发明内容
装饰板(例如，外侧边缘、装饰板中的开口边缘等)的一些边缘(例如，在完全组装好的车辆中将是可见的那些边缘)被加工以提供一个整洁且美观令人满意的外观。这些装饰板的边缘可装配辅助的装饰件、被折叠或者原本就成形以提供一个光滑的边缘。大多常规的装饰板包括通过辅助方法加工的边缘或者在模制过程期间通过辅助操作(action)形成的边缘。但是，这种方法给制造过程增加了成本和/或时间。被折叠边缘也增加了加工后的边缘的宽度，从而增加被堆叠以用于运输的装饰件的高度，减少在给定载货空间量中可装备的装饰板件的数量。其他装饰板和内部表面可使用具有类似需求以形成边缘的类似方法来形成。
因此，在模制过程期间提供一个光滑的装饰板边缘而在铸模中不需要额外的操作将是有利的。
当开口在装饰板的部分形成时(例如，在车顶衬里中的用于天窗的开口)，产生了堵塞物(plug)或废料(offal)。由于装饰板是由工具被移除的，所述废料可能被留下并且不得不通过第二操作来移除，例如通过某个人或者机构伸进所述工具从而移除所述废料。对于所述工艺过程，这增加了时间和成本，也增加了导致伤害或其他损害的故障风险。
因此，提供一种用于在移除装饰板的同时从工具中安全地移除堵塞物的机构将是有利的。
本发明涉及一种装饰板，其包括压紧密封边缘(pinch-sealededge)，其中所述压紧密封边缘在压缩铸模中形成。
本发明还涉及一种制造装饰板的方法，包括：在铸模中形成所述装饰板；在所述铸模中压缩该装饰板；以及通过压缩该装饰板的一部分直至其被切断以形成边缘，从而形成压紧密封边缘。
本发明还涉及一种在装饰板中形成开口的方法，包括：将该装饰板定位在铸模中；以及在期望开口的边缘处压缩该装饰板，直至该装饰板被切断。
本发明还涉及一种铸模，包括：一个带有第一隆起的下半部；一个带有第二隆起的上半部，其中该第一隆起位于第一倾斜表面上，该第二隆起位于第二倾斜表面上，当所述铸模闭合时，该第一隆起和第二隆起相互接触。
本发明还涉及一种用于形成装饰板的铸模，该铸模包括一个下半部、一个上半部、一个下部嵌件工具、一个上部嵌件工具，以及位于上部嵌件工具和/或底部嵌件工具上的至少一个隆起。
在下文中描述了根据本发明的系统和方法的各种实施方案的这些和其他特征以及优点，或者从根据本发明的各种器件、结构和/或方法的各种示例性实施方案的以下详细描述中来看，上述这些和其他特征以及优点是明显的。
附图说明
参考以下的附图，将详细描述根据本公开文本的系统和方法的各种示例性实施方案，其中：
图1是一个示出了各种内部装饰构件的车辆内部的等距视图；
图2是根据本发明用于装饰板的敞口铸模以及未成形的装饰板的示例性实施方案的横截面图；
图3是图2中的铸模和装饰板在铸模闭合时的横截面图；
图4是图3中的铸模和装饰板的局部横截面图；
图5是图3中的铸模和装饰板的局部横截面图；
图6是图3中的铸模和装饰板以及根据本发明的一个废弃物处理系统(scrap handling)的示例性实施方案的横截面图；
图7是图6中的铸模、装饰板和废弃物处理系统在铸模打开时的横截面图；
图8是根据本发明的铸模上半部的一部分的示例性实施方案的立体图；
图9是根据本发明的铸模下半部的一部分的示例性实施方案的立体图；
图10是根据本发明的修饰件铸模的上半部的示例性实施方案的立体图；
图11是根据本发明的修饰件铸模的下半部的示例性实施方案的立体图；
图12是根据本发明用于修饰件的闭合铸模以及修饰件的示例性实施方案的局部横截面侧视图；
图13是图11中的铸模和修饰件的局部横截面侧视图；
图14是用于根据一个实施方案的装饰板的铸模的一部分的横截面图；
图15是用于根据本发明的装饰板的铸模的示例性实施方案的一部分的横截面图；
图16是由图14中的铸模形成的装饰板和废料的示例性实施方案的横截面图；
图17是用于根据本发明的装饰板的铸模的一部分的示例性实施方案的横截面图；以及
图18是根据本发明由图17中的铸模形成的装饰板和废料的横截面图。
具体实施方式
本发明涉及用于形成供汽车内部使用的装饰板的方法以及通过该方法制造的装饰板。更具体地，本发明涉及用于在装饰板上形成整洁、美观的边缘的方法。对于本公开文本的目的，装饰板是可用于覆盖任意的内部表面或部件的覆盖物。这种装饰板可通过压缩模制形成。装饰板包括，但并不限于，车顶衬里、门板、修饰件、仪表板、座椅、控制台、方向盘和/或此类元件的构件。尽管该公开方法示出为仅应用于一些类型的装饰板，但该方法可适于制造任意已知或后来研发的装饰板。
图1示出了具有各种内部装饰件或装饰板的汽车内部，包括车顶衬里101、修饰件102、门板103、座位部件(未示出)、方向盘(未示出)、仪表板104、遮阳板105和/或地板106。该装饰板优选地包括例如由聚合物(如，聚氨酯、聚丙烯等)或者自然纤维(如，木材)、复合材料诸如玻璃纤维增强聚合物、或本领域内的已知的任一其他材料制成的刚性基底。一种覆盖材料，诸如纺织品(如，机织织物、编织织物等)、皮革、聚合物材料(如，乙烯树脂(vinyl)、热塑性聚氨酯(TPU)、热塑性石蜡(TPO)、聚氯乙烯(PVC)等)或者任意其他合适的覆盖材料，优选地被附着至所述基底。一个由一种材料--诸如闭孔泡沫(close-cell foam)--形成的可压缩层可设置在覆盖材料和基底之间。如图1所示，该车顶衬里可包括用于功能部件诸如天窗的开口。外侧边缘和围绕这些开口的边缘可如本说明书所述地形成以提供一个加工后的外观。
图2-7示出了关于如何在装饰板101内形成天窗开口的各种示例性实施方案。如图2所示，未成形的装饰板材料101被放进一个敞口铸模110中。铸模110具有一个下部件111和一个上部件112。铸模110被设计用来形成装饰板101和压紧密封切割，以及通过压紧和切割置于铸模110中的车顶衬里材料以一个整洁美观的边缘来移除天窗开口。在各种示例性实施方案中，装饰板101在进入未加热的铸模110之前被加热。
如图3所示，在各种示例性实施方案中，铸模110被闭合，压缩装饰板101并且给出装饰板101其加工后的形状。铸模110包括一个切割系统120，该切割系统120带有下部嵌件工具121和上部嵌件工具122，所述下部嵌件工具121和上部嵌件工具122压紧或压缩装饰板101形成天窗开口的边缘。装饰板101在铸模110的上半部和下半部之间被压紧或压缩。装饰板101在铸模110的横截面的每侧上的单点处被压至其最薄。该点形成了围绕装饰板101中将是天窗开口的一个连续的边缘。类似的切割结构可被用于形成车顶衬里的外侧边缘。
在各种示例性实施方案中，如图4所示，该压紧密封切割系统120包括一个下部嵌件工具121和一个上部嵌件工具122。该下部嵌件工具121包括一个下部切割表面123，该上部嵌件工具122包括一个上部切割表面124。在各种示例性实施方案中，下部切割表面123包括一个下部隆起(ridge)125，上部切割表面124包括一个上部隆起126。当铸模110闭合时，下部隆起125和上部隆起126形成接触，并且将装饰板101压缩或压紧到该装饰板101沿着下部隆起125和上部隆起126之间的一条线被切割的程度。在各种示例性实施方案中，下部切割表面123和/或上部切割表面124可包括带有尖锐边缘的下部隆起125和/或上部隆起126。在一些示例性实施方案中，下部隆起125和/或上部隆起126可具有圆形的尖端(例如，具有0.1弧度曲线的尖端)。
在各种示例性实施方案中，如图4所示，一个或多个可移动的嵌件114被用于限制可由铸模110施加的力的大小。应理解的是，所述一个或多个可移动的嵌件114可使用任何已知或者后来研发的能够吸收力的器件来实现，所述器件例如螺旋弹簧、膜片式弹簧垫圈(Belleville washer)、液压弹簧、压缩弹簧、碟形和/或波形弹簧、气体和/或氮气弹簧、和/或气动和/或液压活塞。在各种示例性实施方案中，这些可移动嵌件114可以是弹簧加载的(spring loaded)或者非弹簧加载的(non-spring loaded)。
图5示出了如何形成一个整洁平坦的边缘。在各种示例性实施方案中，装饰板101由至少一个基底层和织物层形成。压缩该装饰板使得所述部件结合在一起，但是切割该装饰板材料可导致或允许其中一个部件层(例如，车顶衬里织物)从切割点被拉回。为了防止这一情况，如图5所示，装饰板101中邻近于切割的区域由两种结构和/或机构保持在适当位置。首先，在铸模110的轮廓中的狭窄部分113向装饰板101施加额外的压缩。在各种示例性实施方案中，这一压力并没有大到足以在加工后的车顶衬里上造成显著的印记。另外，下部切割表面123和/或上部切割表面124的至少一部分包括一个粒状的或有纹理的表面(例如，类似于砂纸纹理的一部分)，由此在装饰板101的部件上设置了额外的摩擦力以使它们固定不动。在各种示例性实施方案中，该粒状表面被限制在从约所述狭窄部分113到下部隆起125和/或上部隆起126的区域，而下部切割表面123和上部切割表面124的剩余部分维持相对光滑，以允许容易地移除废料131。
如图6所示，在装饰板101中切割一个天窗开口产生一块废弃物或废料131，该废弃物或废料131在铸模110可以重新使用之前必须从铸模110移除。由于安全问题，让人伸进铸模110去移除废料131是不期望的。由于这一系统的成本以及对机器人和/或铸模110损坏的风险，由机器人执行这一功能也是不期望的。同时，顺序地移除装饰板101和废料131是一个减慢加工装饰板101整个生产的耗时过程。
在各种示例性实施方案中，如图6所示，一个废料处理系统130将切口废料131从装饰板101分离，并且控制废料131从铸模110的移除。位于铸模110的下部件111中的升降台(lifter)132将废料131推向铸模110的顶部。这个动作拉动废料131的边缘远离天窗开口的边缘。一个或多个位于铸模110的上部件122中的夹具133接着附接至废料131。
在各种示例性实施方案中，如图7所示，在装饰板101成形后，铸模110被打开，由此将废料131提升远离装饰板101。随着装饰板101离开铸模110，夹具133释放废料131，允许废料131落到装饰板101上且随着车顶衬里101被带离铸模110而离开铸模110。为了确保废料131在被夹具133释放时落下，一个或多个释放机构134对废料131施加向下的力，从根本上使废料与所述一个或多个夹具133分离。在各种示例性实施方案中，所述一个或多个夹具133使用从夹具133的表面伸出和缩进的小型针状体。然而，应理解的是，夹具133可通过使用能够保持和提升废料131的任何器件或机构来实现，例如真空系统、钩状物的钩状部分以及环形紧固结构(loop fasteningstructure)。在各种示例性实施方案中，一个或多个释放机构134中的每一个包括一活塞，但可以是能够向废料131施加力和/或从所述一个或多个夹具133拆离废料131的任何已知或后来研发的器件或者机构，例如，加压气体。
久而久之，切割工具趋于变得钝化且低效。具体而言，金属在金属上磨擦或摩擦可使部件快速地损耗。除了其它方面，可由旁路切割(bypass cutting)或在闭合铸模110时施加过度的力导致过度接触。在各种示例性实施方案中，铸模110被设计将接触和力降至最低程度且使抗磨损性能最大化。
在各种示例性实施方案中，下部嵌件工具121和/或上部嵌件工具122包括硬质材料。例如，下部嵌件工具121和上部嵌件工具122可包括硬化金属，诸如烧结粉末(sintered powdered)金属(例如，CPM10V、CPM 15V)和/或热处理金属(例如，S7、d2、p20、4140)，包括火焰淬火(flame-hardened)和穿透淬火(thru-hardened)金属。在各种示例性实施方案中，至少上部和/或下部切割表面124和/或123的硬度大于约HRC 30。在其他示例性实施方案中，至少上部和/或下部切割表面124和/或123的硬度至少为约HRC 45。在另外的示例性实施方案中，至少上部和/或下部切割表面124和/或123的硬度至少为约HRC 60。
在各种示例性实施方案中，如图8和9所示，铸模110包括多个下部嵌件工具121和/或多个上部嵌件工具122，以形成整个切割边缘。如所需的，下部嵌件工具121和/或上部嵌件工具122中的一个或多个可从铸模110中移除以用于修复、表面重整(resurfacing)和/或更换。在对至少下部切割表面123和/或上部切割表面124的任何表面重整或其它修复后，下部嵌件工具121和/或上部嵌件工具122被重新插入铸模110且填隙至铸模110或以其它方式紧固地定位在铸模110中，以将它们相对于铸模110以及相对于彼此保持在其合适的位置上。
图10和11分别示出了用于形成带有压紧密封边缘的修饰件的铸模210的示例性实施方案的铸模上部件212和铸模下部件211。该上部件212包括一个或多个上部嵌件工具222。该下部件211包括一个或多个带有隆起225的下部嵌件工具221。在各种示例性实施方案中，隆起225可被包括在下部嵌件工具221上或上部嵌件工具222上或者在两者上都包括。该修饰件材料被插入铸模210，且铸模210闭合。在各种示例性实施方案中，如果期望加热该修饰件材料，则该修饰件材料可在进入铸模210之前被加热或在铸模210中被加热。在各种示例性实施方案中，所示的铸模上部件212和铸模下部件211关于彼此的上下位置可以互换。
在各种示例性实施方案中，如图12和13所示，一个修饰件在压缩铸模中成型。隆起225接触上部嵌件工具222，以压缩或压紧且切割该修饰件材料。在各种示例性实施方案中，其他没有被压紧密封切割的修饰件边缘可通过任何合适的方法在辅助操作中被切割。如对于图4所示的车顶衬里铸模，可移动嵌件被用于限制可施加在其他铸模和装饰板上的力的大小。该可移动嵌件可通过使用能够吸收力的任何已知的或后来研发的器件或结构来实现，所述器件或结构例如螺旋弹簧、膜片式弹簧垫圈、液压弹簧、压缩弹簧、碟形和/或波形弹簧、气体和/或氮气弹簧、和/或气动和/或液压活塞。
在各种示例性实施方案中，下部嵌件工具221和上部嵌件工具222包括硬质材料。例如，下部嵌件工具221和上部嵌件工具222可包括硬化金属，诸如烧结粉末金属(例如，CPM 10V、CPM 15V)和/或热处理金属(例如，S7、d2、p20、4140)，包括火焰淬火和穿透淬火金属。在各种示例性实施方案中，下部嵌件工具221和/或上部嵌件工具222可被移除以用于修复、表面重整和更换。
图14和15示出了用于形成装饰板300的铸模310的一部分的两个示例性实施方案。该铸模310包括一个下半部311和一个上半部312。该下半部311和上半部312围绕装饰板300闭合在一起，并且使在它们之间的装饰板原料热压缩(heat compress)以及成型。铸模310的下半部311优选地包括一个下部分型面(land)区域或表面323，以及一个下部的隆起或突出部325。铸模310的上半部312优选地包括一个上部分型面区域或表面324，以及一个上部隆起或突出部326。当铸模310闭合时，上部隆起326将装饰板原料压向靠近上部隆起326的下部分型面区域323。该装饰板原料在下部隆起325和上部隆起326之间进一步被压缩，进而被切断。图5中所示的实施方案包括一个上部隆起326，该上部隆起326从下部隆起352的两侧向外延伸。
如图16所示，装饰板300从铸模310中被移除并且与废弃物或废料分离，以形成加工后的装饰板300。根据一个示例性实施方案，铸模310形成一个在开口的外边缘和/或内边缘上带有圆形的“外圆角(bull-nose)”状边缘的装饰板300。通过利用铸模310中特定的几何结构，该装饰板300成形为带有在铸模310内被切割的密封边缘。该装饰板300边缘通过铸模310的单独操作被切割，在铸模310中并不需要额外的切割操作(例如，圆柱体、凸轮等)。
图17示出了可用于形成装饰板400的铸模410的一部分的一个示例性实施方案。该铸模410优选地包括下半部411和上半部412。该下半部411和上半部412围绕装饰板400闭合在一起，并且使它们之间的装饰板原料热压缩以及成型。铸模410的下半部411包括第一和第二下部分或表面423，以及一个在第一和第二部分427之间以相对于下部分423成一角度延伸的下部倾斜分型面区域或表面427。一个下部隆起或突出部425从该下部倾斜分型面区域427延伸。如图17所示，在这一实施方案中，下部隆起425具有一个大致三角形的横截面。铸模410的上半部412以类似方式形成，该上半部412带有第一和第二上部分或表面424、一个在第一和第二部分427之间以相对于下部分423成一角度延伸的上倾斜分型面区域部分424或表面428、以及一个上隆起或突出部426。当铸模410闭合时，下部隆起425将装饰板原料压向第二隆起426。随着铸模410的闭合，下部隆起425和上部隆起426的尖端被带至彼此紧密接近，从而切断装饰板400。图18示出了在图17中的铸模410中成形和被切割之后的装饰板400。铸模410被配置使装饰板400与废弃物或废料分离。下部倾斜分型面区域427和上部倾斜分型面区域428绕装饰板400的边缘形成一个凸缘(lip)或边沿(rim)。铸模410的这种结构可用于形成用于装饰板400的加工后边缘，尤其是绕天窗开口。
在各种示例性实施方案中，本公开方法和/或装置可适于切割直的或弯的边缘。在各种示例性实施方案中，由本公开方法和/或装置形成的切口可以是包括圆形和槽状开口的任意的形状或形式。在各种示例性实施方案中，一压紧密封边缘可以在装饰板的一个或多个不同边缘上形成。例如，装饰板诸如遮阳板可以形成为带有一个压紧密封外边缘和/或带有绕诸如用于安装化妆镜的内边缘的压紧密封边缘。在各种示例性实施方案中，可以在单个装饰板中形成多于一个带有压紧密封边缘的开口。
在各种示例性实施方案中，车顶衬里可由能够压缩成形的基底和覆盖料(coverstock)的任意组合制成。例如，该覆盖料可以是编织物、机织物、非机织物、毡制品(felt)、毡层(carpet)、羊毛状物(fleece)、乙烯树脂、聚氯乙烯(PVC)、及其它。同样举例来说，该基底可以是聚丙烯、玻璃、干/湿聚氨酯、木材或其他自然纤维、及其它。
在各种示例性实施方案中，该压紧密封边缘可以在被加工装饰板的并非所有边缘上形成。例如，修饰件在安装之后可以仅具有一个通常可见的边缘。这一边缘可以被如前所述地夹紧密封，而其他边缘可通过其他方法来形成或切割(例如，水射流切割(waterjet cutting)或冲模切边(die trimming))。因此，为在本发明所要求保护的范围内，并不必须使装饰板在所有边缘都通过压紧密封加工形成。
当装饰板被加工完成后，这些装饰板被堆放起来以供运输至车辆制造厂。与根据本公开方法制造的装饰板的压紧密封边缘相比，使用常规折叠边缘的装饰板在边缘处具有大概双倍的厚度。由于这一差别，与常规折叠边缘的装饰板相比，可增加装饰板的装载密度(packdensity)以减少所要求的空间。这显著地降低了与将装饰板供应至车辆制造厂相关的运输成本。
应注意的是，本说明书中对相对位置(例如，“顶部”和“底部”，或“上部”和“下部”)的参考仅用来表明各种元件在图中的方位。应意识到，具体部件的方位根据其被使用的应用可以有很大地改变。
如各种示例性实施方案所示，该装饰板中的元件的构造和布置仅为说明性的。尽管在本公开文本中仅详细描述了一些实施方案，但应理解的是，在本质上不偏离在此所述的主题的新颖性教导和优点的情况下，可以做出许多变型(例如，在各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料的使用、颜色、方位等方面的变体)。例如，所示整体成形的元件可以由多个部件或元件构造而成，元件的位置可以颠倒或以其它方式变化，以及个别元件或者位置的性质或数量可以改变或者变化。应注意的是，该系统的元件和/或组件可以由提供足够的强度或耐用性的种类众多的材料中的任一种构造而成，所述材料包括各种可模制塑料材料中的任一种--其处于各种颜色、纹理及组合中的任一种，可以对示例性实施方案在设计、操作条件和布置上做出其它替换、变型、改变以及省略。