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塑料复合材料板的成型系统和方法

文献发布时间:2023-06-19 19:30:30


塑料复合材料板的成型系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年10月19日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0139288号的权益,该申请通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种塑料复合材料板的成型系统和方法。

背景技术

最近,汽车行业引入了未来移动出行愿景的新概念,用以实现充满活力的以人为本的未来城市。这些未来移动解决方案之一就是基于目的移动的专用车辆(PBV,purpose-built vehicle)。

PBV是一种环境友好型车辆,可为乘客在移动到目的地的过程中提供所需的定制服务,并通常基于电动汽车。PBV的车身包括车身底部(通常称为滚动式底盘或滑板式底盘)以及安装在车身底部上的上车身。

在此,上车身包括车身框架和组装到车身框架的多个外板。在一个示例中,通过冲压模具压制成型的钢材板通常用作外板。

为了形成由这种钢材制成的外板,需要开发与每个外板对应的冲压模具。然而,冲压模具的开发周期长,从而导致开发成本过高。此外,还需要对由压制成型钢制成的外板进行涂装的涂装工艺。

因此,正在引入一种塑料复合材料板的成型技术,该技术有利于外板的小批量生产,可以减轻车辆的重量,并且不需要涂装。

然而,需要使应用于每个外板的塑料复合板成型的成型设备。另外,与钢材板相比,形成为塑料复合材料板的外板存在刚性不足且易受热变形等缺点。

在背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明背景的理解,因此其可能包含不构成本国本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的实施例提供一种塑料复合材料板的成型系统,该系统能够通过单片材料同时使各种板部件成型,从而形成多个塑料复合材料板而无需涂装。

一种组装到车身上的多个塑料复合材料板的成型系统的实施例,包括:共挤出单元,被构造成制造层压有多个树脂层的多层片材;热成型单元,被构造成通过对多层片材进行热成型来制造具有由成型连接部隔开的多个板成型部的成型片材;增强源喷射单元,被构造成将混合有纤维材料和聚氨酯化合物的增强源喷射到成型片材上的预定区域;以及压制成型单元,被构造成对施加有增强源的成型片材压制成型,以制造在成型片材上形成有增强层的复合材料板片材。

多个塑料复合材料板的成型系统的实施例还可包括修整单元,被构造成切割复合材料板片材中的成型连接部。

通过从复合材料板片材切割成型连接部而剩余的多个切割部被设置成多个塑料复合材料板。

多个塑料复合材料板的成型系统的实施例还包括增强源混合单元,被构造成混合包括多元醇、异氰酸酯和纤维材料的增强源。

纤维材料包括碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维中的至少一种。

多层片材包括:第一树脂层,包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂;第二树脂层,包括丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)或丙烯酸酯苯乙烯丙烯腈(ASA)树脂;以及第三树脂层,包括涂覆在所述第一树脂层上的丙烯酸树脂。

共挤出单元包括:多个挤出部,被构造成挤出多个树脂层;以及组合适配器,被构造成层压从多个挤出部挤出的多个树脂层。

热成型单元包括:成型模具,设置在框架上以能够竖直移动,并具有由槽状的连接部隔开的多个成型部;以及成型工具,设置在框架上以能够竖直移动,从而将多层片材压向连接部。

热成型单元进一步包括空气喷射部,被构造成将空气喷射到具有固定到框架的边缘部的多层片材。

成型工具包括具有梯形形状的成型块,其可插入到连接部中。

增强源喷射单元包括增强源喷射头,该增强源喷射头安装在搬运机器人的臂上并被构造成将增强源喷射到装载在压制成型单元上的成型片材。

增强源喷射头被构造成通过搬运机器人的机器人操作,将增强源喷射到成型片材的上表面的整个区域。

增强源喷射头被构造成通过搬运机器人的机器人操作,将增强源喷射到除成型片材的至少一个剩余板成型部之外的至少一个板成型部。

压制成型单元包括:下模,包括成型突起部,该成型突起部被安装到位于成型片材的下部的成型连接部中;以及上模,被安装成能够相对于下模竖直移动并包括成型槽部,位于成型片材的上部的成型连接部装配到成型槽部中。

修整单元可以包括修整刀具,该修整刀具被构造为切割成型连接部的一部分。

根据本发明的实施例,可以降低模具的投资成本以及模制待组装到车身上的多个塑料复合板的制造成本,并缩短生产周期。

可以通过实施例获得或预测的其他效果将在本发明的详细描述中明确或隐含地描述。换言之,将在以下详细描述中说明根据实施例预测的各种效果。

附图说明

由于附图旨在作为描述本发明的实施例的参考,因此附图不应被理解为对本发明的技术精神的限制,其中:

图1是示意性地示出根据实施例的塑料复合材料板的成型系统的工艺图;

图2示意性地示出通过根据实施例的塑料复合材料板的成型系统形成的塑料复合材料板的示例性应用;

图3示意性地示出应用于根据实施例的塑料复合材料板的成型系统的共挤出单元;

图4示意性地示出通过应用于根据实施例的塑料复合材料板的成型系统的热成型单元形成的成型片材;

图5示意性地示出应用于根据实施例的塑料复合材料板的成型系统的热成型单元;

图6示意性地示出应用于根据实施例的塑料复合材料板的成型系统的增强源混合单元;

图7示意性地示出应用于根据实施例的塑料复合材料板的成型系统的增强源喷射单元;

图8示意性地示出通过应用于根据实施例的塑料复合材料板的成型系统的压制成型单元形成的复合材料板片材;

图9示意性地示出应用于根据实施例的塑料复合材料板的成型系统的压制成型单元;

图10示意性地示出应用于根据实施例的塑料复合材料板的成型系统的修整单元;

图11示意性地示出由根据实施例的塑料复合材料板的成型系统制造的塑料复合材料板;

图12是示意性地示出通过使用根据实施例的塑料复合材料板的成型系统来模制塑料复合材料板的方法的流程图;

图13A和图13B示意性地示出用于说明根据实施例的塑料复合材料板的成型系统的操作的比较例;

图14示意性地示出通过使用根据实施例的塑料复合材料板的成型系统来模制塑料复合材料板的方法的另一示例;以及

图15示意性地示出通过使用根据实施例的塑料复合材料板的成型系统来模制塑料复合材料板的方法的另一示例形成的塑料复合材料板。

应当理解的是,附图不一定按比例绘制,而是呈现出说明本发明的基本原理的各种特征的有所简化的表示。如本文所公开的包括例如具体尺寸、方向、位置和形状的本发明的实施例的具体设计特征,将部分地由特定预期的应用和使用环境来确定。

可以结合附图使用以下元件来描述本发明的实施例。

附图标记说明

1:上车身3:车身框架

5:外板10,110:塑料复合材料板

11:板部 13:分离部

20:共挤出单元 21:多层片材

22:第一树脂层 23:第二树脂层

24:第三树脂层 25:挤出部

27:组合适配器 30:热成型单元

31:成型片材 33,133:成型连接部

35,135:板成型部 37,137:连接区域

41:框架 42:成型模具

43:成型工具 44:空气喷射部

45,145:连接部 46:成型部

47:成型块 50:增强源混合单元

51:增强源 52:纤维材料

53:聚氨酯化合物 54:混合主体

55:第一入口部 56:第二入口部

57:排出部 60:增强源喷射单元

61:传输管线 63:搬运机器人

65:增强源喷射头 67:泵

70:压制成型单元 71:增强层

73:复合材料板片材 73a:切割部

75:下模 76:成型突起部

77:上模 78:成型槽部

80:修整单元 81:修整刀具

100:塑料复合材料板的成型系统

101:线材

具体实施方式

下文将参照附图更全面地描述本发明,在附图中示出了本发明的实施例。如本领域技术人员意识到的,可以以各种不同方式修改所描述的实施例,所有这些均不背离本发明的精神或范围。

本文所使用的术语仅用于说明特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。如本文所使用的,除非上下文另外明确指明,否则单数形式也旨在同样包含复数形式。

如本文所使用的,术语“包括”和/或“包含”规定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但还应理解,不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或添加。如本文所使用的,词语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何一种和所有组合。术语“结合”表示两个组件之间的物理关系,其中组件彼此直接连接或通过一个或多个中间组件间接连接,例如,通过焊接、自冲铆钉(SPR)、流钻螺钉(FDS)、结构粘合剂等。

可以理解的是,本文所使用的术语“车辆”、“车辆的”、“汽车”或者其它相似术语通常包括各种车辆,例如包括跑车、运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、商用车辆在内的乘用车辆,并包括混合动力车辆、电动车辆、混合动力电动车辆、燃料电池电动车辆和其它替代燃料车辆(例如,由从石油以外的资源取得的燃料驱动的车辆)。

下面将参照附图详细描述本发明的实施例。

图1是示意性地示出根据实施例的塑料复合材料板的成型系统的工艺图。

参照图1,根据实施例的塑料复合材料板的成型系统100可以应用到组装于车身的多个车身部件的制造工艺中。

在一个示例中,根据实施例的塑料复合材料板的成型系统100可以应用到组装于少量生产的PBV的车身上的多个车身部件的制造工艺中。

在此,PBV可被定义为基于电动汽车的环境友好型车辆,并可为乘客提供在前往目的地时所需的定制服务。

在示例中,PBV的车身可以包括车身底部(在本领域中通常称为“滚动式底盘”或“滑板式底盘”)以及安装在车身底部上的上车身。

如图2所示,根据实施例的塑料复合材料板的成型系统100可以应用于制造多个外板5的工艺,外板5被组装到PBV的上车身1中的车身框架3的各个预定位置处。

在此,多个外板5可以包括至少一个侧部外板、至少一个挡泥板外板、至少一个车门外板和至少一个背门外板。

此外,根据实施例的塑料复合材料板的成型系统100被构造成形成可用作多个外板5的多个塑料复合材料板10。

在本说明书中,部件的“上端部”、“上部”、“上端”或“上部表面”表示在图中部件的布置得较高的端部、部分、一端或表面,而部件的“下端部”、“下部”、“下端”或“下部表面”表示在图中部件的布置得较低的端部、部分、一端或表面。

此外,在本说明书中,部件的“端”(例如,一端、另一端等)表示该部件在任意方向上的端部,而部件的“端部”(例如,一端部、另一端部等)表示部件的包含端的特定部分。

参照图1和图2,根据一个实施例的塑料复合材料板的成型系统100被构造成能够同时使多个塑料复合材料板10成型的结构,这些塑料复合材料板10不需要涂装并且具有良好的面板质量和增强的刚度。

为此,根据实施例的塑料复合材料板的成型系统100包括共挤出单元20、热成型单元30、增强源混合单元50、增强源喷射单元60、压制成型单元70、以及修整单元80。

在一个实施例中,共挤出单元20被构造成制造多层片材21。

图3示意性地示出应用于根据一个实施例的塑料复合材料板的成型系统的共挤出单元。

参照图1和图3,根据一个实施例的共挤出单元20可以制造其中层叠有多个树脂层22、23和24的多层片材21。

在一个实施例中,多个树脂层22、23和24包括第一树脂层22、第二树脂层23和第三树脂层24。

第一树脂层22可以包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂。

第二树脂层23可以包括丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)和丙烯酸酯苯乙烯丙烯腈(ASA)树脂中的至少一种。

此外,第三树脂层24可包括可以涂覆在第一树脂层22上的丙烯酸树脂。第三树脂层24可以形成为涂覆在第一树脂层22上的硬涂层(在本领域中通常称为“透明涂层”)。

在此,第一树脂层22和第二树脂层23可以具有预定的颜色,第三树脂层24可以是透明的硬涂层。

此外,参照附图,第三树脂层24层叠在第一树脂层22的上表面,第二树脂层23层叠在第一树脂层22的下表面。

然而,本发明并不一定限于此,只要是层叠有各种树脂层的多层片材,就可以应用本发明的技术思想。

被构造成制造多层片材21的共挤出单元20,包括多个挤出部25和组合适配器(combining adaptor)27。

多个挤出部25被构造成同时挤出第一树脂层22、第二树脂层23和第三树脂层24。在一个示例中,多个挤出部25中的每一个可以通过本领域公知的螺旋传送法挤出熔融的树脂。

组合适配器27被构造成将从多个挤出部25同时挤出的处于熔融状态的第一树脂层22、第二树脂层23和第三树脂层24层压。

参照图1,在实施例中,热成型单元30被构造成制造将由共挤出单元20制造的多层片材21通过热成型工艺形成为预定形状而形成的成型片材31。

在此,热成型工艺可被定义为将在本领域技术人员公知的加热室中单独预热的多层片材21成型为设定形状的工艺。

如图4所示,成型片材31包括通过预定形状的成型连接部33彼此一体连接的多个板成型部35。

多个板成型部35被模制成与上述的多个塑料复合材料板10(参照图2)对应的形状。多个板成型部35由成型连接部33分隔开。

成型连接部33在多个板成型部35之间以从上向下呈凹状弯曲的成型形状设置,并与多个板成型部35一体地连接。

图5示意性地示出应用到根据一个实施例的塑料复合材料板的成型系统的热成型单元。

参照图4和图5,被构造成制造成型片材31的热成型单元30包括:框架41、成型模具42、成型工具43和空气喷射部44。

框架41安装在执行热成型工艺的地板表面上。成型模具42被设置成支撑多层片材21的下模。成型模具42设置在框架41上以能够竖直移动。在此,成型模具42可以通过本领域技术人员公知的液压缸(未示出)的操作而竖直移动。

成型模具42包括由连接部45分隔开的多个成型部46。连接部45被构造为形成成型片材31的成型连接部33。

连接部45在成型模具42的上表面形成为槽状。在一个示例中,连接部45具有与成型连接部33相对应的形状,并且可以形成为具有大的顶部面积和窄的底部面积的梯形槽状。

多个成型部46被构造成形成成型片材31的多个板成型部35。连接部45介于多个成型部46之间,并且多个成型部46中的每一个与连接部45连接。

成型工具43(本领域技术人员通常称为“成型助手”)被构造成大致形成成型片材31的成型连接部33和多个板成型部35。

成型工具43安装在框架41上以能够竖直移动,从而将放置在成型模具42上的多层片材21压向连接部45。成型工具43可以通过连接部45形成成型片材31的成型连接部33,并且可以通过多个成型部46形成成型片材31的多个板成型部35。

在示例中,成型工具43被构造成对多层片材21加压,并且可包括呈梯形截面形状的成型块47,成型块47的底部面积小于顶部面积,从而插入连接部45中。

可以通过本领域技术人员公知的液压缸或气压缸(未示出)的操作,使上述成型工具43竖直移动(参见图中所示的竖直箭头)。另外,成型工具43也可以根据要成型的成型片材31的规格,通过液压缸或气压缸(未示出)的操作,沿与竖直方向垂直的水平方向(图中用水平箭头表示)移动。

空气喷射部44被构造成将空气喷射到已经预热并且具有固定到框架41的边缘部的多层片材21。空气喷射部44安装在框架41上。

由于多层片材21在空气喷射部44喷射空气时已预热,因此多层片材21可以在空气的压力作用下向上凸出。

在此,成型模具42可以在多层片材21在由空气喷射部44喷射的空气的压力作用下向上凸出的同时向上移动。

此外,在成型模具42向上移动时,成型工具43可以向下移动以将多层片材21压向成型模具42的连接部45。

继续参照图1,在实施例中,增强源混合单元50被构造成混合增强源51,该增强源51适用于由热成型单元30形成的成型片材31。

图6示意性地示出应用到根据一个实施例的塑料复合材料板的成型系统的增强源混合单元。

参照图1和图6,根据一个实施例的增强源混合单元50被构造成混合包含纤维材料52和聚氨酯化合物53的增强源51。

在此,纤维材料52可以包括碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维中的至少一种。

此外,聚氨酯化合物53可以包括多元醇和异氰酸酯。

被构造成混合增强源51的增强源混合单元50包括:混合主体54、第一入口部55、一对第二入口部56和排出部57。

本领域技术人员公知的混合装置(未示出)安装在混合主体54的内部。第一入口部55被构造成将纤维材料52接收到混合主体54的内部。一对第二入口部56被构造成将聚氨酯化合物53中的每一个接收到混合主体54的内部。

一对第二入口部56中的一个被构造成将多元醇接收到混合主体54的内部,而另一个被构造成将异氰酸酯接收到混合主体54的内部。

另外,排出部57被构造成排出通过在混合主体54内部的混合装置混合的纤维材料52和聚氨酯化合物53的增强源51。

在此,增强源51包括由多元醇和异氰酸酯反应生成的聚氨酯材料。增强源51通过排出部57以凝胶的形式排出,并且可以通过本领域技术人员公知的螺旋传送法输送。

参照图1,在实施例中,增强源喷射单元60被构造为将增强源51喷射到由热成型单元30形成的成型片材31的上表面的预定区域。

增强源喷射单元60可以通过预定的泵送压力喷射从增强源混合单元50通过传输管线61(参见图7)输送的增强源51。

图7示意性地示出应用到根据实施例的塑料复合材料板的成型系统的增强源喷射单元。

参照图1和图7,根据实施例的增强源喷射单元60包括安装在搬运机器人63的臂上的增强源喷射头65。

增强源喷射头65被构造成通过泵67的操作来喷射通过输送管线61输送的增强源51。

在此,搬运机器人63可以是本领域技术人员公知的多关节机器人。增强源喷射头65可以朝向装载在压制成型单元70上的成型片材31的上表面喷射增强源51。此外,通过搬运机器人63的机器人操作,增强源喷射头65可以将增强源51喷射到成型片材31的上表面的整个区域。

参照图1,在实施例中,压制成型单元70被构造成对施加有增强源51的成型片材31进行压制成型。

如图8所示,压制成型单元70被构造成制造复合材料板片材73,其中增强源51的增强层71形成在成型片材31上。增强层71可以增强成型片材31的刚度,并且可以使其热变形最小。

参照附图,复合材料板片材73中的增强层71形成在成型片材31的上表面的整个区域上。即,增强层71整体形成在成型片材31的成型连接部33和多个板成型部35的上表面上。

在此,成型片材31的上表面是指上述第二树脂层23,并且成型片材31的下表面是指上述第三树脂层24(参照图3)。

图9示意性地示出应用到根据实施例的塑料复合材料板的成型系统的压制成型单元。

参照图8和图9,被构造成制造复合材料板片材73的压制成型单元70包括下模75和上模77。

下模75安装在压制成型单元的底面上。下模75包括设置在模具上表面(本领域技术人员通常称为“下模钢”)上的成型突起部76。成型突起部76可以安装到成型片材31的下部(下表面)中的成型连接部33。

上模77安装成可相对于下模75竖直移动。上模77可以在本领域公知的液压缸的操作作用下竖直移动。

上模77包括设置在模具下表面(本领域通常称为“上模钢”)的成型槽部78。成型片材31的上部(上表面)中的成型连接部33可以安装到成型槽部78中,从而使成型槽部78与成型连接部33相结合。

在此,成型片材31被装载在下模75的上表面上,并且通过增强源喷射单元60(参见图7)喷射的增强源51可以被施加到成型片材31的上表面的整个区域上。另外,当将上模77与下模75组合时形成复合材料板片材73,其中增强层71形成在成型片材31的上表面上。

参照图1,在实施例中,修整单元80被构造成在由压制成型单元70制造的复合材料板片材73中切割成型连接部33。

图10示意性地示出应用于根据实施例的塑料复合材料板的成型系统的修整单元。

参照图10,根据实施例的修整单元80包括修整刀具81,该修整刀具81被构造成切割其中形成有增强层71的成型连接部33的一部分(在图中以双点划线示出)。

在示例中,修整刀具81可被设置为本领域公知的钻型刀具。修整刀具81可以在沿着成型连接部33移动的同时切割成型连接部33的一部分。

当通过修整单元80从复合材料板片材73切割成型连接部33的一部分时,复合材料板片材73被分成多个切割部73a。

在此,多个切割部73a是复合材料板片材73中除了成型连接部33的一部分以外的剩余部分。切割后剩余的多个切割部73a可被设置成多个塑料复合材料板10,如图11所示。

可以理解的是,多个塑料复合材料板10可以是待组装到车身的相邻的板,并且相邻板之间的分离间隙可以变得足够小并且通过同时成型而均匀。

多个塑料复合材料板10中的每一个可被设置为带有预定颜色的板,其中第三树脂层24、第一树脂层22、第二树脂层23以及增强层71参考外皮表面而顺序地层叠。

此外,如图11所示,多个塑料复合材料板10中的每一个包括板部11以及与板部11一体连接的分离部13。

板部11形成多个塑料复合材料板10的板表面。分离部13是成型连接部33的剩余部分(参照图10),从板部11呈圆形弯曲地延伸。

下面将参照图1至图15详细描述利用根据实施例的塑料复合材料板的成型系统100使塑料复合材料板成型的方法。

图12是示意性地示出通过使用根据实施例的塑料复合材料板的成型系统使塑料复合材料板成型的方法的流程图。

参照图12,根据实施例的塑料复合材料板的成型方法从步骤S110开始,之后依次执行步骤S120和步骤S140。此外,可以在步骤S120和步骤S140之间选择性地执行步骤S130,并且可以在执行步骤S140之后依次执行步骤S150和步骤S160。

在步骤S110中,通过共挤出单元20制造层叠有第一树脂层22、第二树脂层23和第三树脂层24的多层片材21。在此,共挤出单元20包括多个挤出部25和组合适配器27。

在步骤S110中,多个挤出部25同时挤出熔融状态的第一树脂层22、第二树脂层23和第三树脂层24。

在步骤S110,组合适配器27将从多个挤出部25中的每一个以熔融状态同时挤出的第一树脂层22、第二树脂层23和第三树脂层24层压。

在步骤S120,通过热成型单元30对多层片材21进行热成型来制造预定形状的成型片材31。在此,热成型单元30包括:框架41、成型模具42、成型工具43和空气喷射部44。

在步骤S120,多层片材21由本领域公知的加热室(未示出)预热。多层片材21的边缘部固定到框架41。

在步骤S120,空气喷射部44将空气喷射到多层片材21。然后,多层片材21在由空气喷射部44喷射的空气压力作用下向上凸出。

在此,成型模具42包括由连接部45分隔的多个成型部46。此外,在示例中,成型工具43包括呈梯形截面形状的成型块47。

此时,成型模具42处于向下下降到多层片材21下方的位置,并且成型块47处于向上上升到连接部45上方的位置。

在这种状态下,成型模具42向上移动,成型块47向下移动。通过该工艺,成型块47在与成型模具42的连接部45相结合的同时加压多层片材21。

因此,在步骤S120中,在多层片材21上形成与连接部45相对应的形状的成型连接部33。同时,在步骤S120中,在多层片材21上形成与多个成型部46相对应的形状的多个板成型部35。

因此,在步骤S120,可以形成其中多个板成型部35通过成型连接部33彼此一体连接的成型片材31。

在此,当已预热的多层片材21在空气的压力作用下向上凸出,并且成型模具42向上移动时,具有梯形截面形状的成型块47将多层片材21压入连接部45。

因此,从连接部45和多个成型部46的连接区域施加到多层片材21的力减小。因此,如图4所示,成型连接部33和多个板成型部35的连接区域37能够具有圆形形状而没有厚度变化,并且不会发生由于厚度变化引起的颜色变化。

同时,在图13A和图13B所示的比较例中,可以使用线材101代替梯形截面形状的成型块47。然而,在这种情况下,与实施例相比,需要增加连接部145的深度。

这是因为,当连接部145的深度相对较小时,连接部145与多层片材21之间的接触面积因线材101的加压力而变小,如图13A所示。

为了防止这种效果,如图13B所示,当连接部145的深度相对较大时,在线材101的加压力作用下施加到成型连接部133与多个板成型部135之间的连接区域137的力增大。

因此,在上述比较例中,圆形连接区域137的厚度减小,从而导致连接区域137的颜色改变。此外,在上述比较例中,连接区域137的厚度的增加可能会导致板之间的分界间隙的增加以及分界间隙的不均匀。

另一方面,在步骤S130,通过增强源混合单元50混合包括纤维材料52和聚氨酯化合物53的增强源51。在此,增强源混合单元50包括混合主体54、第一入口部55、一对第二入口部56以及排除部57。

在步骤S130,纤维材料52通过第一入口部55输入到混合主体54的内部。同时,在步骤S130,聚氨酯化合物53通过一对第二入口部56输入到混合主体54的内部。

然后,纤维材料52和聚氨酯化合物53通过混合主体54内的混合装置(未示出)混合。纤维材料52和聚氨酯化合物53如此混合而成的增强源51通过排出部57排出。此外,通过排出部57排出的增强源51通过输送管线61提供给增强源喷射单元60。

在步骤S140,在步骤S120中由热成型单元30形成的成型片材31被传送到压制成型单元70,而成型片材31被装载在远离上模77的下模75的上表面上。

此外,在步骤S140中,通过增强源喷射单元60将增强源51喷射到成型片材31的上表面。在此,增强源喷射单元60包括安装在搬运机器人63的臂上的增强源喷射头65。

在步骤S140中,增强源喷射头65可通过搬运机器人63的机器人操作沿预定方向移动,增强源51可通过增强源喷射头65喷射到成型片材31上表面的整个区域。即,增强源喷射头65将增强源51喷射到成型连接部33和成型片材31的多个板成型部35的上表面的整个区域。

在步骤S150,通过压制成型单元70的下模具75和上模具77,对施加有增强源51的成型片材31进行压制成型来制造复合材料板片材73。

在此,施加有增强源51的成型片材31通过成型连接部33与下模75的成型突起76安装在一起,并载置于下模75的上表面。此外,上模77处于相对于下模75向上移动的位置。

在该状态下,在步骤S150,上模77向下移动。因此,随着下模75和上模77彼此组合,形成复合材料板片材73,其中增强层71形成在成型片材31的上表面。此时,成型片材31的成型连接部33与上模77的成型槽部78相适配。

之后,在步骤S150中,上模77向上移动,然后从下模75中取出复合材料板片材73。

最后,在步骤S160,复合材料板片材73由修整单元80切割以制造多个塑料复合材料板10。在此,修整单元80包括修整刀具81。

在步骤S160,修整刀具81从复合材料板片材73切割成型连接部33的上部。然后,随着成型连接部33的上部被切割,复合材料板片材73被分成多个切割部73a。

因此,在步骤S160中,可以将如此划分的多个切割部73a设置成根据实施例的多个塑料复合材料板10。

在此,每个塑料复合材料板10包括板部11、与板部11一体连接的圆形分离部13、以及形成在板部11和分离部13中的增强层71。

根据实施例的塑料复合材料板10能够通过本领域技术人员公知的机械连接方法和/或结合方法组装到上车身1的车身框架3。

根据实施例的塑料复合材料板的成型系统100,可以由单片材料同时形成多个板部件来同时制造多个塑料复合材料板10而无需涂装。

因此,根据实施例,可以降低模具的投资成本以及模制要组装在车身上的多个塑料复合材料板10的制造成本,并可缩短生产周期。

此外,根据实施例的塑料复合材料板的成型系统100,由于其中形成有增强层71的多个塑料复合材料板10可被模制,因此多个塑料复合材料板10可具有增强的刚性以及最小化的热变形。

此外,如图4所示,由根据实施例的塑料复合材料板的成型系统100模制的多个塑料复合材料板10包括由圆形的连接区域37形成的分离部13(参见图11)。

因此,根据实施例的塑料复合材料板的成型系统100,可以防止在热成型过程中出现分离部13的厚度减小以及由此引起的分离部13的颜色变化等问题。此外,在实施例中,由于可以防止分离部13的厚度减小,因此可以减小作为组装到车身的相邻板的多个塑料复合材料板10之间的分离间隙,并且可以确保多个塑料复合材料板10之间的分离间隙均匀。

因此,根据实施例,可确保多个塑料复合材料板10具有良好的成型性以及改进的板质量。

图14示意性地示出通过使用根据实施例的塑料复合材料板的成型系统来使塑料复合材料板成型的方法的另一示例。

参照图14,根据实施例的复合材料板的成型方法的另一示例,在步骤S140,增强源51被喷射到装载在压制成型单元70的下模75上的成型片材31的上表面的部分区域。

在步骤S140,如图7所示的增强源喷射单元60的增强源喷射头65通过搬运机器人63的机器人动作,将增强源51喷射到成型片材31的至少一个板成型部35的上表面。

在示例中,增强源喷射头65可以将增强源51喷射到至少一个板成型部35的上表面,并且可以不将增强源51喷射到其余板成型部35的上表面。此时,增强源喷射头65将增强源51喷射到成型连接部33的与至少一个板成型部35连接的部分。

其后,在步骤S150中,通过压制成型单元70的下模75和上模77,对施加有增强源51的成型片材31进行压制成型。

此外,在步骤S160,当执行切割成型连接部33的工艺时,可以制造多个塑料复合材料板10和110,如图15所示。

多个塑料复合材料板10、110中的至少一个塑料复合材料板10包括板部11、与板部11一体连接的圆形分离部13、以及形成在板部11和分离部13上的增强层71。

此外,多个塑料复合材料板10和110中剩余的塑料复合材料板110包括除增强层71之外的板部11和分离部13。

因此,根据复合材料板的成型方法的另一示例,可以由单片材料同时模制多个板部件来同时制造具有和不具有增强层71的多个塑料复合材料板10和110。

尽管已经结合目前被认为是实际的实施例内容描述了本发明,但是应当理解,本发明不限于所公开的实施例。相反地,它旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同方式。

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06120115937226