由可更换镶装模成型挡风雨密封的方法 【技术领域】
本发明涉及由主挤压成型件和辅挤压成型件构成的挤压成型挡风雨密封，并且更特别地，涉及成形具有前导长度和拖尾长度的复合挤压成型件的连续长度，前导长度包括主挤压成型件和第一辅挤压成型件，拖尾长度包括主挤压成型件和第二辅挤压成型件，其中主挤压成型件由主底模成形，第一辅挤压成型件和第二辅挤压成型件由可更换地连接于主底模的相应的第一和第二镶装模成形。
背景技术
挡风雨密封应用在车辆的各种位置以实现密封和降躁的功能。传统的挡风雨密封可以具有各种结构以实现所需的密封。可以理解密封功能包括降低水、空气或颗粒渗透经过阻挡层。另外，这些挡风雨密封的一部分上色以提高挡风雨密封的美观性。
通常，挡风雨密封必须相对于车辆固定以降密封部分定位在预定位置。许多挡风雨密封结构结合车辆上的边缘以由车辆固定。但是，密封部分的定位根据车辆型号或生产线具体而定。因此，挡风雨密封通常根据给定型号独特构造以便提供密封界面。这种独特构造要求使用多种挤压成型模具，这样由于切换模具导致相应的生产线停工。这些定制需要显著增加了最终挡风雨密封的成本。
因此，需要可以减少给定应用和挡风雨密封的安装所需的独特特征数量地挡风雨密封结构。需要生产通用挡风雨密封，同时提供可以适合于形成任何必须特征的挡风雨密封。需要生产不同挡风雨密封的方法，其中挡风雨密封可以包括通用部分或部件。
【发明内容】
本发明的方法提供具有主挤压成型件、第一辅挤压成型件和第二辅挤压成型件的复合挤压成型件的成形。在一种优选结构中，复合挤压成型件包括前导长度和拖尾长度，其中前导长度具有包括主挤压成型件和与之连接的第一辅挤压成型件的横截面，拖尾长度具有包括主挤压成型件和与之连接的第二辅挤压成型件的横截面。主挤压成型件在主底模内成形，第一辅挤压成型件和第二辅挤压成型件由连接于主底模的相应的可更换镶装模成形。第一和第二镶装模可拆卸并且操作上连接于主底模，不会妨碍或者需要改变经主底模的主挤压成型件的挤压成型。
在一种结构中，连续复合挤压成型件的前导长度通过由主底模挤压成型通用托架或夹紧部分同时由第一可更换镶装模挤压成型第一密封轮廓而成形，而拖尾长度通过在通用托架成形期间由第二镶装模更换第一镶装模以与通用托架一起形成第二密封轮廓而成形。例如，前导长度具有用于安装在第一车辆型号的横截面，而拖尾长度具有用于安装在第二车辆型号的横截面。
通常，前导长度和拖尾长度的连续挤压成型具有大约好几万或者几十万英尺的总长度。用来安装在车辆上的独立的挡风雨密封通常具有大约10到12英尺的长度，并且由连续挤压成型件的前导长度或拖尾长度之一切割出来。这样，可以从前导长度或拖尾长度切割出几千个挡风雨密封。
本发明可以连续成形挡风雨密封的通用或标准部分(主挤压成型件)，其中可以选择性地整体成形独特构造的密封部分(辅挤压成型件)而不会妨碍标准部分的成形。即，第一镶装模成形具有给定横截面的第一辅挤压成型件，第二镶装模可以更换第一镶装模以成形具有完全不同横截面的第二辅挤压成型件，而不会(i)妨碍主挤压成型件的成形；(ii)需要调整主挤压成型件；或(iii)在从第一镶装模更换到第二镶装模期间调整成形主挤压成型件的操作参数。
【附图说明】
图1是使用根据本发明制成的挡风雨密封的汽车的透视图。
图2是第一挡风雨密封的横截面图。
图3是另一种挡风雨密封的横截面图。
图4是又一种挡风雨密封的横截面图。
图5是主底模和一组可更换镶装模的透视图。
图6是主底模和镶装模处于可操作方位时的透视图。
图7是主底模的底板的平面图。
图8是主底模的D板的平面图。
图9是主底模的C板的平面图。
图10是主底模的B板的平面图。
图11是主底模的A板的平面图。
图12是镶装模的B板的平面图。
图13是镶装模的A板的平面图。
图14是用于成形辅挤压成型件的镶装模的前部正视图。
图15是包括由图14的镶装模成形的挤压成型件的挡风雨密封的横截面图。
图16是用于成形辅挤压成型件的另一种镶装模的前部正视图。
图17是包括由图16的镶装模成形的辅挤压成型件的挡风雨密封的横截面图。
【具体实施方式】
参照图1，本发明的挡风雨密封10可以用在汽车12中。挡风雨密封10可以用在各种位置来接合外板14。
通常，挡风雨密封10设置在相对接的表面例如外板14之间。外板14可以是任何材料并且不会限制本发明。例如，外板14可以是喷涂的、表面处理的或者裸露的玻璃、金属或者复合物。在工作情况下，外板14可以反复地接合或者脱开接合挡风雨密封10。而且，挡风雨密封10和外板14可以定位为基本固定的关系。例如，挡风雨密封10可以围绕诸如前后窗的固定外板14定位。
为了说明的目的，本发明描述为一种挡风雨密封，但是，应当理解本发明可以用在非密封应用中，例如装饰件。因此，措辞挡风雨密封包括，但是不限于，扳金件、装饰嵌线、镶边件、玻璃引导部件、玻璃滑槽、挡风雨条以及包括凹槽安装或销钉安装式密封在内的密封件。本发明的挡风雨密封10可以用做结构密封应用中的挡风雨条，这种结构密封应用包括住宅和商业建筑、船舶以及汽车工业。在汽车工业中，挡风雨密封结构适于用在许多区域，例如但是不限于，行李箱、玻璃引导部件、玻璃滑槽、门密封、车顶密封、车箱盖、引擎罩到车辕的密封、传动线密封、固定的窗密封、风挡、前盖密封、窗密封、天窗密封、货车滑座(van slider)、后箱门(hatch back)或者窗导槽密封。可以理解挡风雨密封可以构造并且操作上定位在并不实施密封功能的位置。这种非密封应用的一个例子是修边件、镶边或装饰件。通常修边件设置在边缘上用于提供美观外型，并且降低暴露边缘的危险。为了清楚起见，本说明书以术语挡风雨密封为例进行说明，但是这并不限制本发明。
参照图2-4，由本发明的模具成型的挡风雨密封10可以包括一个第一部分例如夹紧部分20和一个第二部分例如密封部分30，其中夹紧部分是第一或主挤压成型件而密封部分是第二或辅挤压成型件。夹紧部分20和密封部分30可以具有各种外形和截面轮廓。
夹紧部分20可以具有各种截面轮廓，包括“U”形、“J”形、“L”形、“S”形、“T”形或者平面轮廓。通常，具体轮廓至少部分地由挡风雨密封10的预期工作环境确定。为了说明的目的，本发明的挡风雨密封10表示为具有U形夹紧部分20。
夹紧部分20可以成型为包括一个加强件22，例如托架。托架可以包括金属，例如金属缠线或绕线、或者冲压、铸造或切割金属。可以理解加强件22可以是塑料，例如热塑性塑料。根据挡风雨密封10的预期安装和工作参数选择加强件22的刚性、弹性和延展性。
在一种优选结构中，夹紧部分20具有U形横截面，带有一个可成形的加强件22。即，加强件22可以变形到其他方向并且保持变形后的形状。这样，加强件22并从而夹紧部分20可以在初始时成形为张开位置，并且随后变形到平行或相交位置。从而夹紧部分20并且挡风雨密封10可以接合各种边缘厚度。而且，U形轮廓具有足够的深度、支腿长度以便接纳边缘的相当大的高度范围。
夹紧部分20可以由各种材料制成，包括热塑性塑料和热固塑料。热塑性塑料可以包括热塑性橡胶、热塑性硫化胶、聚乙烯、乙烯、醋酸乙烯酯、聚氯乙烯或聚丙烯。热固塑料包括但不限于，EPM、EPDM、混合有氯丁基的EPDM、混合有EPDM的腈、SBR和氯丁橡胶。夹紧部分20的这些材料可以以密实的或者发泡(海绵)的构造使用。
密封部分30可以具有各种横截面，包括但不限于钩子、球形、唇形、指形、翅片形、凸缘或肋条。密封部分30可以包括这些特征中的一种或者多种特征，其中多种特征是相同或不同的特征。
密封部分30可以由各种材料制成，包括但不限于热塑性塑料和热固塑料材料。密封部分可以由和夹紧部分相同的材料制成，或者由独立的材料制成。这样，密封部分可以由热塑性橡胶、热塑性硫化胶、聚乙烯、醋酸乙烯酯、聚氯乙烯或聚丙烯制成。热固塑料包括但不限于，EPM、EPDM、混合有氯丁基的EPDM、混合有EPDM的腈、SBR和氯丁橡胶。而且，密封部分30的这些材料可以以密实的或者发泡(海绵)的构造使用。
参照图5和6，本发明的模具40包括主底模60和第一镶装模120。选择主底模60和第一镶装模120使得操作时接合以形成主挤压成型件和辅挤压成型件，主挤压成型件和辅挤压成型件在模具内相互连接形成整体式的挡风雨密封10(图6)。
可以认识到第一部分(主挤压成型件)可以不是夹紧部分20，第二部分(辅挤压成型件)可以不是密封部分30，但是为了说明，按照主挤压成型件是夹紧部分而辅挤压成型件是密封部分来阐述模具40。而且，尽管按照主挤压成型件或夹紧部分20由主底模60成形而辅挤压成型件或密封部分30由第一镶装模120成形来说明本发明，但是可以理解主底模可以成形密封部分而第一镶装模可以成形夹紧部分。
另外，按照单个夹紧部分20和单个密封部分30来阐述模具40，其中通过改变镶装模密封部分的横截面在挡风雨密封的前导长度和拖尾长度之间变化。另外，可以理解可以同时使用多个镶装模来在挡风雨密封10的长度上形成多个密封部分30。或者，可以通过单个镶装模120在挡风雨密封10的长度上同时形成多个密封部分30。从中切割出挡风雨密封10的复合的挤压成型件成形为具有连续长度，包括前导长度和拖尾长度，其中前导长度具有包括主挤压成型件和第一辅挤压成型件的横截面，拖尾长度具有包括主挤压成型件和第二辅挤压成型件的横截面，主挤压成型件在挡风雨密封的整个连续长度上具有恒定的横截面。这样，在主挤压成型件沿其延伸的长度上具有变化，同时第一镶装模由第二镶装模替换。因此，辅挤压成型件在前导长度和拖尾长度之间不连续。
在第一种结构中，如图5所示主底模60包括固定面64和位于主模孔63下游的支撑槽68。主底模60包括第一材料入口并且确定流体连接于第一材料入口的主模孔63。
第一材料入口连接于或者可连接于相应的挤压机。主底模60可以包括用于接收加强件22的入口。
主模孔63限定一个封闭的外围用于形成第一挤压成型件。“封闭的外围”确定模孔的连续周边。即，模孔拓扑地等同于一个圆。因此，由具有封闭的外围的主模孔形成的挤压成型件具有预定和恒定的横截面。这样，所形成的挤压成型件具有完全由通过对应模孔而确定的横截面，并且独立于通过不同模孔的挤压成型件。相反，具有开放的外围的模孔不能形成独立于第二挤压成型件的挤压成型件。
固定面64确定至少一个接触点，并且优选地确定一个三维表面，用于接触并且相对于主底模60定位第一镶装模120。固定面64可以具有各种结构，包括但不限于槽、挡块、法兰、沟道、脊、锥体或凸肩。如图5和6所示，固定面64是一个主底模60中的凹入部，其中凹入部是非对称的，从而确定第一镶装模120和主底模60的唯一一个工作位置。优选地，固定面64包括一个锥面或倾斜面95，其中锥面沿挤压路径收敛。参照图10和11，表示了沿凹入部周边的锥面。可选地，固定面64可以包括凸肩用于接合镶装模120。
支撑槽68具有非常类似于主模孔63的轮廓，用于充分排除第一挤压成型件沿支撑槽的永久变形或挠曲。即，主挤压成型件的横截面由主模孔63确定(成形)，但是，支撑槽68通常与主模孔同心并且处于主模孔下游而分隔开。
主底模60可以具有各种结构，包括但不限于多个模板、机加工底模、铸造底模或模制底模。为了说明的目的，以多个模板的形式说明主底模，其中模板包括表面特征(机加工的、模制的或成形加工的)以提供材料流动路径。
如图7-11所示，在模板结构中，主底模包括底板70(图7)、D板76(图8)、C板84(图9)、B板92(图10)和A板100(图11)。
参照图7，底板70包括用于操作上流体连接于至少一个挤压机的接头或连接件，以便向第一模孔提供材料。即，底板70包括第一材料入口71。图7的底板70还包括用于操作上流体连接于第二挤压机的接头或连接件，以便向镶装模120提供材料。这样，底板70包括第二材料入口73。
如图8所示，D板76连接于底板70并包括入口77和用于引导来自入口的材料的流槽79。D板还包括用于第二材料的流路81。
参照图9，C板84连接于D板76并包括主模孔63用于形成第一挤压成型件的轮廓。C板84还包括用于将来自第二挤压机的材料传送到镶装模120的材料流路85。
如图10所示，B板92连接于C板84并确定支撑槽68的长度。B板92可以包括二级模孔用于在主挤压成型件上附着二级层或覆层部分。B板92还包括凹入部93，它限定固定面64的一部分。凹入部93可以构造为接合镶装模120的对应表面或周边。锥面95沿凹入部93的周边设置。但是，可以理解，固定面64可以包括凸肩或肋条以便对准、接合和固定镶装模120。
参照图11，A板100连接于B板92并确定支撑槽68的进一步的长度。A板100包括凹入部101，它限定固定面64的一部分。凹入部101可以构造为接合镶装模120的对应表面或周边。凹入部101还包括沿挤压路径收敛定向的锥面。可选地，固定面64可以包括凸肩或肋条以便对准、接合和固定镶装模120。
尽管以固定模孔组装的形式说明主底模60，但是可以理解主底模可以包括可变模孔或可变形状特征。尽管图中表示了主底模60具有用于辅挤压成型件材料的材料流路，但是镶装模120可以直接连接于相应的挤压机。
第一和第二镶装模120、220选择为相互协作地接合主底模60，并且成形相应的第一和第二辅挤压成型件。通常，第一和第二镶装模120、220具有实质上相同的结构，并且主要在模孔结构方面存在不同。即，第一和第二镶装模可以成形具有不同横截面的相应辅挤压成型件。因此，仅仅详细说明第一镶装模120，因为本领域技术人员可以理解第二镶装模220包括类似结构。
如图5所示，第一镶装模120包括第一辅模孔123和配合面128。第一镶装模120包括用于接收经过A板100的材料的材料入口。但是，可以理解，第一镶装模120可以直接连接于相应的挤压机，而无需材料经过主底模60。
如图5、6、14和16所示，第一辅模孔123确定第一辅挤压成型件，例如密封部分30。优选地，第一镶装模120和主底模60选择为沿支撑槽68的纵向定位第一辅模孔123。
镶装模120、220也可以具有各种结构，包括但不限于，多个模板、机加工模块、铸造模块或模制模块。为了说明的目的，以多个模板的形式说明镶装模，其中模板包括表面特征(机加工的、模制的或成形加工的)以提供材料流动路径。
如图12和13所示，镶装模可以由一个B板140和一个A板160构成。尽管任一板140或160都可以构造为确定辅模孔，但是在本发明有关镶装模的说明中，辅模孔由B板140和A板160上的合作结构成形。
B板140包括材料入口141和成形堵塞142。成形堵塞142可以包括开口或开孔145用于使辅挤压成型件暴露于压缩空气。B板的周边部分形成配合面128用于接合主底模60的固定面64。
A板160包括模压成形凹口161，其大小可以包围成形堵塞142的一部分。A板160还包括材料流路165用于将材料导入凹口161并围绕成形堵塞142。A板160的周边的一部分也形成镶装模的配合面128的一部分用于接合主底模60。优选地，A板160和B板140包括对应的锥形配合面用于接合主底模60的收敛表面。收敛表面的定向使得挡材料流动经过镶装模时推动镶装模120靠向并操作上接合于主底模60。即，材料流动导致镶装模120座靠于主底模60。可以理解镶装模120可以是一个可变模孔模，从而允许对应的辅挤压成型件沿复合挤压成型件的相应长度横截面变化。这种可变模孔的控制可以基于各种参数，包括但不限于长度、定时或传感器。
可选地，B板140和A板160中的一个或者全部可以包括沟槽或凹槽用于接纳主底模上的相应凸肩。
配合面128选择为协作地接合固定面64以便操作上对准镶装模120和主底模60。如图5、6、12、13、14和16所示，配合面128包括沿第一镶装模120的周边或者周边的部分的收敛锥面。参照图5、10-14和16，配合面128是非对称的，提供主底模60和第一镶装模120的唯一操作对准。
在主底模60和第一镶装模120操作对准后，第一辅模孔123沿支撑槽68的纵向定位。主模孔63形成独立于流经第一辅模孔123的材料的主挤压成型件，第一辅模孔形成接触主挤压成型件的第一辅挤压成型件。
优选地，主底模60和镶装模120、220构造为使得主挤压成型件和辅挤压成型件(夹紧部分和密封部分)沿支撑槽68接合在一起。选择材料和处理参数使得将主挤压成型件粘接/熔接于辅挤压成型件，从而形成整体的单件复合挤压成型件，从该复合挤压成型件可以切割出包括夹紧部分20和密封部分30的挡风雨密封10。即，主挤压成型件和辅挤压成型件只能破坏性地分离。
由于在主挤压成型件成形时主模孔63独立于第一辅模孔123并且这些模孔位于独立的物理结构中，因此第一镶装模120可以取下并由第二镶装模220替换而不会影响主挤压成型件的成形。主挤压成型件的成形独立于操作上连接于主底模60的镶装模120、220并且独立于辅挤压成型件的成形。即，辅挤压成型件的成形改变从主模孔63流过的主挤压成型件的横截面。
在另一种结构中，本发明的模具可以包括位于下游并分隔于主底模60的主模孔63的定位器。该定位器支撑主挤压成型件的纵向部分。该定位器包括固定面。镶装模的配合面相对于定位器定位以使得辅挤压成型件接触主挤压成型件。
操作时，第一材料(用于成形夹紧部分-主挤压成型件)馈送到主底模60的第一材料入口并且第二材料(用于成形密封部分)馈送到主底模的第二材料入口。第一材料被推送经过主模孔63以成形主挤压成型件。主挤压成型件的轮廓独立于材料经过第一镶装模120的通道(以及第一辅模孔123)。
加强件22可以送入主底模60以便由第一材料覆层。但是，还应当理解主挤压成型件可以没有加强件22而成形。
第二材料被推送经过主底模60到达第一镶装模120。
主挤压成型件从主模孔63经过，具有独立于流经第一镶装模120的材料的完全限定好的横截面轮廓。
然后主挤压成型件沿支撑槽68经过。如果没有材料经过第一镶装模120，则主挤压成型件(夹紧部分)从模具40经过。
如果第二材料经过第一镶装模120的第一辅模孔123，则形成第一辅挤压成型件(密封部分30)。
选择第一镶装模120和主底模60的支撑槽68使得将主挤压成型件和第一辅挤压成型件沿支撑槽推靠于对方，并且从而将这些挤压成型件接合在一起形成复合挤压成型件。
尽管采用了热粘接，但是可以理解也可以使用辅助粘合剂。
可以预期本发明的模具40可以连续成形夹紧部分(主挤压成型件)，其中可以通过更换镶装模120、220改变密封部分(辅挤压成型件)。
这样，主挤压成型件，即夹紧部分20，可以连续成形，同时挡风雨密封10的前导长度通过第一镶装模120成形有第一密封部分30(第一辅挤压成型件)横截面，随后第一镶装模由第二镶装模220更换，以提供第二不同的密封部分(辅挤压成型件)横截面，该第二密封部分横截面沿挡风雨密封的拖尾长度连接于主挤压成型件。这样，复合挡风雨密封的横截面从前导长度到拖尾长度不是连续地变化。即，在前导长度和拖尾长度之间辅挤压成型件存在不连续，而主挤压成型件保持连续的横截面(仅仅受到可变主模孔的作用，如果采用的话)。
优选地，主底模60的操作参数独立于镶装模120、220。主挤压成型件连续成形，不会影响连接于主底模的镶装模或者辅挤压成型件的成形。
本发明的一个优点是可以连续成形通用或标准主挤压成型件，例如夹紧部分20，其中辅挤压成型件(密封部分30)可以变化而不妨碍主挤压成型件的成形。这样，主挤压成型件的连续成形无需在停机之后重新安装、重新对准和重新调节主挤压成型件的挤压成型过程以更换模具，这与以前的工艺所要求的那样不同。即，每次挤压成型机组启动时需要许多程序来建立特定的参数，其中必须进行随后的调节以匹配于操作参数。由于主挤压成型件连续成形，这些程序不是必须的。
另外，本发明可以用于设计通用的托架或者夹紧部分，它可以在各种安装应用中使用，其中镶装模可以容易地更换以便提供必要的特有密封或辅挤压成型件轮廓。
在本发明中，第一镶装模120可以用来成形挡风雨密封的具有由主挤压成型件和第一辅挤压成型件确定的横截面的前导长度，然后第一镶装模120可以由第二镶装模220更换用于成形挡风雨密封的具有由主挤压成型件和第二辅挤压成型件确定的第二不同的横截面的拖尾长度。
尽管结合具体实施例说明了本发明，但是显然对于本领域技术人员来说在以上说明的启发下可以作出许多改变、修改和变化。因此，本发明包含落入所附权利要求书的实质和范围内的所有这些改变、修改和变化。