轿车用车门立柱及所述车门立柱的制造方法 |
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| 申请号 | CN201580007536.9 | 申请日 | 2015-12-15 | 公开(公告)号 | CN106163760B | 公开(公告)日 | 2017-10-10 |
| 申请人 | 金琪一; | 发明人 | 金琪一; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及由 合成 树脂 制造的能够减少重量且能够提高作业性的轿车用车 门 立柱。本发明包括由合成树脂注塑而形成为一体主体部件和翼片部件，翼片部件包括形成有用于通过螺丝固定在轿车的车体的贯通孔的托架部和用于固定所述贯通孔的 位置 而插入于所述车体的凸起，并且，形成有结合于所述主体部件的一侧，而使得所述轿车玻璃滑动的 导轨 。翼片部件沿着纵向还可以形成有多个注塑孔，以防止在合成树脂的注塑时发生尺寸 变形 。根据本发明的轿车用车门立柱制造方法包括干燥步骤、入库步骤、加热步骤、计量步骤、注塑步骤、冷却步骤，其目的为通过使用聚甲基 丙烯酸 甲酯而无需进行 涂装 作业。本发明工艺简单，不排放环境污染物质，能够实现环境友好型制造。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种轿车用车门立柱，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 轿车用车门立柱及所述车门立柱的制造方法技术领域[0002] 根据本发明的轿车用车门立柱包括主体部件和翼片部件。所述翼片部件包括形成有用于通过螺丝固定在轿车的车体的贯通孔的托架部和用于固定所述贯通孔的位置而插入于所述车体的凸起，并且，形成有结合于所述主体部件的一侧，而使得所述轿车玻璃滑动的导轨。并且，所述主体部件及所述翼片部件由合成树脂注塑而形成为一体。 [0003] 并且，上述的轿车用车门立柱，优选地，所述翼片部件沿着纵向还形成有多个注塑孔，以防止在所述合成树脂的注塑时发生尺寸变形。 [0004] 根据本发明，主体部件和翼片部件由合成树脂形成为一体，因此，制造轿车用车门立柱的工艺简单，并且，能够减轻车门立柱的重量。 [0006] 根据本发明的一侧面的轿车用车门立柱制造方法，包括：干燥步骤、入库步骤、加热步骤、计量步骤、注塑步骤、冷却步骤。所述干燥步骤中将聚甲基丙烯酸甲酯进行干燥。所述入库步骤是将在所述干燥步骤中干燥的所述聚甲基丙烯酸甲酯向注塑用汽缸入库。所述加热步骤是将所述聚甲基丙烯酸甲酯入库的汽缸沿着纵向以相互不同的各个段的温度进行加热。所述计量步骤计量要注塑的量的聚甲基丙烯酸甲酯。所述注塑步骤是从高压至低压分为多阶段进行加压，而将计量的聚甲基丙烯酸甲酯沿着模具的纵向由一个方向注塑。所述冷却步骤是以注塑所述聚甲基丙烯酸甲酯的模具的注入口为基准，沿着纵向以相互不同的各个段的温度进行冷却。 [0007] 根据本发明将聚甲基丙烯酸甲酯向模具注塑后将模具区分为各个段，而使得各个段不同地进行冷却，由此，制造车门立柱，而无需涂装工艺。从而，不仅能够简单化车门立柱的制造工艺，而且，不排放污染物质，环保地制造车门立柱。 背景技术[0009] 因此，为了满足上述条件，车门立柱由成型性好的金属通过辊轧成型(ro11fonning)和冲压(Press)工艺生产。但，使用金属制造车门立柱时，使得重量增加，而增加车体的重量增加，并且，金属的材料费用较高，使得费用增加。 [0010] 因此，如图1所示，最近将车门立柱分为与车辆的门框50结合的翼片部件63和向车辆的外部裸露的主体部件61，并且，翼片部件63因导引轿车窗户的滑动并承受较重的荷重，由金属成型，并通过焊接固定在车体。并且，主体部件61因不受荷重，由合成树脂注塑并结合在车体。 [0011] 并且，关于上述的车门立柱，以往的轿车用车门立柱是将金属通辊轧成型(Ro11fonning)和冲压(Press)工艺成型后，将产品自身进行涂装进行生产，或在车门模具上塑料注塑成型后，附着通过涂装工艺制造的装饰车门立柱的方法生产。 [0012] 因此，车门立柱的一部分必须进行涂装，另外一部分适用胶带(Tape)。此时，使用胶带也是要在涂装后附着胶带。因此，所有的车门立柱在制造时必须进行涂装工艺。 发明内容[0013] 发明要解决的问题 [0014] 从而，由合成树脂的主体部件61和金属的翼片部件63形成的以往的车门立柱要经过成型金属的工艺，因此，其制造工序复杂的缺点。 [0015] 并且，以往的车门立柱的翼片部件63由金属成型，因此，依然存在重量较重的问题。 [0016] 因此，本发明为了解决上述的问题，本发明的目的为提供一种使得主体部件61及翼片部件63由合成树脂形成一体型的轿车用车门立柱。 [0017] 并且，关于轿车用车门立柱，在制造轿车用车门立柱时使用的涂装工艺发生VOC(Vo1ati1eOrganicCompounds,挥发性有机化合物)，并由底漆工艺等6种复杂的工艺制造。此时，挥发性有机化合物(VOC)的蒸汽压较高而容易蒸发，并在大气中与氮氧化物共存时受到太阳光的作用而产生光化学反应，引发臭氧及PAN(Peroxyacetyl nitrate,硝酸过氧化乙酰)的光化学雾。 [0018] 因此，以往的轿车用车门立柱需进行涂装工艺，而使得其工序复杂，作业效率不高，并且，引发环境污染。 [0019] 由此，本发明为了解决上述的问题，提供一种注塑聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)而制造车门立柱，并且，能够通过无涂装工艺制造车门立柱的方法。 [0020] 解决问题的技术方案 [0021] 为了解决上述的技术问题，本发明的轿车用车门立柱，包括：主体部件；翼片部件，形成有托架部、凸起、导轨，所述托架部形成有通过螺丝固定在轿车的车体的贯通孔，所述凸起为固定所述贯通孔的位置而能够插入于所述车体，所述导轨结合于所述主体部件的一侧而使得所述轿车玻璃滑动；金属夹具，为保护所述托架部包裹所述托架部，并能够插入所述螺丝，并且，所述主体部件及所述翼片部件由合成树脂注塑而形成一体。 [0022] 并且，上述的轿车用车门立柱，所述翼片部件沿着纵向还形成有多个注塑孔，以防止在所述合成树脂的注塑时发生尺寸变形。 [0023] 并且，上述的轿车用车门立柱，所述翼片部件还形成有结合于所述主体部件的一侧的多个加强筋，以便提高强度。 [0024] 并且，上述的轿车用车门立柱，在所述车门立柱的主体部件的上面厚度为3至5mm时，所述加强筋的厚度设定为1至2mm，优选地，在所述车门立柱的主体部件的上面厚度为4mm时，所述加强筋的厚度设定为l至1.2mm。 [0025] 并且，轿车用车门立柱的制造方法，用于制造上述轿车用车门立柱，所述合成树脂是聚甲基丙烯酸甲酯，该制造方法包括：干燥步骤、入库步骤、加热步骤、计量步骤、注塑步骤、冷却步骤，干燥步骤，将聚甲基丙烯酸甲酯进行干燥；入库步骤，将在所述干燥步骤中干燥的所述聚甲基丙烯酸甲酯向注塑用汽缸入库；加热步骤，将入库所述聚甲基丙烯酸甲酯的汽缸沿着纵向以相互不同的各个段的温度进行加热；计量步骤，计量要注塑的所述聚甲基丙烯酸甲酯的量；注塑步骤，从高压至低压分为多阶段进行加压，沿着模具的纵向由一个方向注塑所述计量的聚甲基丙烯酸甲酯；冷却步骤，以注塑所述聚甲基丙烯酸甲酯的模具的注入口为基准，沿着纵向以相互不同的各个段的温度进行冷却。 [0026] 并且，上述的轿车用车门立柱制造方法，优选地，所述加热步骤是从所述汽缸的注入口沿着纵向从近处向远方向以低温至高温多段加热。并且，优选地，所述冷却步骤是从所述模具的注入口沿着纵向从近处向远方向以低温至高温多段冷却。由此，能够减少车门立柱的表面光泽度偏差。 [0028] 并且，上述的轿车用车门立柱制造方法，还包括闭模步骤，闭锁模具，在所述加热步骤与计量步骤之间进行。 [0029] 并且，上述的轿车用车门立柱制造方法，还包括开模步骤，开放模具，在所述冷却步骤之后进行。 [0030] 并且，上述的轿车用车门立柱制造方法，还包括取出步骤，从模具取出部件，在所述开模步骤之后进行，并且，在所述取出步骤之后进行闭模步骤。 [0031] 并且，上述的轿车用车门立柱制造方法，还包括加工步骤，在所述取出步骤之后进行的闭模步骤之后进行，从所述部件去除残余浇口废料。 [0032] 发明效果 [0033] 根据如上所述的轿车用车门立柱，主体部件和翼片部件由合成树脂一体地形成，因此，制造轿车用车门立柱的工艺简单，并且，能够减轻车门立柱的重量。 [0034] 并且，根据本发明，在翼片部件形成有凸起，因此，将车门立柱固定在车辆的门框时，使得凸起插入车辆的门框，而能够准确地固定托架部的贯通孔的位置。由此，能够容易地将车门立柱组装于车辆的门框。 [0035] 并且，根据本发明，在翼片部件上形成有注塑孔，因此，能够最小化由合成树脂注塑时发生的尺寸变形。由此，使用合成树脂一体型注塑车门立柱。 [0036] 并且，根据本发明，在翼片部件形成有加强筋，因此，即使使用合成树脂也能够提高刚度。 [0037] 并且，根据轿车用车门立柱的制造方法，将聚甲基丙烯酸甲酯向模具注塑后，将模具区分为多段，而将各个段不同地进行冷却制造车门立柱，由此，制造具有类似于进行涂装作业的表面光泽性能的无需涂装工艺的车门立柱。因此，能够简易化车门立柱的制造工艺，并且，不排放污染环境物质，而环保地制造车门立柱。附图说明 [0038] 图1表示以往的车门立柱的截面的概念图； [0039] 图2表示根据本发明的车门立柱的一实施例的剖视图； [0040] 图3为根据本发明的车门立柱中从另一个方向观察图1的实施例的剖视图； [0041] 图4表示根据本发明的车门立柱中从又另一个方向观察图1的实施例的剖视图； [0042] 图5为在根据本发明的车门立柱中从又另一个方向观察图1的实施例的剖视图，并表示入库浇口； [0043] 图6表示根据本发明的车门立柱中图1的部分扩大图； [0044] 图7表示根据本发明的车门立柱中图1的截面的概念图； [0045] 图8表示根据本发明的车门立柱中图1的实施例附着于车辆的概念图； [0046] 图9表示本发明的一实施例的轿车用车门立柱的制造方法的概念图； [0047] 图10表示本发明的另一个一实施例的轿车用车门立柱的制造方法的概念图； [0048] 图11表示根据本发明的车门立柱的制造方法中制造图9及图10的轿车用车门立柱的模具装置的概念图； [0049] 图12表示根据本发明的车门立柱的制造方法中图11的模具装置的模具的概念图。 具体实施方式[0050] 下面参照图2至图8说明根据本发明的轿车用车门立柱的一实施例。 [0051] 根据本发明的一实施例的轿车用车门立柱1包括主体部件10、翼片部件20及金属夹具40。 [0052] 主体部件10从轿车裸露于外部，翼片部件20与车辆的门框结合而引导窗户的滑动。本实施例的主体部件10及翼片部件20由合成树脂注塑，制造为一体型。 [0053] 翼片部件20形成有托架部21、凸起(夹钳形状，23)及加强筋29，并且，形成有导轨25和注塑孔27。 [0054] 托架部21形成有用于通过螺丝固定在轿车的车体(门框，50)的贯通孔22。即，将车门立柱1固定在车辆时，将托架部21的贯通孔22与车辆的门框50上形成的螺丝孔(未图示)对准位置后，用螺丝结合。 [0055] 凸起23在翼片部件20凸起形成，以便插入于门框50的插入孔51而固定贯通孔22的位置。当凸起23插入于插入孔51时，翼片部件20的位置被固定。此时，凸起23形成得当插入于门框50的插入孔51时使得托架部21的贯通孔22与形成于车辆的门框50的螺丝孔在一致的位置。从而，当插入凸起23时，使得贯通孔22与螺丝孔一致的状态下固定翼片部件20，而能够容易地将翼片部件20与车辆结合。 [0056] 加强筋29起到加强翼片部件20的刚性的作用。本实施例的情况，翼片部件20由合成树脂注塑形成，因此，相比以往的铝等金属刚性较弱。因此，为了弥补该弱点，在主体部件10的一侧结合有多个加强筋29。本实施例的翼片部件20形成有加强筋29，加强其厚度而提高了刚性，因此，即使使用合成树脂也能够足以提高刚性。 [0057] 作为一例，根据本发明的车门立柱1的主体部件10的上面厚度为3至5mm时，加强筋29的厚度可为1至2mm，并且，优选地，车门立柱1的主体部件10的上面厚度为4mm时，加强筋 29的厚度形成为l至1.2mm。 [0058] 因为通过实验证明如果加强筋29的厚度超过1.2mm时，加强筋29发生下榻(Sink，下沉现象)。 [0059] 该测定是通过一般的MeshThicknessDiagnostic(网格厚度诊断)程序测定的，显示了超过1.2mm即1.227mm时，加强筋29发生下沉现象。 [0060] 导轨25导引轿车玻璃的滑动。注塑孔27沿着翼片部件20的纵向形成有多个。如果使用合成树脂注塑翼片部件20时，经过冷却过程而发生尺寸变形。因此，使用合成树脂将主体部件10及翼片部件20以一体型注塑时发生变形而成为不良品，而难以将主体部件10及翼片部件20只使用合成树脂以一体型制造车门立柱。 [0061] 注塑孔27能够最小化注塑合成树脂时在冷却过程中发生的尺寸的变形，而使得能够注塑合成树脂适用为车门立柱。此时，注塑孔27的个数可通过注塑作业的反复而定。 [0062] 金属夹具40起到为了保护托架部21而插入螺丝包裹托架部21的作用。在托架部21形成有贯通孔22，而通过贯通孔22用螺丝与车体结合。此时，如果在由合成树脂形成的托架部21直接结合螺丝，可发生对托架部21的损伤，因此，由金属形成的金属夹具40包裹托架部21而保护托架部21。 [0063] 根据本实施例，主体部件10及翼片部件20以合成树脂注塑而制造成一体型，因此，能够减轻车门立柱的重量，并且，无需成型金属或进行冲压加工，而能够使得制造工艺简易化。 [0064] 并且，如果将凸起23插入于车体的插入孔，能够容易地将翼片部件20固定于车体，因此，容易组装车门立柱。 [0065] 以下通过附图9至图12说明如上述构成的车门立柱1的制造方法和用于制造而使用的装置。 [0066] 首先，通过附图9说明根据本发明的一实施例的轿车用车门立柱的制造方法，包括：干燥步骤S11、入库步骤S13、加热步骤S15、计量步骤S17、注塑步骤S19及冷却步骤S21。 [0067] 根据本发明的车门立柱1使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制造，并且，使用的聚甲基丙烯酸甲酯的材料性质如下表l。本实施例的车门立柱1使用具有表1的材料性质的聚甲基丙烯酸甲酯注塑成型而形成。 [0068] 表1 [0069] [0070] [0071] 干燥步骤S11是将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的材料向除湿器入库，并在大80-95℃下干燥2-3小时。 [0072] 入库步骤S13将在干燥步骤S11中干燥的聚甲基丙烯酸甲酯向注塑用汽缸13入库。此时，将干燥步骤S11中干燥的聚甲基丙烯酸甲酯投入漏斗(11，hopper)再次进行干燥后，从漏斗11向汽缸13入库。 [0073] 并且，从入库步骤S13将材料入库时，如附图5中图示，将入库浇口(Gate)形成于车门立柱1的宽幅较宽的一侧(附图2及3的箭头方向)，使得材料从宽幅较宽的一侧向宽幅较窄的一侧流入。 [0075] 加热步骤S15是将聚甲基丙烯酸甲酯入库的汽缸13沿着纵向以相互不同的各个阶段的温度加热。此时，从汽缸13的注入口沿着纵向由近处向远方向从低温至高温以多段加热。 [0076] 本实施例，将汽缸13从喷嘴沿着纵向区分为喷嘴部、Nl部、N2部、N3部、N4部5个区域加热。喷嘴部以235-2400C、N1部以230-2350C、N2部以230-2350C、N3部225-2300C、N4部以215-2200C的温度加热。由此，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在汽缸13内部熔融。 [0077] 计量步骤S17计量要在汽缸13内部注塑的足量的聚甲基丙烯酸甲酯。在计量前需关闭模具后计量。 [0078] 注塑步骤S19中以一定的压力向模具15注塑所述计量的聚甲基丙烯酸甲酯。此时，通过一次的压力注塑时，聚甲基丙烯酸甲酯或未能够成型为所需形状。因此，在注塑步骤S19中以多步骤加压力，向模具15注塑聚甲基丙烯酸甲酯。本实施例中以3个步骤加压力，此时，第l步骤为定压步骤，以1750kg/cm2的压力注塑。并且，第2步骤为保压步骤，施加1050kg/cm2的压力而维持一定的压力，第3步骤为排压步骤，施加450kg/cm2的压力。此时施加的压力根据产品的毛边(burr)、湿度、季节性条件等而不同。 [0079] 并且，通过注塑步骤S19注塑车门立柱1时，注塑机的锁模力在相应注塑机的最大锁模力中适用90％以下的锁模力，注塑压力是在注塑机的最大注塑压力中适用80％以下的注塑压力。 [0080] 此时，模具15的一端形成有注入口16，使得向另一端沿着纵向a由一个方向注塑聚甲基丙烯酸甲酯。 [0081] 冷却步骤S21中将注塑聚甲基丙烯酸甲酯的模具进行冷却。车门立柱形成得厚度较薄，长度相比厚度相对地长。因此，将聚甲基丙烯酸甲酯向模具15注入时，沿着模具15的纵向形成温度差异。即，被注入聚甲基丙烯酸甲酯的模具的注入口16附近的温度较高，相反，从注入口16越远温度越低。在以往是在模具内部注塑后将模具进行冷却时，使用相同温度的冷却水对模具进行冷却。此时，模具的温度由纵向形成差异，但使用相同温度的冷却水进行冷却，因此在注塑成型的产品上发生了流纹(weldline,flowmark等)及光泽度差异。因此，在注塑成型后必须进行涂装作业。 [0082] 本发明的冷却步骤S21在模具15沿着纵向设置有能够个别地供应的冷却水线18，而向各个冷却水线18供应以相互不同的温度设定的冷却水，以冷却模具15。即，使用特别制作的另外的冷却控制器从注入口16沿着纵向a由近处向远方向向各个冷却水线18供应低温至高温的冷却水，以冷却模具15。即，注入口16附近模具15的温度高，从注入口16越远模具15的温度越低，因此，向模具15的注入口16流入以低温控制的冷却水进行冷却，从注入口16越远，以高温控制的冷却水进行冷却。本实施例将模具分为3步骤，注入口16附近使用45℃的冷却水,中间附近使用50℃的冷却水，远处使用55℃的冷却水，以冷却模具15。温度调节可考虑湿度、季节性条件等根据状况而发生变化。由此，能够防止在产品上发生冷却水流纹(weldline,flowmark等)及表面光泽度差异，而省略涂装作业。 [0083] 并且，完成上述的步骤后，打开模具取出部件。 [0084] 根据本发明的另一实施例的轿车用车门立柱制造方法，如附图10中图示，在上述的一实施例中还包括闭模步骤S16、开模步骤S22，取出步骤S23、加工步骤S24及检查步骤S25，下面参照附图lO进行说明。 [0085] 在说明根据本发明的另一实施例的轿车用车门立柱制造方法时，与上述的一实施例重复的说明不再进行说明。 [0086] 上述的闭模步骤S16是在加热步骤S15和计量步骤S17之间进行的步骤，是闭锁模具的步骤。 [0087] 上述的开模步骤S22是在冷却步骤S21后进行的步骤，是开放模具的步骤。 [0088] 上述的闭模步骤S16及开模步骤S22是利用以往的开放模具或闭锁，在此，省却详细说明。 [0089] 上述的取出步骤S23是在开模步骤S22后进行的步骤，为将制造的模具部件取出的步骤。并且，在取出步骤S23也可再进行闭模步骤S16。 [0091] 上述的加工步骤S24是在取出步骤S23后进行的闭模步骤S16后进行的步骤，是去除取出的部件的残余浇口废料(gate)的步骤。 [0092] 此时，残余浇口废料是指注塑时因在投入材料的入口侧在部件的周边发生的残留物痕迹，注塑后必须要去除。 [0093] 上述的检查步骤S25是在加工步骤S24后进行的步骤，是检查产品的完成度及/或不良度的步骤。 [0094] 并且，虽未在附图中表示，在检查步骤S25之后，还可包括为完成轿车用车门立柱的部件装配步骤及包装/出库步骤。 [0095] 根据上述的本发明，即可实现无涂装工艺，因此，能够防止因涂装作业而发生的环境污染，并且，作业工艺简单，提高生产效率。 |
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