制造工件的方法技术

一种制造工件的方法包括：在烤炉中加热第一纤维增强型热塑性材料的预成形坯件。在挤出机中加热第二纤维增强型热塑性材料。在烤炉内将第二纤维增强型热塑性材料从挤出机中挤出以形成挤出物。在烤炉内将挤出物定位在第一纤维增强型热塑性材料的预成形坯件上以形成复合坯件。挤出物可在定位到预成形坯件上之前、在定位到预成形坯件上之后形成为一定形状。复合坯件可然后传递至最终成形站。

Method of Manufacturing Workpiece

A method for manufacturing workpieces includes heating a preformed blank of a first fiber reinforced thermoplastic material in an oven. The second fiber reinforced thermoplastic material is heated in the extruder. The second fiber reinforced thermoplastic material is extruded from the extruder in the oven to form an extrudate. The extrudate is positioned on the preformed blank of the first fiber reinforced thermoplastic material in the oven to form the composite blank. The extrudate can form a certain shape before it is positioned on the preformed blank and after it is positioned on the preformed blank. The composite blank can then be transferred to the final forming station.

【技术实现步骤摘要】
制造工件的方法
技术介绍
本专利技术总地涉及一种制造纤维增强型热塑性工件的方法，以及用于该方法的烤炉。纤维增强型热塑性部件通常通过将原始纤维增强型热塑性材料的板放置在烤炉中来制造，由该烤炉将板加热至近乎热塑性材料的熔点，此时，经加热的板传递至诸如模具或模型的最终成形站。板在模具中形成，且从板移除过量材料。此种过程产生大量废料，并且将可能制造的形状限制为可能由板料形成的那些形状。
技术实现思路
提供一种制造工件的方法。该方法包括在烤炉中加热第一纤维增强型热塑性材料的预成形坯件。在挤出机中加热第二纤维增强型热塑性材料。第二纤维增强型热塑性材料从挤出机中挤出以形成挤出物。挤出物定位在第一纤维增强型热塑性材料的预成形坯件以形成复合坯件。复合坯件然后传递至最终成形站。在制造工件的方法的一个方面中，第二纤维增强型热塑性材料挤出在烤炉中。在方法的另一方面中，挤出物在烤炉内定位在预成形坯件上。在方法的一个实施例中，第二纤维增强型热塑性材料的挤出物从挤出机直接地挤出到第一纤维增强型热塑性材料的预成形坯件上。在方法的另一实施例中，第二纤维增强型热塑性材料的挤出物在放置到第一纤维增强型热塑性材料的预成形坯件上之前形成为一定形状。在制造工件的方法的一个方面中，第二纤维增强型热塑性材料的挤出物在烤炉内形成为预成形件。。在一个实施例中，挤出物可在挤出物定位在第一纤维增强型热塑性材料的预成形坯件上之前形成为预成形件。在另一个实施例中，挤出物可在挤出物定位在第一纤维增强型热塑性材料的预成形坯件上之后形成为预成形件。该方法的另一方面，将挤出物形成为预成形件包括将挤出物形成为具有基本上均匀厚度的板。该板然后可修整为预限定形状。该方法的另一方面包括将预限定形状的挤出物定位在第一纤维增强型热塑性材料的预成形坯件上。在该方法的一个方面中，第一纤维增强型热塑性材料和第二纤维增强型热塑性材料各自包括玻璃纤维或碳纤维的一种。在该方法的另一方面中，第一纤维增强型热塑性材料和第二纤维增强型热塑性材料可各自包括利用能与相应热塑性材料兼容的纤维或粉末增强的无定形或结晶热塑性材料的一种。在该方法的一个实施例中，第二纤维增强型热塑性材料可包括原始材料。在该方法的另一个实施例中，第二纤维增强型热塑性材料是再循环材料。还提供一种用于制造纤维增强型热塑性工件的烤炉。该烤炉包括限定加热腔室的结构。传送器系统通过加热腔室。传送器系统可操作，以使得第一纤维增强型热塑性材料的预成形坯件移动通过加热腔室。挤出机具有加热料斗，该加热料斗可操作以加热第二纤维增强型热塑性材料。挤出机进一步包括设置在加热腔室内的模具。模具可操作，以将第二纤维增强型热塑性材料在加热腔室内挤出到第一纤维增强型热塑性材料的预成形坯件上。在这里描述的烤炉的一个方面中，成形站设置在加热腔室内。成形腔室可操作，以将从模具挤出的挤出物形成为预限定形状。在这里描述的烤炉的另一个方面中，传递站设置在加热腔室内。传递站可操作，以将一定形状的挤出物定位到第一纤维增强型热塑性材料的预成形坯件上。因此，再循环材料或废料可馈送到挤出机中，并且用于部分地形成工件，由此减少浪费。因此，由于所挤出的第二纤维增强型材料的特性，更复杂的特征可形成到工件的最终形状中，而否则仅仅使用平坦的原料板则是不可能的。因此，可组合不同的材料类型，从而为某些情形提供更佳的材料优化。当结合附图时，从用于执行本教示的最佳模式的以下具体实施方式中，本教示的上述特征和优点以及其它特征和优点会显而易见。附图说明图1是烤炉的第一实施例的示意侧视图。图2是烤炉的第二实施例的示意侧视图。图3是烤炉的第三实施例的示意侧视图。图4是表示制造工件的方法的流程图。具体实施方式本领域普通技术人员会认识到的是，诸如“之上”、“之下”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”之类的术语描述性地用于附图，且并不表示对由所附权利要求所限定的本专利技术范围的限制。此外，在这里，这些教示可在功能性和/或逻辑性块部件和/或各个处理步骤的方面进行描述。应认识到的是，这些块部件可由构造成执行特定功能的若干硬件、软件和/或固件部件构成。参照附图，其中类似的附图标记指代整个若干视图中的类似部件，烤炉总地以20示出。烤炉20用在制造纤维增强型热塑性工件的过程中，这会在下文进行更详细地描述。参照图1-3，在每个相应附图中总地示出烤炉20的不同实施例。烤炉20的对于烤炉20的各实施例通用的特征在附图中示出并且在每个附图内通过相同的附图标记来识别。专用于并非所有实施例的特征被特别地指明，并且相对于其相应实施例和附图进行描述。参照图1-3，烤炉20包括限定加热腔室24的结构22。结构22可包括多个壁、顶部、底板等等，它们界定并形成加热腔室24。烤炉20的结构22能以合适的方式制造，并且形成能够承受一定热量的合适材料，该热量用于将热塑性材料加热至它们的相应熔融温度。结构22的特定构造、尺寸、配置等等与本专利技术的教示并不相关，因此在这里并不进行详细地描述。加热腔室24包括加热元件26，该加热元件可操作以将第一纤维增强型热塑性材料的预成形坯件28加热至其熔融温度。预成形坯件28可形成为简单板54，或者可预成形为三维物体。烤炉20包括传送器系统30，该传送器系统用于使得部件移动通过烤炉20的加热腔室24。应意识到的是，结构22可包括进入加热腔室24的一个或多个门或开口，传送器系统30通过这些门或开口。传送器系统30可包括辊子、履带、支架、马达、条带等等，它们能够支承部件并且将这些部件传输通过加热腔室24。传送器系统30的特定构造、尺寸、配置等等与本专利技术的教示并不相关，且因此在这里并不进行详细地描述。烤炉20进一步包括挤出机32。挤出机32包括加热料斗34。加热料斗34可定位在加热腔室24外部、加热腔室24内部或者部分地在加热腔室24内部。加热料斗34可操作，以将第二纤维增强型热塑性材料加热至其熔融温度。挤出机32进一步包括喷嘴或模具36，该喷嘴或模具可操作，以作为挤出物38来排出经加热的第二纤维增强型热塑性材料。如这里所使用的是，术语挤出物38限定为已通过挤出机32的模具36挤出的材料。在一个实施例(未示出)中，模具36定位在加热腔室24外部。在其它实施例中，例如在图1-3中所示，模具36定位在加热腔室24内部。模具36与加热料斗34连通，以使得加热料斗34将经加热的第二纤维增强型热塑性材料供给至模具36，用于从中挤出。用在制造纤维增强型热塑性部件中的挤出机是可易于获得的，且挤出机32的构造和操作由此在这里并不进行更详细地描述。烤炉20可进一步包括成形站40。例如在附图中所示，成形站40设置在加热腔室24内。成形站40可操作，以使得从模具36挤出的挤出物38形成为预限定形状48。成形站40可包括能够对第二纤维增强型热塑性材料的挤出物38进行形成、定形、修整、切削等的装置。例如，成形站40可包括一个或多个辊子或刮擦器，以将挤出物38整平为具有均匀厚度的板54。预限定形状48可例如包括基本上均匀厚度的板54或者非均匀厚度的三维形状。参照图1，挤出机32排出挤出物38或者将挤出物直接地定位到第一纤维增强型热塑性材料的预成形坯件28上。成形站40包括单个辊子42，该单个辊子在挤出物38定位于第一纤维增强型热塑性材料的预成形坯件28上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造工件的方法，所述方法包括：在烤炉中加热第一纤维增强型热塑性材料的预成形坯件；在挤出机中加热第二纤维增强型热塑性材料；将所述第二纤维增强型热塑性材料从所述挤出机中挤出以形成挤出物；将所述挤出物定位在所述第一纤维增强型热塑性材料的所述预成形坯件上以形成复合坯件；以及将所述复合坯件传递至最终成形站。

【技术特征摘要】
2017.07.20 US 15/6551211.一种制造工件的方法，所述方法包括：在烤炉中加热第一纤维增强型热塑性材料的预成形坯件；在挤出机中加热第二纤维增强型热塑性材料；将所述第二纤维增强型热塑性材料从所述挤出机中挤出以形成挤出物；将所述挤出物定位在所述第一纤维增强型热塑性材料的所述预成形坯件上以形成复合坯件；以及将所述复合坯件传递至最终成形站。2.根据权利要求1所述的方法，其中，挤出所述第二纤维增强型热塑性材料进一步限定为在所述烤炉中挤出所述第二纤维增强型热塑性材料。3.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述挤出物定位在所述预成形坯件上进一步限定为将所述挤出物在所述烤炉内定位在所述预成形坯件上。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二纤维增强型热塑性材料的所述挤出物从所述挤出机中直接地挤出到所述第一纤维增强型热塑性材料的所述预成形坯件上。5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·沙，C·维希涅夫斯基，M·A·沃斯，L·G·林德斯特伦，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US