用于制造基本上壳状的纤维增强塑料部件的成形工具制造技术

本发明专利技术涉及一种用于制造基本上壳状的纤维增强塑料部件（1）的成形工具，特别是具有上模具（2）和下模具（3），其中，将基本上由纤维材料构成的材料坯料（4）放入到所述成形工具中并且所述成形工具能够接着与所述材料坯料（4）进行成形配合。本发明专利技术建议，所述成形工具、特别是所述成形工具的至少一个模具（2）被分为成形段（5-7）并且能够以段的方式或以段组的方式与所述材料坯料（4）进行成形配合。

【技术实现步骤摘要】
用于制造基本上壳状的纤维增强塑料部件的成形工具
本专利技术涉及一种用于制造基本上壳状的纤维增强塑料部件的成形工具以及一种用于制造这种塑料部件的方法。
技术介绍
上述类型的壳状的纤维增强塑料部件在大量
中应用。例如在此提及机动车的结构部件领域。壳状的纤维增强塑料部件例如对于柱、承载件、碰撞元件、座椅等是必要的。考虑到高的件数，加工的自动化和高效性具有特别的意义。本专利技术的出发点为公知的成形工具(EP1301322B1)，所述成形工具具有上模具和下模具，将具有纤维垫的材料坯料放入到所述成形工具中。为了固定所述材料坯料，设置一个包围下模具的夹紧框架。在放入之后，材料坯料被用反应性基体树脂面覆盖地喷射，从而使得材料坯料被基体树脂浸润。最后，所述成形工具闭合以使得材料坯料成形。公知成形工具的问题在于如下事实：只能实现塑料部件的相对扁平的表面形状。特别是在具有大斜率和/或大高度差的表面几何结构的情况下始终出现褶皱形成的问题，因为材料坯料视成分而定具有织物状坯料的特性。在另一公知的成形工具中(DE19829352A1)将覆有基本上气密薄膜的材料坯料借助于压力空气压入或拉入到模具中。虽然由此即使在待制造塑料部件的表面内的倾斜区域中实现材料坯料的基本上均匀的压力加载，但是特别是由于需要基本上气密的薄膜而限制了构型自由度。此外，该成形工具的结构实现耗费及其运行耗费非常大。
技术实现思路
本专利技术以所述问题为出发点，这样地设计并且改进公知的成形工具，使得可以设计结构简单的情况下实现具有纤维增强塑料部件的高斜率和/或大高度差的复杂表面几何结构。重要的是如下基本考虑，即，成形工具被分为一些成形段并且能够以段的方式或以段组的方式与所述材料坯料进行成形配合。这意味着，至少一个第一成形过程以至少两个步骤、也就是分段式或以段组的方式进行。材料坯料可通过成形工件的分段以预确定的顺序局部变形。所述段分别配置给待制造的塑料部件的一个表面区域并且确定了该表面区域的表面几何结构。利用这种分段可在相应设计的情况下实现与材料坯料的有针对性的成形配合，由此能够以多种方式反作用于材料坯料中的褶皱形成。在一个特别优选的构型中提出，所述成形工具与所述材料坯料之间的配合区域在成型过程期间以段的方式或以段组的方式向着所述材料坯料的边缘扩宽。这以第一近似相应于材料坯料向着其边缘的“抚平”，即使没有必要进行沿着材料坯料表面的抚平运动。在试验中发现，成形段与材料坯料的上述按顺序触发的配合即使在塑料部件的表面几何结构复杂时也有效防止褶皱形成。已经知道，在狭义上具有沿着材料坯料表面的抚平运动的光滑抚平对于良好的成形结果不是一定必须的。在一个特别优选的构型中，成形段与材料坯料的按序触发的配合能够以特别简单的方式实现。在此重要的是如下事实，所述段弹动地设置在承载部件上。在成形过程中，成形配合以段的方式或以段组的方式进行，这与相应段的回弹相关。所述回弹又导致谢谢下一个段或相应下一组段与所述材料坯料进行配合。通过该构型能够以可设想的简单方式事实所述段与材料坯料的按序触发的配合。在一个进一步优选的构型中，成形过程分为两部分。相应地，在第一步骤中在所述段回弹期间进行预成形。在所述段碰到止挡之后，利用比预成形时作用在所述段上的弹簧力相对高的配合力进行最终成形。根据另一同样具有独立意义的教导，要求保护一种用于制造基本上壳状的纤维增强塑料部件的方法。在所建议的方法中首先将材料坯料放入到成形工具中，所述成形工具优选涉及上述所建议的成形工具。相应地，在放入后所述成形工具与材料坯料进行成形配合。所述材料坯料基本上由纤维材料构成。根据该教导重要的是如下事实：成形工具能够以段的方式或以段组的方式与所述材料坯料进行成形配合。对此请参阅所有对于所建议的成形工具阐述的适合于阐述所建议的方法的实施例。附图说明下面借助于仅仅表示实施例的附图详细阐述本专利技术。附图中分别非常示意性地示出：图1是所建议的工具a)在材料坯料放入的情况下与该材料坯料成形配合之前b)在预成形期间c)在最终成形期间的竖直剖面图，图2是图1中视图A的所建议的成形工具的上模具，图3是另一建议的成形工具a)在预成形期间b)在最终成形期间的竖直剖视图。具体实施方式附图中示出的符合建议的成形工具用于实施符合建议的用于制造基本上壳形的纤维增强塑料部件1的方法。对于塑料部件1可考虑不受限制数量的构型。对此的实例在说明书引言部分中给出。所建议的成形工具配备有上模具(上阴模)2和下模具(下阴模)3，其中，材料坯料4能够以通常的方式放入到该成形工具中并且所述成形工具接着能够与所述材料坯料4进行成形配合。为此，该成形工具闭合，优选上模具2进给到下模具3上。图1中示出材料坯料4的成形过程。材料坯料4在此基本上是纤维材料。所述纤维材料可以涉及任何纤维材料，特别是涉及GFK-垫或CFK-垫。然而在特别优选的构型中，材料坯料涉及用基体树脂浸渍的纤维材料，也就是涉及预浸-材料。优选所述预浸-材料涉及CFK-织物-预浸-材料。原则上所述预浸-材料可根据应用情况涉及任意的热固性或热塑性预浸-材料或涉及或具有热塑性结合剂部分的干纤维叠层或-织物。所建议的成形工具原则上可用于制造塑料部件1，所述塑料部件在下一方法步骤中借助于压缩工具压缩并且在热影响下硬化。于是，用所建议的成形工具制造的塑料部件1涉及所谓的“预制坯件”。但是也可以考虑的是，所建议的成形工具在压缩并且必要时冷却塑料部件1时就已经被使用。在所示的并且就此而言优选的实施例中，其涉及预制坯件的制造，但这不应理解为是限制性的。现在关键的是，成形工具、在此并且优选所述成形工具的上模具2分为一些成形段5-7。为了显而易见起见，将这些段5-7在图2中组合成总共三个段-密集体。第一密集体包括中央段5，所述中央段关于其余的段6、7设置在中心。第二密集体通过围绕所述中央段5分布的段6.1、6.2、6.3和6.4构成。最后，段7.1-7.14位于外部。所建议的成形工具的上模具2在此并且优选总共包括十九个单个的成形段。现在进一步关键的是，成形工具、在此是该成形工具的上模具2能够分段式地与材料坯料4进行成形配合。在此也可以提出，以段5-7的组的形式进行成形配合。利用所建议的成形工具可以实现单个的段5-7与材料坯料4的有针对性的成形配合。在特别优选的构型中，该成形配合可被这样控制，使得成形工具与材料坯料4之间的配合区域在成型过程的过程中以段方式、必要时也能够以段5-7的组的方式向着材料坯料4的边缘4a扩宽。这在图2所示的段5-7的情况下优选意味着：首先中央段5、接着所述段6.1-6.4并且最后所述段7.1-7.14与材料坯料4进行成形配合。所述段5-7与材料坯料4的配合的按序触发导致材料坯料4的上面提及的光滑抚平效应。在图2中用参考标号8表示从内向外、也就是从中央段5向材料坯料4的相应边缘4a的光滑抚平方向。感兴趣的是如下事实：光滑抚平效应特别是在由预浸-材料的材料坯料4的情况下被证实是有利的。这种预浸-材料具有一定的延展性，这在褶皱形成的情况下会导致显著的表面误差。在试验中利用所建议的成形工具在预浸材料坯料的情况下显示出特别出色的光滑抚平效应。为了支持该效应并且特别是为了改善材料坯料4的可成形性，材料坯料4优选在放入到成形工具中之前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造基本上壳状的纤维增强塑料部件（1）的成形工具，特别是具有上模具（2）和下模具（3），其中，能够将基本上由纤维材料构成的材料坯料（4）放入到所述成形工具中并且所述成形工具接着能够与所述材料坯料（4）进行成形配合，其特征在于，所述成形工具、特别是所述成形工具的至少一个模具（2）被分为一些成形段（5?7）并且能够以段的方式或以段组的方式与所述材料坯料（4）进行成形配合。

【技术特征摘要】
2012.03.27 DE 102012006038.61.一种用于制造壳状的纤维增强塑料部件(1)的方法，其中，将由纤维材料构成的材料坯料(4)放入到具有模具(2)和配对模具(3)的成形工具中；所述成形工具的模具(2)被分为一些成形段(5-7)，接着将所述成形工具以段的方式或以段组的方式与所述材料坯料(4)的至少一部分这样地进行成形配合，使得配合区域在成型过程期间以段的方式或以段组的方式向着所述材料坯料(4)的边缘(4a)扩宽；其特征在于，将一防皱保持件、即所述配对模具(3)上的至少一个可调节的段(17)进给到材料坯料(4)上和/或朝放入的材料坯料(4)的方向这样地预加载，使得防止在将材料坯料(4)放入到成形工具中之后该材料坯料(4)由于重力而下垂；伴随着所述模具(2)到材料坯料(4)上的进给而来的是材料坯料(4)在所述模具(2)的第一成形段(5)与所述防皱保持件(17)之间的第一压紧；在所述模具(2)进一步进给时所述防皱保持件(17)回弹到所述配对模具(3)中并且另外的成形段(6，7)与所述材料坯料(4)依次配合并且依次回弹；并且设置操作器具(18)，通过所述操作器具能够将所述材料坯料(4)定位在成形工具中。2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述材料坯料(4)由用基体材料浸渍的纤维材料——预浸材料——构成或者由具有热塑性基体部分的干纤维叠层或干纤维织物构成。3.一种用于制造壳状的纤维增强塑料部件(1)的成形工具，其中，能够将由纤维材料构成的材料坯料(4)放入到所述成形工具中并且所述成形工具接着能够与所述材料坯料(4)进行成形配合，所述成形工具包括模具(2)和配对模具(3)，其中，所述模具被分为一些成形段(5-7)，所述成形段接着能够以段的方式或以段组的方式与所述材料坯料(4)的至少一部分这样地进行成形配合，使得配合区域在成型过程期间以段的方式或以段组的方式向着所述材料坯料(4)的边缘(4a)扩宽，其特征在于，设置一防皱保持件、即所述配对模具(3)上的至少一个可调节的段(17)，所述防皱保持件能够进给到材料坯料(...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·比尔梅耶尔，C·库克拉，
申请(专利权)人：MBB制造技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：