用于制造车辆部件的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于制造车辆部件(1)的方法，包括以下步骤：制造(100)注塑成型部件(2)，该注塑成型部件(2)的表面上形成有至少一个槽(3)；将纤维增强塑料带的至少一个带区段(4)引入槽(3)中；并且将引入槽中的带区段(4)与注塑成型部件(2)焊接。为了在生产成本和生产质量方面优化车辆部件(1)的批量生产，焊接从带区段(4)的背离注塑成型部件(2)侧进行。

Method and device for manufacturing vehicle parts

【技术实现步骤摘要】
用于制造车辆部件的方法和装置
本专利技术涉及一种用于制造车辆部件的方法，包括以下步骤：制造注塑成型部件，该注塑成型部件具有形成在注塑成型部件表面上的至少一个槽；将纤维增强塑料带的至少一个带区段引入槽中；并且将被引入槽中的带区段与注塑成型部件焊接。另外，本专利技术涉及一种用于制造车辆部件的设备，包括：用于制造注塑成型部件的至少一个注塑成型模具，该注塑成型部件具有形成在注塑成型部件表面上的至少一个槽；至少一个用于将纤维增强塑料带的至少一个带区段引入从注塑成型模具获得的注塑成型部件的槽中的装置；和至少一个焊接单元，用于保持注塑成型部件并将引入槽中的带区段与被保持的注塑成型部件焊接。
技术介绍
高生态、经济和政治要求导致尤其是对于车辆结构方面以纤维增强注塑成型部件的形式的轻量级解决方案的应用越来越多。可能需要加强注塑成型部件，使得注塑成型部件在其预期使用期间能够承受机械应力。在此，只有局部增强的纤维增强注塑成型部件比完全由纤维复合材料制成的注塑成型部件明显更便宜。为了局部加强，加强元件可以布置在例如本身由纤维复合材料制成的注塑成型部件上。加强元件可以例如形成为纤维增强塑料带，该纤维增强塑料带包含嵌入在塑料制成的基质材料中的连续增强纤维。在已知的应用中，这种加强元件在用注塑成型材料制造注塑成型部件的过程中被包覆成型或至少部分地被包封。在大规模应用中使用纤维增强塑料带(也称为带)形式的加强元件的最大挑战在于注塑成型部件的制造过程中。在注塑成型模具中手动或自动放置带可能非常耗时。这里，机器人或人必须在注塑成型过程开始之前将薄带布置在注塑成型模具中。这特别是由于手动过程动作和不能达到所需定位公差的风险导致不经济的制造过程。使用机器人代替人在定时和准确性方面更有效，但成本更高且需要更多空间。US6237509B1公开了一种合成树脂托盘，其具有承载负载的上表面和与之相对的下表面，其中托盘由纤维增强材料制成的加强元件加固，以承受在垂直于这些表面的方向上作用的弯曲力。通过将加强元件热焊接到形成在一个或两个表面中的凹槽的内侧来附接加强元件。US2016/0339821A1公开了一种车辆座椅，其具有由金属制成的座椅框架和局部固定到在座椅框架中发生应力集中的区段的加强元件，其中，固定加强元件，使得加强元件分散应力，并且其中加强元件的相对密度小于座椅框架的相对密度。WO2015/069111A1公开了一种具有轮辋的车轮，其中该轮辋具有轮辋底座，轮辋底座具有缠绕带，该缠绕带包括纤维增强的热塑性或热固性聚合物基质。为了制造车轮，提供至少一个圆锥形模具，其围绕旋转轴线旋转，其中，所提供的纤维增强的热塑性或热固性基质材料制成的环形带以不同方向相对于旋转的模具所围绕的旋转轴线以-90度到+90度之间的角度缠绕。随后，进行熔融和连续凝固或固结或固化聚合物基质材料或胶合或焊接缠绕带，从而产生截头圆锥形轮辋底座。DE102012213663A1公开了一种用于机动车辆的齿轮架，其具有异形的形状并且在预定位置处具有多个由金属制成的插入件，这些插入件适用于固定齿轮箱。齿轮架至少部分地由连续纤维增强或准纤维增强塑料材料制成，特别是由有机板制成。US9302414公开了一种安全气囊组件，其具有安全气囊面板，安全气囊面板具有可展开元件，该可展开元件设置在内部加强反作用板和外部面板之间形成的空腔中。此外，安全气囊组件在安全气囊面板的至少一个区段中具有至少一个加强带，该加强带包括多个玻璃纤维，其中所述多个玻璃纤维中的每一个被外覆盖层单独包围并且以基本平行的设计放置。从http://waset.org/pdf/books/？id＝67106&pageNumber＝1495可以获得，出版物“用碳纤维带自动局部加固玻璃纤维注塑成型预制件”公开了碳纤维带在注塑成型部件上的布置。
技术实现思路
本专利技术的目的是在制造成本和制造质量方面优化车辆部件的大批量生产。根据本专利技术，该目的通过具有权利要求1的特征的方法实现，其中焊接从带区段的背离注塑成型部件侧进行。应当注意，以下描述中列出的特征以及措施可以以任何技术上有意义的方式彼此组合并且示出了本专利技术的其它实施例。该描述另外表征和指定了本专利技术，特别是结合附图。根据本专利技术，带区段在进行注塑成型过程之后布置在已经制造的注塑成型部件上并且更具体地在注塑成型部件的槽中。为此目的，优选首先从注塑成型模具中获得注塑成型部件，然后将带区段引入槽中。因此，将带区段布置在注塑成型部件上的过程以及焊接带区段和注塑成型部件的过程在时间上和空间上与注塑成型过程分开。结果，带区段和注塑成型部件的焊接可以集成在例如传统的焊接工艺中，这种焊接工艺通常是制造结构复杂的车辆部件所必需的，并且例如在这种焊接工艺中将另外的部件焊接到注塑成型部件上。因此，为了制造车辆部件不需要额外的焊接工艺。相反，在用于车辆部件的传统制造过程中，纤维增强塑料带的带区段通常在执行注塑成型过程之前设置在注塑成型模具的腔内，这是相对费力的。根据本专利技术，通过将带区段从带区段的背离注塑成型部件侧焊接到注塑成型部件上，可以例如在焊接之前，将带区段根据需要精确地定位在槽中，并且在焊接期间将带区段由槽固定保持在该位置，以防止带区段在焊接期间移位。在这种情况下，槽可以形成为使得带区段至少在一个维度上形状配合地容纳在槽中。由于注塑成型部件上的槽的几何尺寸，可以在注塑成型部件上精确且可重复地定位带区段，因为尤其是在带区段和注塑成型部件的焊接期间，带区段保持在槽的一个或多个、特别是所有侧面上。这提高了相应制造的车辆部件的制造质量。因此，不需要以传统方法中所需的复杂方式(如在传统方法中在进行注塑成型之前将带区段布置在注塑成型模具的腔内)确保带区段相对于注塑成型部件的定位。因此，与这种传统方法相比，这导致了车辆部件的制造的技术复杂性的最小化，这与降低制造成本相关。根据本专利技术，在注塑成型工艺之后，带区段仅需要引入在注塑成型部件上形成的槽中，以便随后能够以简单的方式焊接到注塑成型部件上。注塑成型部件由塑料材料制成，该塑料材料可包含增强纤维，例如碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维等。用于制造注塑成型部件的注塑成型模具具有作为阳模的注塑成型部件的槽，使得注塑成型部件的槽在注塑成型过程中直接模制在注塑成型部件上。注塑成型部件的制造优选使用相应的注塑成型模具在自动注塑成型工艺中进行。在注塑成型部件的制造中，也可以在注塑成型部件的表面上形成两个或更多个槽。在槽中引入纤维增强塑料带的带区段可以手动或自动完成。后者(即自动引入)可以增加引入精确性及其可重复性。在槽中，两个或更多个带区段可以并排放置或一个在另一个之上放置。将引入槽的带区段与注塑成型部件的焊接可以手动(例如通过焊枪)或自动完成。利用根据本专利技术的方法，可以制造各种形状的车辆部件。特别地，该方法可以制造至少主要由塑料制成的衬里部件。纤维增强塑料带可以形成为扁平带，其中在带的纵向方向上单向地、双向地或多向地定向增强纤维。塑料带可以由具有不同纤维定向的两层或更多层构成。塑料带可包括聚合物材料，增强纤维至少部分地嵌入到聚合物材料中。特别是在熔化温度方面，聚合物材料可以与注塑成型部件的塑料材料的塑料部件相似或相等，因此，聚合物材料在注塑成型期间可以材料粘合地与塑料材料的塑料部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造车辆部件(1)的方法，所述方法包括以下步骤：‑制造(100)注塑成型部件(2)，所述注塑成型部件具有形成在所述注塑成型部件表面上的至少一个槽(3)；‑将纤维增强塑料带的至少一个带区段(4)引入所述槽(3)中；和‑将引入所述槽中的所述带区段(4)与所述注塑成型部件(2)焊接；其特征在于：从所述带区段(4)的背离所述注塑成型部件(2)侧进行所述焊接。

【技术特征摘要】
2018.02.07 DE 102018201906.11.一种用于制造车辆部件(1)的方法，所述方法包括以下步骤：-制造(100)注塑成型部件(2)，所述注塑成型部件具有形成在所述注塑成型部件表面上的至少一个槽(3)；-将纤维增强塑料带的至少一个带区段(4)引入所述槽(3)中；和-将引入所述槽中的所述带区段(4)与所述注塑成型部件(2)焊接；其特征在于：从所述带区段(4)的背离所述注塑成型部件(2)侧进行所述焊接。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述焊接通过超声波焊接完成。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：使用至少部分激光透明的塑料带作为所述纤维增强塑料带，并且通过激光透射焊接进行所述焊接。4.根据前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于：将所述带区段(4)引入所述槽中和/或所述焊接以自动化的方式进行。5.根据前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于：在焊接期间，在所述带区段(4)和所述注塑成型部件(2)之间形成至少一个焊接点和/或至...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·巴拉诺夫斯基，迈克·布罗达，帕斯卡·雷布曼，马库斯·弗兰岑，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US