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CN114502355A - 用于制造带饰面零件的方法 - Google Patents

用于制造带饰面零件的方法 Download PDF

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CN114502355A
CN114502355A CN202080068953.5A CN202080068953A CN114502355A CN 114502355 A CN114502355 A CN 114502355A CN 202080068953 A CN202080068953 A CN 202080068953A CN 114502355 A CN114502355 A CN 114502355A
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T·梅耶尔
A·埃克赛捷
P·托比
J·卡耶托
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Abstract

本发明涉及一种用于制造带饰面零件的方法，所述方法包括如下步骤：‑将修整后的饰面外壳(10)放置到被加热的模具内，所述模具选自被称为阴模的第一模具(17.1)和被称为阳模的冲头形的第二模具(17.2)，‑把由复合材料制成的结构件(15)加热至其熔点，‑将所述结构件(15)放置到所述饰面外壳(10)上，‑通过冲头形的所述阳模(17.2)与所述阴模(17.1)的配合，所述结构件(15)紧靠所述饰面外壳(10)成形，从而所述饰面外壳(10)被固定到被成形的所述结构件(15)上，以获得所述带饰面零件。

Description

用于制造带饰面零件的方法
技术领域
本发明涉及用于制造带饰面零件的方法。本发明特别有利的用途是用于制造商务舱或经济舱的飞机座椅零件，例如扶手覆盖件，但本发明的用途不限于此。
背景技术
扶手覆盖件可以通过冲压由复合材料制成的结构件的方法来制造。然后，利用添加具有所需颜色和纹理的外壳的手工步骤来进行表面整饰，这会导致零件的制造时间长，成本高。
此外，一些方法使得能够用饰面膜来覆盖结构件。但是，这种非常薄的膜(大约0.2毫米)容易形成折痕，因此不适合用于形状复杂的零件，例如扶手覆盖件。
发明内容
本发明旨在通过提出一种用于制造带饰面零件的方法来有效克服这些缺点，所述方法包括如下步骤：
-制造所述带饰面零件的内表面或外表面的饰面外壳，所述饰面外壳由塑料制成，
-将修整后的所述饰面外壳放置到被加热的模具内，所述模具选自被称为阴模的第一模具和被称为阳模的第二模具，所述第二模具的形状为冲头形，所述第一模具的形状与所述第二模具的形状互补，
-把由复合材料制成的结构件加热至其熔点，
-将所述结构件放置到所述饰面外壳上，
-通过冲头形的所述阳模与所述阴模的配合，所述结构件紧靠所述饰面外壳成形，从而所述饰面外壳与被成形的所述结构件结合起来，以获得所述带饰面零件。
这样，通过将所述饰面外壳放置到用于使所述结构件成形的模具内，本发明使得能够在单个操作中获得带饰面零件。从而，本发明能够在不影响带饰面零件的冲压制造方法的情况下减少带饰面零件的制造时间。本发明还能够根据结构件的几何形状来调整零件的饰面(饰面外壳的颜色或纹理)。此外，由于对结构件进行了预加热，所以本发明还能够实现结构件与饰面外壳之间良好的粘合。
根据一个实施例，所述方法还包括在所述冲压步骤期间执行的塑料注射步骤，以便在所述结构件上形成边缘和/或凸缘。
根据一个实施例，所述饰面外壳的塑料、所述结构件的复合材料、以及被注射的塑料由性质相同的塑料制成。
根据一个实施例，所述饰面外壳的塑料、所述结构件的复合材料、以及所述被注射的塑料基于聚碳酸酯、PVC(“聚氯乙烯”)、PPS(“聚苯硫醚”)或ABS(“丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物”)。
根据一个实施例，所述饰面外壳是通过热成型或热压以及修整来制造的。
根据一个实施例，所述饰面外壳是通过直接在所述阴模或所述阳模上热成型或热压来制造的。
根据一个实施例，通过红外炉加热所述结构件。
根据一个实施例，在其中放置所述饰面外壳的模具的温度低于所述结构件的复合材料的熔点。
根据一个实施例，所述结构件是由堆叠在一起的几层复合材料形成的。
根据一个实施例，所述饰面外壳的厚度在0.5mm和1.2mm之间，优选为大约1mm。
根据一个实施例，所述结构件的厚度在1mm和3mm之间，优选为大约2.5mm。
根据一个实施例，所述带饰面零件是结构性和装饰性的飞机座椅零件，例如扶手的一部分、显示器盖、靠背、饭桌。
本发明还涉及利用上述方法获得的带饰面零件。
附图说明
通过参考附图阅读下面的详细描述可以更好地理解本发明并看出本发明的其它特征和优点，其中，详细描述中包括的实施例是说明性的，附图中示出的非限制性实例用于帮助理解本发明、描述本发明的实施方式、以及理解本发明的保护范围，在附图中：
图1a至1c示出了根据本发明的热成型工艺的各个步骤，所述热成型工艺用于获得由塑料制成的饰面外壳；
图2a至2e示出了根据本发明的冲压工艺的各个步骤，所述冲压工艺使得能够用饰面外壳和结构件获得带饰面零件；
图3是详细剖面图，其展示了结构件的复合材料与饰面外壳的塑料之间的界面区域；
图4是通过实施根据本发明的冲压方法所获得的具有覆盖件的扶手的立体图。
具体实施方式
应当理解，在附图中，不同实施例共有的结构单元和/或功能单元可能具有相同的附图标记。因此，除非有相反说明，这类单元具有相同的结构特性、尺寸特性和材料特性。
图1a至1c示出了制造饰面外壳10的步骤。为此，将由塑料(特别是聚碳酸酯)制成的板11加热到180℃和230℃之间的温度，特别是大约200℃。为了能够形成复杂的形状，板11的厚度在0.5mm和1.2mm之间，优选为大约1mm。“大约”是指在指定值附近正负10％的可能偏差。
如图1a所示，由操作员或者机器人将被加热的板11放在模具12内的适当位置。模具12的温度低于被加热的板11的温度。模具12的温度例如在90℃和150℃之间，优选为大约140℃。
然后，在施加压力或者施加真空的情况下，通过热成型或者热压来使被加热的板11成形。如果是在施加压力的情况下热成型，那么设置在模具12上方的压缩空气贮罐向板11施加压力F以使板11变形，从而使板11紧贴在模具12的壁上，如图1b所示。如果是在施加真空的情况下热成型，那么由低压源和模具12中的孔产生压力F。向板11施加的压力例如在1巴和6巴之间。热成型阶段的持续时间例如为大约1分钟。
在热成型阶段结束时，获得了具有与模具12的形状对应的矩形外部形状的板11。
然后，对热成型的板11执行修整步骤。修整步骤是机械加工操作，即：将已经成型的板11保持在模型上，沿着模型的外周对板11进行切割。修整步骤可以例如用5-轴加工刀具或者适用于本申请的任何其它切割工具来进行。
在修整步骤结束时，获得了饰面外壳10，如图1c所示。饰面外壳10可以用作带饰面零件13的内表面或者外表面上的饰面。带饰面零件13可以例如是飞机座椅的零件。
下面参考图2a至2e描述用修整好的饰面外壳10和结构件15制造带饰面零件13的方法。
结构件15是由堆叠在一起的几层复合材料形成的。这几层复合材料可以通过点焊(特别是超声波点焊)机械结合在一起。
一层复合材料的纤维(例如玻璃纤维或碳纤维)的取向可以不同于另一层复合材料的纤维的取向，以使整体的机械强度最优。结构件15的厚度在1mm和3mm之间，优选为大约2.5mm。
在加热炉16内将结构件15加热到其熔点，如图2a所示。熔点取决于所使用的材料，例如在250℃和300℃之间。在所示的实例中，所使用的塑料的熔点为大约280℃。
优选用红外炉16加热结构件15。加热阶段的持续时间例如为大约2分钟。
修整好的饰面外壳10事先放置在被加热的第一模具17.1内。第一模具17.1(通常所说的“阴模”)的形状与冲头形的第二模具17.2(通常所说的“阳模”)的形状是互补的。
如图2b所示，一旦结构件15达到其熔点，操作员或机器人就将结构件15放置到饰面外壳10上。
如图2c所示，在闭合状态下，冲头形的阳模17.2与阴模17.1相互配合以使结构件15紧靠饰面外壳10成形，使得饰面外壳10与成形的结构件15结合在一起，获得了带饰面零件13。虽然增加了饰面外壳10，但冲压工艺能够确保很好地压实复合材料，从而保持结构件15的机械性质。
阴模17.1的温度低于结构件15的复合材料的熔点，以便促进带饰面零件13的冷却。阴模17.1的温度例如在90℃和150℃之间，优选为大约140℃。
如图2d所示，本发明的方法还可包括在冲压步骤期间沿着箭头I的塑料注射步骤，以便在结构件15上形成边缘和/或凸缘20。换句话说，可以在阳模17.2处于闭合状态时执行塑料注射步骤。塑料被注射到阴模17.1和阳模17.2之间。阳模17.2的闭合时间例如是大约90秒(该时间包括注射阶段在内)。
如图2e所示，在塑料注射步骤结束时，排出带饰面零件13。
有利的是，饰面外壳10的塑料、结构件15的复合材料、以及注射的塑料由性质相同的塑料制成，特别是基于相同的材料。所用材料的这种匹配能够使所装配的各个部分之间的连接界面处的粘合达到最佳。
在本实例中，饰面外壳10的塑料、结构件15的复合材料、以及注射的塑料基于聚碳酸酯。作为另外一种选择，还可以使用其它类型的塑料，例如PVC(指“聚氯乙烯”)、PPS(指“聚苯硫醚”)、ABS(指“丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物”)、或者适合本申请的任何其它塑料。
需要注意的是，饰面外壳10和结构件15可以彼此独立地制造。这样，可以先在另一条生产线上制造饰面外壳10，然后再利用饰面外壳10制造带饰面零件13。换句话说，在冲压工艺开始时放置在阴模17.1内的饰面外壳10是预成型的且被冷却的零件。因此，饰面外壳10的制造时间不影响带饰面零件13的制造时间。
图3示出了带饰面零件13的剖面图，其中，带饰面零件13嵌入在两层树脂21.1、21.2之间以利于对夹在两层树脂21.1、21.2之间的材料进行切割。图3突出显示了结构件15的复合材料与饰面外壳10的塑料之间的良好粘合。
通过在冲压阶段之前加热结构件15和饰面外壳10、以及所选用的性质相同的塑料之间的匹配，加强了材料之间的这种粘合。
如图4所示，带饰面零件13可以是形状复杂的扶手22的一部分，其布置成围绕扶手22的另一部分23。带饰面零件13不但具有美观作用，而且还具有复原和传力的机械作用。扶手22的部分23安装成能够相对于座椅的十字头24转动。座椅可以是经济型多座座椅或者商务型座椅。
作为另外一种选择，带饰面零件13是其它的结构性和装饰性的飞机座椅零件，例如显示器盖、靠背、饭桌等。
上述方法是通过将饰面外壳10放置在阴模17.1上来实施的。作为另外一种选择，如果饰面是用来覆盖带饰面零件13的内表面的，那么可以把饰面外壳10放置在阳模17.2上。如果饰面是用来覆盖带饰面零件13的内表面和外表面的，那么还可以在阴模17.1和阳模17.2上都放置饰面外壳10。
作为另外一种选择，可以通过直接在阴模17.1或阳模17.2上热成型或热压来制造饰面外壳13。
当然，本发明的不同特征、变型和/或实施例可以通过各种组合相互关联，只要它们不相互矛盾或排斥即可。
显然，本发明不限于上述实施例，这些实施例仅仅是一些示例。在阅读了本申请的上下文之后，本领域的技术人员可以想到各种修改方案、替代形式和其它的变型，这些均包括在本发明的保护范围内，特别是上述各种操作模式的任何组合，无论是单独地采用还是组合地采用，也包括在本发明的保护范围内。

Claims (13)

1.一种用于制造带饰面零件(13)的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
-制造所述带饰面零件(13)的内表面或外表面的饰面外壳(10)，所述饰面外壳(10)由塑料制成，
-将修整后的所述饰面外壳(10)放置到被加热的模具内，所述模具选自被称为阴模的第一模具(17.1)和被称为阳模的第二模具(17.2)，所述第二模具(17.2)的形状为冲头形，所述第一模具(17.1)的形状与所述第二模具(17.2)的形状互补，
-把由复合材料制成的结构件(15)加热至其熔点，
-将所述结构件(15)放置到所述饰面外壳(10)上，
-通过冲头形的所述阳模(17.2)与所述阴模(17.1)的配合，所述结构件(15)紧靠所述饰面外壳(10)成形，从而所述饰面外壳(10)与被成形的所述结构件(15)结合起来，以获得所述带饰面零件(13)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述方法还包括在所述冲压步骤期间执行的塑料注射步骤，以便在所述结构件(15)上形成边缘和/或凸缘(20)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述饰面外壳(10)的塑料、所述结构件(15)的复合材料、以及被注射的塑料由性质相同的塑料制成。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述饰面外壳(10)的塑料、所述结构件(15)的复合材料、以及所述被注射的塑料基于聚碳酸酯、PVC(“聚氯乙烯”)、PPS(“聚苯硫醚”)或ABS(“丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物”)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，
所述饰面外壳(10)是通过热成型或热压以及修整来制造的。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述饰面外壳(10)是通过直接在所述阴模(17.1)或所述阳模(17.2)上热成型或热压来制造的。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，
通过红外炉(16)加热所述结构件(15)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，
在其中放置所述饰面外壳(10)的模具的温度低于所述结构件(15)的复合材料的熔点。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，
所述结构件(15)是由堆叠在一起的几层复合材料形成的。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，
所述饰面外壳(10)的厚度在0.5mm和1.2mm之间，优选为大约1mm。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，
所述结构件(15)的厚度在1mm和3mm之间，优选为大约2.5mm。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，
所述带饰面零件(13)是结构性和装饰性的飞机座椅零件，例如扶手(22)的一部分、显示器盖、靠背、饭桌。
13.一种利用根据前述权利要求中任一项所述的方法获得的带饰面零件(13)。
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