專利名稱：用于模壓板中的整體通風篩的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及纖維增強板的制造，尤其提供了將通風篩整體模制于諸如車輛引擎罩或擋泥板這樣的纖維增強板的方法。
背景技術：
使用層疊的纖維增強結構來制造諸如車輛引擎罩或車輛擋泥板這樣的車輛車身面板是公知的，在該層疊的纖維增強結構中碳纖維薄片或者玻璃纖維薄片放置在模具中并通過樹脂粘結在一起。纖維薄片可預浸漬有樹脂?；蛘?，可通過噴射將樹脂提供到模具中， 這通常被稱之為樹脂傳遞模塑或者樹脂注射模塑。在機動車輛的設計中，通常希望在面板上設置通風孔。通風孔可以是用于冷卻空氣的真實的進口，或者通風孔僅顯示了真實的通風口的外表，以增加車輛設計感。迄今為止，設置這種通風孔包括在車輛面板上打孔，然后將單獨的通風篩附接在車輛面板上，來填充孔。通風篩典型地是模制塑料或沖壓金屬結構制成的，并且包括真實的或者仿真的空氣口或放氣孔。通風篩通過鉚釘、粘合劑、螺釘、彈性突片或者其他傳統(tǒng)的緊固件附接在車輛面板上。期望提供一種改進的方法，通過該方法可以將通風篩整體模制于諸如車輛引擎罩或者擋泥板這樣的纖維增強板中。
發(fā)明內容
纖維增強板被制成包括整體的通風篩。在第一和第二纖維薄片中的每個上打孔， 并且當這些纖維薄片堆疊在模具中時使這些孔彼此對齊。將篩材料放置在第一和第二纖維薄片之間，以使與第一和第二薄片中的孔對齊的篩材料部分暴露。填充插入物被插入第一和第二薄片的孔中來遮擋所述篩。提供樹脂并使其硫化以將第一和第二薄片與篩粘結在一起。因此，在第一和第二纖維薄片與篩通過樹脂粘結在一起后，一部分篩還保持暴露，由此形成其中一體地模制有通風篩的纖維增強板。本發(fā)明提供下列技術方案。技術方案1 一種用于制造包括整體通風篩的纖維增強板的方法，包括 提供至少一第一纖維薄片；
提供至少一第二纖維薄片；
在所述第一和第二薄片中的每一個上打孔，當所述第一和第二纖維薄片疊在一起時， 所述孔將相互對齊；
將所述第一纖維薄片放置在模具中，所述模具具有模具地板表面以及凸起的插入物， 所述第一纖維薄片依靠在所述模具地板表面上，且所述插入物從所述模具表面升起并延伸穿過所述第一薄片中的孔；
提供其中具有開口的篩材料薄片并將所述篩材料薄片放置在所述第一薄片和所述插入物的頂面上；將所述第二薄片放在所述篩材料薄片的頂面上，且所述第二薄片中的孔與所述第一薄片中的孔對齊；
以及使樹脂硫化，從而所述第一薄片和第二薄片粘結在一起，且所述篩材料薄片粘結在所述第一薄片和第二薄片之間并且在所述第一和第二薄片的對齊孔內暴露，以提供整體的通風篩。技術方案2 如技術方案1所述的方法，還包括將插入物放置在所述第二薄片的孔中，從而在所述樹脂硫化后，所述插入物將防止所述樹脂流進所述第二薄片的孔中以及流進所述篩材料的與所述第二薄片中的孔對齊的部分中。技術方案3 如技術方案1所述的方法還包括提供至少所述第一和第二薄片在尺寸上具有相同限制。技術方案4 如技術方案2所述的方法，還包括所述篩材料薄片在尺寸上與所述第一和第二薄片具有相同限制。技術方案5 如技術方案1所述的方法，還包括所述篩材料薄片的尺寸比所述第一和第二薄片的尺寸小，但是比所述第一和第二薄片的對齊的孔大，從而所述篩材料薄片具有圍繞所述對齊的孔的覆在所述第一和第二薄片上的邊緣。技術方案6 如技術方案1所述的方法，還包括所述篩材料薄片是金屬或者塑料絲束編織的篩，被沖壓以在其中形成有通風孔的金屬或塑料薄片，或者編織或針刺的塑料或織物材料薄片。技術方案7 如技術方案1所述的方法，還包括通過使所述第一和第二薄片預浸漬樹脂來提供所述樹脂。技術方案8 如技術方案1所述的方法，還包括通過將樹脂注入所述模具中來提供所述樹脂。技術方案9 如技術方案1所述的方法，還包括提供環(huán)形的裝飾邊框，并在將所述第一薄片放置進所述模具之前圍繞所述插入物將所述邊框放置在所述模具上，從而在所述樹脂硫化后，所述邊框被粘結到所述第一薄片以圍繞所述第一薄片中的孔。技術方案10 如技術方案1所述的方法，還包括所述模具具有蓋子，且所述蓋子在其上具有插入物，在所述蓋子關閉后所述插入物將填入所述第二薄片中的孔。技術方案11 如技術方案1所述的方法，還包括通過加熱所述模具來硫化所述樹脂。技術方案12 如技術方案1所述的方法，還包括所述樹脂在壓熱爐中硫化來提供熱和壓力。技術方案13 —種用于制造包括整體通風篩的纖維增強板的方法，包括 提供浸漬有樹脂的至少一第一纖維薄片；
提供浸漬有樹脂的至少一第二纖維薄片；
在所述第一和第二薄片中的每一個上打孔，當所述第一和第二纖維薄片疊在一起時， 所述孔將相互對齊；
提供其中具有通風口的篩材料薄片，并且將所述篩材料薄片放置在所述第一和第二薄片之間，使得所述篩材料的與所述第一和第二薄片中的孔對齊的部分暴露；
以及將第一和第二插入物分別插入所述第一和第二薄片的孔中，從而在浸漬到所述第一和第二薄片中的樹脂硫化后，所述樹脂被阻擋流入所述第一和第二薄片中的孔中，且因此在所述第一和第二薄片通過所述樹脂已經粘結在一起后，所述篩將保持暴露以形成具有整體制模于其中的通風篩的纖維增強板。技術方案14 如技術方案13所述的方法，還包括所述第一和第二薄片由碳纖維或玻璃纖維制成。技術方案15 如技術方案13所述的方法，還包括所述第一和第二插入物提供在所述模具上，與所述第一和第二纖維材料薄片中的一個或多個薄片中的孔對齊。技術方案16 如技術方案15所述的方法，還包括所述模具具有蓋子，并且所述蓋子在其上具有在蓋子關閉后將填充所述第二薄片中的孔的插入物。技術方案17 如技術方案13所述的方法，還包括提供環(huán)形裝飾邊框，并將所述邊框放置在一個或多個所述第一薄片的孔中，從而在所述樹脂硫化后，所述邊框與所述第一薄片粘結以圍繞所述第一薄片中的孔，從而提供圍繞所述通風篩的裝飾模制。技術方案18 —種用于制造包括整體通風篩的纖維增強板的方法，包括 提供浸漬有樹脂的一個或多個第一碳纖維薄片；
提供浸漬有樹脂的一個或多個第二碳纖維薄片；
在一個或多個所述第一和第二薄片中的每一個上打孔，當所述薄片疊在一起時，所述孔將相互對齊；
將所述第一纖維薄片放置在模具中，所述模具有模具地板表面以及凸起的插入物，所述第一薄片纖維中最先放置的第一薄片依靠在所述模具地板表面上，且所述凸起的插入物從所述模具表面升起并延伸穿過一個或多個所述第一薄片中的孔；
提供其中具有真實的或模擬的通風口的篩材料薄片，并將所述篩材料薄片放置在一個或多個所述第一薄片和所述插入物的頂面上；
將一個或多個所述第二薄片放置在所述篩材料薄片的頂面上，且一個或多個所述第二薄片中的孔與一個或多個所述第一薄片中的孔對齊；
以及使所述樹脂硫化，從而所述第一和第二薄片粘結在一起且所述篩材料薄片粘結在所述第一和第二薄片之間且在所述第一和第二薄片的對齊的孔內暴露，以提供整體的通風篩。技術方案19 如技術方案17所述的方法，還包括將插入物放置在所述第二薄片的孔中，從而在所述樹脂硫化后，所述插入物將防止所述樹脂流進所述第二薄片的孔中或者流進所述篩材料的與所述第二薄片中的孔對齊的部分。技術方案20 如技術方案17所述的方法，還包括提供所述至少第一和第二薄片彼此在尺寸上具有相同限制，并提供所述篩具有與所述第一和第二薄片相同的尺寸限制或者比所述第一和第二薄片尺寸小但比所述第一和第二薄片中的孔大的尺寸。技術方案21 如技術方案17所述的方法，還包括提供環(huán)形裝飾邊框，并在將所述第一薄片放置到所述模具中之前將所述邊框圍繞所述插入物放置在所述模具上，從而在所述樹脂硫化后，所述邊框粘結到所述第一薄片以圍繞所述第一薄片中的孔。本發(fā)明可應用的其他領域通過下文提供的詳細描述將變得清楚。應當理解，雖然顯示了本發(fā)明的示例性實施例時，詳細的描述和特定的例子僅用于說明目的并不用于限制本發(fā)明的范圍。
通過詳細描述和附圖，本發(fā)明將變得更加易于理解，圖中。圖1是顯示第一纖維薄片材料的平面圖。圖2是沿圖1的箭頭2-2方向剖取的截面圖。圖3是第二纖維薄片材料的平面圖。圖4是沿圖3的箭頭4-4方向剖取的截面圖。圖5是一片篩材料的平面圖。圖6是沿圖5的箭頭6-6方向剖取的截面圖。圖7是通過模具截取的截面圖。圖8是沿圖7的箭頭8-8方向所取的圖7模具一部分的平面圖。圖9是示出圖1的第一薄片放置在模具中的截面圖。圖10是示出圖5的篩材料放置在模具中的截面圖。圖11是示出圖3的第二薄片放置在模具中的截面圖。圖12是示出插入物放置在模具中的截面圖。圖13是插入物的透視圖。圖14是示出對模具施加壓力的氣囊的截面圖。圖15顯示了有整體通風篩的完成件。圖16是沿圖15的箭頭16-16方向所取的完成件的截面圖。圖17顯示了本發(fā)明的其中模具有蓋子的另一實施例。圖18是與圖9相似的圖，但顯示了在第一薄片被放置在模具中之前，環(huán)形邊框已經放置在模具中。圖19是邊框的平面圖。圖20是根據本發(fā)明的具有整體通風篩的車輛擋泥板的透視圖。
具體實施例方式下文一些示例性實施例的描述僅僅是示例性的，并不用于限制本發(fā)明、其應用或用途。參見圖20，示出了一部分車輛面板10，尤其是擋泥板12。擋泥板12是由層疊的纖維和塑料結構制成，并且還具有設置于其中的通風開口 14。通風篩16安裝在通風開口 14 中。通風篩16可以是實際上允許氣流穿過擋風板12例如來冷卻輪胎的稀松編織材料?；蛘撸L篩16可以具有通風開口的外觀，用于車輛設計目的而不是用作實際的通風孔。圖1-14示出了用于制造帶有整體形成于其中的通風篩16的車身面板12的方法第一實施例。為了清晰和簡化，圖1至14的實施例的描述和附圖將顯示簡單平面面板的制造，應當理解，將會在形狀更加復雜的模具中實現(xiàn)該制造過程，以制造諸如擋風板這樣的實際的車輛面板。另外，應當理解，圖1至圖14不是按比例繪制的，為了清晰起見各部件的厚度被放大。參見圖1，提供有第一纖維薄片20。第一纖維薄片20可以是具有連續(xù)絲束，可編織的、黏合纖維、短切絲束的玻璃或碳材料或者其他商業(yè)可獲得的纖維薄片材料。該第一纖維薄片20優(yōu)選地包括預浸漬的樹脂22。在現(xiàn)代制造中，預浸漬的纖維薄片通常在生產企業(yè)中被制造，在該生企業(yè)中薄片壓板能被精確制造，使得可以非常精密地控制樹脂體積，以提供高度一致的預浸漬纖維材料。預浸漬纖維材料通常是被卷起運送并且可以冷藏以防止樹脂的意外硫化。圖1示出了預浸漬薄片20已經被切割或者被坯制來形成大致矩形的薄片，該薄片具有設置于其中的孔對。圖2是薄片20的截面圖，示出了孔24，并且還示出了薄片20具有外表面28和內表面30。圖3示出了第二預浸漬纖維材料薄片34，它與圖1的第一薄片20形狀相同，并且包括與第一薄片20的孔M相同形狀和尺寸的孔36。圖4示出了第二薄片34的截面圖，第二薄片包括孔36，并且示出了第二薄片34具有前面40和后面42。圖5是篩材料薄片50的俯視圖，該篩材料薄片50為矩形形狀且與第一薄片20和第二薄片34的尺寸相同。圖6是篩50的截面圖，示出了篩50具有貫穿其中的通風孔52以使得氣流能夠通過篩50。篩可以是具有金屬網或者塑料絲束的彈性材料?？商鎿Q地，篩可以是被沖孔或者沖壓以在其中形成有通風孔或者放氣孔的金屬或者塑料薄片?；蛘?，篩可以是編織或針刺的塑料或織物材料薄片?；蛘?，篩可以是模制塑料。因此，應當理解，篩50 可以由提供功能性通風篩或者裝飾性通風篩的希望外觀的任一材料和方法制造。通風孔實際上可以一直穿過篩50或者可僅僅是放氣孔或者形成通風篩外觀的其他形狀。圖7是模具58的截面圖。模具58 —般是頂部開口的盒子形狀，并且包括模具地板60和沿著模具地板60的邊緣從模具地板60向上豎立的模具側壁62。如圖7和圖8所示，模具58包括從模具地板60升高的模具插入物66，該模具插入物66和第一薄片20的孔 24相同尺寸。模具插入物66具有上表面68和側壁70。參見圖9，可以看到第一薄片20被放置在模具58中，從而第一薄片20的外壁28 現(xiàn)依靠在模具58的底壁60上。模具58的插入物66穿過第一薄片20的孔24，并且模具插入物66的上表面68與第一薄片20的內表面30齊平。參見圖10，所述方法中的下一步是圖5的篩50被放在第一薄片20的頂面上和模具插入物66的頂面68上。然后，在圖11中，第二薄片34被放在篩50的頂面上，并且可以看到第二薄片34 的孔36與第一薄片20的孔M對齊。在圖12中，矩形形狀的插入物72 (圖13中作出了最佳顯示)已經被插入第二薄片34的孔36中，并且具有底壁74和側壁76，底壁74依靠在篩50上，而側壁76和第二薄片34的孔36相配合。在部件被安置在模具中之后，如圖12所示，模具58準備好被加熱以使預浸漬薄片 20和34的樹脂硫化。通過在烤爐中加熱模具，浸漬在第一薄片20和第二薄片M中的樹脂22將硫化， 并將層疊的第一薄片20、篩50和薄片34黏合在一起。插入物66的存在將防止樹脂22流進孔M中，以及上表面68將會防止樹脂22流進篩50的覆在上表面68上的部分中。另外， 樹脂22將抵著插入物66的側壁70流動，從而形成用于孔36的完成邊緣。同樣地，插入物 72的存在防止了樹脂22流入第二薄片34的孔36中。插入物72的底壁74防止了樹脂22 流進篩50的覆在上表面68上的部分中。另外，樹脂22抵著插入物72的側壁76流動，從而形成用于孔36的完成邊緣。因此，插入物66和72用作掩模來遮擋篩50的與孔M和36 對齊的部分，以防止篩50的該部分被填入樹脂22。參見圖14，可充氣的袋子80被安裝在模具60的頂部并將被加壓，以將壓力施加于模具58。壓力將會使模具58內的堆疊薄片致密，以有助于硫化過程并提供高質量的完成件。袋子80可以是加壓袋或者真空袋結構。在圖15和圖16中，示出了例如圖20的擋泥板這樣的完成件，該完成件已經從模具58上移除且翻轉過。樹脂完全硫化，且第一薄片20的孔M與第二薄片34的孔36對齊， 使得一部分篩50暴露且通過孔M和36可見，從而變成完成的面板擋泥板12的通風篩16。 第一薄片20的外表面觀成為諸如擋泥板12這樣的完成面板12的外表面，且因此將具有用于上漆的高質量表面。因此，本發(fā)明提供了在纖維增強塑料層疊結構的模制車輛面板中設置一體通風篩的方法。篩50與薄片20和34在尺寸上有相同限制，用于加強所述完成件，尤其是當樹脂 22將流進篩50的除了那些被插入物66和72掩蓋的區(qū)域之外的通風口中時。參見圖17，示出了本發(fā)明的另一實施例。圖17與圖12類似，除了可看到模具58 具有蓋住模具58頂部的蓋子86，蓋子對堆疊的薄片施加一定壓力。蓋子86有插入物88， 與圖12的插入物72相似，從而在蓋上蓋子86后，插入物88會進入薄片34的孔36中。圖 19還示出了設置在模具58中用于注射樹脂到模具的進口 94和96。因此，在圖1至圖12 的實施例中，樹脂已經被預浸漬到薄片20和34中。相反地，在圖17的實施例中，樹脂被注射到模具中，在這種情況下，薄片20和34為沒有預浸漬的簡單的纖維材料墊。如圖18和19示出了本發(fā)明的又一個實施例。在圖19中，示出了環(huán)狀邊框100，該邊框可以是模壓塑料或者金屬制成，并且可以具有鉻鍍或其他裝飾性修整。如圖18所示， 邊框100在將第一薄片20放置在模具58中之前被放置在模具58中。邊框100有依靠著模具58的底板60的表面部102和與插入物66的側壁相接合的法蘭支腳104。其后，加入篩50，并且第二薄片34和插入物72將如上述第一實施例描述的那樣被安裝。然后，當樹脂22硫化時，邊框100將被粘附到完成件中，從而邊框100提供了圍繞完成件的通風開口的裝飾框。這里附圖示出了篩50與纖維薄片20和34具有相同的尺寸限制。但是，應當理解篩50可以比薄片20和34小，但比孔M和36大，使得篩50覆在在薄片20和34上。盡管本文中附圖僅僅示出了兩個纖維薄片20和34，但是可以采用具有通風形成孔M和36的附加纖維薄片來構建較大厚度和強度的層疊面板。此外，任何已知的用于硫化樹脂的方法可被采用。例如，圖12的模具58可以放置在壓熱器中，從而施加熱和壓力?；蛘?，通過將模具放在烤箱中或者通過使熱水循環(huán)通過模具來將其加熱。
權利要求
1.一種用于制造包括整體通風篩的纖維增強板的方法，包括提供至少一第一纖維薄片；提供至少一第二纖維薄片；在所述第一和第二薄片中的每一個上打孔，當所述第一和第二纖維薄片疊在一起時， 所述孔將相互對齊；將所述第一纖維薄片放置在模具中，所述模具具有模具地板表面以及凸起的插入物， 所述第一纖維薄片依靠在所述模具地板表面上，且所述插入物從所述模具表面升起并延伸穿過所述第一薄片中的孔；提供其中具有開口的篩材料薄片并將所述篩材料薄片放置在所述第一薄片和所述插入物的頂面上；將所述第二薄片放在所述篩材料薄片的頂面上，且所述第二薄片中的孔與所述第一薄片中的孔對齊；以及使樹脂硫化，從而所述第一薄片和第二薄片粘結在一起，且所述篩材料薄片粘結在所述第一薄片和第二薄片之間并且在所述第一和第二薄片的對齊孔內暴露，以提供整體的通風篩。
2.如權利要求1所述的方法，還包括將插入物放置在所述第二薄片的孔中，從而在所述樹脂硫化后，所述插入物將防止所述樹脂流進所述第二薄片的孔中以及流進所述篩材料的與所述第二薄片中的孔對齊的部分中。
3.如權利要求1所述的方法還包括提供至少所述第一和第二薄片在尺寸上具有相同限制。
4.如權利要求2所述的方法，還包括所述篩材料薄片在尺寸上與所述第一和第二薄片具有相同限制。
5.如權利要求1所述的方法，還包括所述篩材料薄片的尺寸比所述第一和第二薄片的尺寸小，但是比所述第一和第二薄片的對齊的孔大，從而所述篩材料薄片具有圍繞所述對齊的孔的覆在所述第一和第二薄片上的邊緣。
6.如權利要求1所述的方法，還包括所述篩材料薄片是金屬或者塑料絲束編織的篩， 被沖壓以在其中形成有通風孔的金屬或塑料薄片，或者編織或針刺的塑料或織物材料薄片。
7.如權利要求1所述的方法，還包括通過使所述第一和第二薄片預浸漬樹脂來提供所述樹脂。
8.如權利要求1所述的方法，還包括通過將樹脂注入所述模具中來提供所述樹脂。
9.一種用于制造包括整體通風篩的纖維增強板的方法，包括提供浸漬有樹脂的至少一第一纖維薄片；提供浸漬有樹脂的至少一第二纖維薄片；在所述第一和第二薄片中的每一個上打孔，當所述第一和第二纖維薄片疊在一起時， 所述孔將相互對齊；提供其中具有通風口的篩材料薄片，并且將所述篩材料薄片放置在所述第一和第二薄片之間，使得所述篩材料的與所述第一和第二薄片中的孔對齊的部分暴露；以及將第一和第二插入物分別插入所述第一和第二薄片的孔中，從而在浸漬到所述第一和第二薄片中的樹脂硫化后，所述樹脂被阻擋流入所述第一和第二薄片中的孔中，且因此在所述第一和第二薄片通過所述樹脂已經粘結在一起后，所述篩將保持暴露以形成具有整體制模于其中的通風篩的纖維增強板。
10. 一種用于制造包括整體通風篩的纖維增強板的方法，包括 提供浸漬有樹脂的一個或多個第一碳纖維薄片； 提供浸漬有樹脂的一個或多個第二碳纖維薄片；在一個或多個所述第一和第二薄片中的每一個上打孔，當所述薄片疊在一起時，所述孔將相互對齊；將所述第一纖維薄片放置在模具中，所述模具有模具地板表面以及凸起的插入物，所述第一薄片纖維中最先放置的第一薄片依靠在所述模具地板表面上，且所述凸起的插入物從所述模具表面升起并延伸穿過一個或多個所述第一薄片中的孔；提供其中具有真實的或模擬的通風口的篩材料薄片，并將所述篩材料薄片放置在一個或多個所述第一薄片和所述插入物的頂面上；將一個或多個所述第二薄片放置在所述篩材料薄片的頂面上，且一個或多個所述第二薄片中的孔與一個或多個所述第一薄片中的孔對齊；以及使所述樹脂硫化，從而所述第一和第二薄片粘結在一起且所述篩材料薄片粘結在所述第一和第二薄片之間且在所述第一和第二薄片的對齊的孔內暴露，以提供整體的通風篩。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于模壓板中的整體通風篩的方法。纖維增強板被制造來包括整體通風篩。在第一和第二纖維薄片中的每一個上打孔，并且當這些薄片被層疊在模具中時，這些孔彼此對齊。篩材料放置在所述第一和第二薄片之間，從而篩材料與所述第一和第二薄片中的孔對齊的部分暴露。填充插入物被插入在所述第一和第二薄片的孔中來掩蓋篩。提供樹脂，并且將其硫化來將所述第一和第二薄片和篩粘結在一起。因此，所述篩在第一和第二薄片和篩已經通過樹脂粘結在一起后依然暴露，從而形成具有整體模制于其中的通風篩的纖維增強板。
文檔編號B29C65/48GK102380952SQ20111025253
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權日2010年8月30日
發(fā)明者J. 戈麥斯 G., E. 克拉耶夫斯基 P. 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司