wǎng)目的過濾器，大的顆粒被去除。然后，該熔化/捏合的材料通過內(nèi)徑為1mm的細(xì)管而形成線料，該線料被切成1至數(shù)毫米長，以提供顆粒狀的構(gòu)成芯的材料。B.制備構(gòu)成外層的材料一混合物包括聚丙烯 63％重量乙烯-丙烯橡膠30％重量滑石 7％重量所提供的具有與回收保險杠相同的組分(然而，涂層除外)的混合物，被放入造粒機(jī)，并進(jìn)行如前述A項(xiàng)相同的步驟以生產(chǎn)顆粒狀的構(gòu)成外層的材料。C.制造保險杠(i)在圖3中，該構(gòu)成外層的材料放入第一注射裝置8中并保持210℃的熔化狀態(tài)。構(gòu)成芯的材料放入第二注射裝置10中，并保持200℃的熔化狀態(tài)。固定模131和可動模132和133的預(yù)熱溫度分別為40℃和50℃。
(ii)第一步，在外供料道19連通而內(nèi)供料道31被斷開的狀態(tài)條件下，構(gòu)成外層的材料M1如圖4所示在第一注射裝置8操作時，經(jīng)供給通道14、熱流道15和澆口16注入保險杠成型腔17。
(iii)第二步，靠近供給通道14的外供料道29的一部分在注射裝置8處于操作時由閥部件20調(diào)節(jié)，如圖5所示。在內(nèi)供料道31連通狀態(tài)條件下，構(gòu)成芯的材料M2在第二注射裝置10的操作下注入，由此構(gòu)成芯的材料M2被允許流入在供給通道14、熱流道15、澆口16及腔17內(nèi)的構(gòu)成外層的材料M1內(nèi)，而構(gòu)成外層和芯的材料M1和M2被允許在該腔17內(nèi)流動。然后，停止第二注射裝置10的操作。
(iv)第三步，在外供料道29連通而內(nèi)供料道31斷開的狀態(tài)條件下，存在于供給通道14、熱流道15和澆口16內(nèi)的雙結(jié)構(gòu)的構(gòu)成外層和芯的材料M1和M2在第一注射裝置8操作時，由構(gòu)成外層的材料推入該腔17，如圖6所示，由此構(gòu)成芯4和外層5。然后停止第一注射裝置8的工作。
(v)金屬模13從熱流道塊12上移開，然后，打開模具，制成保險杠3。
在上述制造過程之后，構(gòu)成外層的材料M1在熱流道15中保持熔化狀態(tài)，并因此可連續(xù)模制保險杠3。
表1表示了在制造保險杠3的第一、第二和第三步中，構(gòu)成外層的材料M1和構(gòu)成芯的材料M2的注入時間和注入速度。
表1
圖7基于表1，表示了注入時間與注入速度之間的關(guān)系。在此情況下，該注入速度的控制在第一步中對于構(gòu)成外層的材料M1為兩個階段；在第二步中對于構(gòu)成芯的材料M2為一個階段，對于構(gòu)成外層的材料M1為三個階段；在第三步中對于構(gòu)成外層的材料M1為一個階段。
如果該腔17的安裝部分形成區(qū)域17a的體積被設(shè)置成隨安裝部分3a的厚度t1而增大，如上所述，則在安裝部分形成區(qū)域17a內(nèi)構(gòu)成外層的材料的流動阻力減小，并由此提高在該區(qū)域17a中縱向上材料散布的能力，如圖8所示。結(jié)果是，構(gòu)成外層的材料M1到達(dá)鄰近安裝部分形成區(qū)域18a的腔17的中間端區(qū)域17b而在如圖1和2所示的腔內(nèi)停止流動的時間，與構(gòu)成外層的材料M1到達(dá)遠(yuǎn)離安裝部分形成區(qū)域18a的該腔17的縱向相對端區(qū)域17c而在如圖1所示保險杠3中停止流動的時間的差被減小。這樣該構(gòu)成芯的材料M2在中間端區(qū)域17b和縱向相對端區(qū)域17c可大致相同地流入構(gòu)成外層的材料M1。
以上述方法制造的保險杠3質(zhì)量好，并在整體上有疊層結(jié)構(gòu)。對于保險杠3來講，用回收保險杠制造的構(gòu)成芯的材料的填充速率高，這在提供保險杠3制造成本降低和節(jié)約資源方面是有效的。
如果在第二步中的構(gòu)成芯的材料M2的注入速度Ve被設(shè)置得比第一步中構(gòu)成外層的材料M1的注入速度Va和Vb高，能夠使構(gòu)成芯的材料在流動方向上的前面部分流入構(gòu)成外層的材料在流動方向上的前面部分內(nèi)，這樣構(gòu)成的保險杠3有更好的疊層結(jié)構(gòu)。在此情況下，如果構(gòu)成外層的材料M1的注入速度Vb、Vc和Vd比在第一步中構(gòu)成外層的材料M1的最高注入速度Va設(shè)置得低，而材料M1和M2之間的注射速度差可被增加，盡管構(gòu)成芯的材料M2的注入速度Ve不高。
如果在第三步中構(gòu)成外層的材料M1的注入速度Vd被設(shè)置得等于或低于第二步中構(gòu)成外層的材料M1最后的注入速度，例如設(shè)定成保險杠3制造過程中的Vd，在第三步中構(gòu)成外層的材料M1不能流入構(gòu)成芯的材料M2內(nèi)，由此，保險杠3的澆口連通部分可只由構(gòu)成外層的材料M1構(gòu)成。
為了比較，制造安裝部分3a的厚度t1等于保險杠主體3b的保險杠3，使用有較窄的安裝部分形成區(qū)域17a的金屬模具13，在上述上相同條件下制造與用作對比實(shí)例的保險杠。其結(jié)果是可有下述缺點(diǎn)構(gòu)成芯的材料M2流入在中間端區(qū)域17b內(nèi)構(gòu)成外層的材料M1內(nèi)，而且構(gòu)成芯的材料M2穿過構(gòu)成外層的材料M1而暴露在構(gòu)成外層的材料M1的表面。
可用于制造保險杠3的外層材料M1包括下述實(shí)施例配方實(shí)施例1聚丙烯63％重量乙烯-丙烯橡膠 30％重量滑石 7％重量耐老化穩(wěn)定劑 1phr紫外線吸收劑 1phr碳黑(顏料)3phr提高涂層性能的改性劑 3phr配方實(shí)施例2聚丙烯60％重量乙烯-丙烯橡膠 30％重量滑石 10％重量耐老化穩(wěn)定劑 1phr紫外線吸收劑 1phr碳黑(顏料)3phr提高涂層性能的改性劑 3phr該可用于制造保險杠3的構(gòu)成芯的材料M2包括下述實(shí)施例。
(1)成型材料包括93％重量的聚丙烯組合物和7％重量的滑石。在此情況下聚丙烯組合物含有在聚丙烯聚合步驟中同時合成的30％重量的乙烯-丙烯基橡膠?；诰郾┚酆系淖罱K步驟中加入。這種成型材料比含有分別制造并混合的聚丙烯和乙烯-丙烯橡膠的成型材料便宜。
(2)成型材料包括下述組分
聚丙烯 60％重量乙烯-丙烯橡膠 30％重量滑石 10％重量包括安裝部分3a的保險杠3整體上邊緣可加厚到厚度t1。
權(quán)利要求
1.制造機(jī)動車的保險杠的方法，它由合成樹酯制造，并有包括一個芯和一個包覆該芯的外層的疊層結(jié)構(gòu)，該方法包括經(jīng)模具的澆口將構(gòu)成外層的材料注入保險杠成型腔的第一步，其中保險杠成型腔的安裝部分成型區(qū)域的體積被設(shè)置成，使得至少保險杠的安裝在車身上并從車身中部上橫向伸出的安裝部分的厚度可大于除安裝部分外的保險杠主體的厚度，該澆口開在安裝部分成型區(qū)域上；及注入構(gòu)成芯的材料的第二步，由此允許構(gòu)成芯的材料注入在澆口和該腔內(nèi)存在的構(gòu)成外層的材料內(nèi)，同時允許構(gòu)成外層和芯的材料流入該腔。
2.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于在第二步中構(gòu)成芯的材料的注入速度比在第一步中構(gòu)成外層的材料的注入速度高。
全文摘要
制造機(jī)動車保險杠的方法，利用經(jīng)模具澆口將構(gòu)成外層的材料注入保險杠成型腔的第一步，及將構(gòu)成芯的材料注入的第二步，由此允許構(gòu)成芯的材料流入存在于該澆口和腔中的構(gòu)成外層的材料內(nèi)，允許構(gòu)成外層和芯的材料流入該腔。在模具中，保險杠的成型腔的安裝部分成型區(qū)域的體積被設(shè)置成，使得安裝在車身上并從車身中部橫向伸出的保險杠的至少是安裝部分的厚度t
文檔編號B29C45/26GK1153720SQ96121969
公開日1997年7月9日 申請日期1996年10月31日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月2日
發(fā)明者竹內(nèi)淳, 幕田實(shí), 大金仁 申請人:本田技研工業(yè)株式會社