用于具有装饰性附饰件的内饰板的模内压纹表皮层压

摘要

一种用于形成车辆内部复合饰板的方法，其以片状附饰件被加载到阴真空负压成型工具上开始，其中该附饰件具有面向阴真空负压成型工具的A级表面和具有热活化粘合剂的B级表面。形成表皮的片材被加热。所述形成表皮的片材在阴真空负压成型工具中围绕附饰件并在其顶上真空负压形成饰板表皮，其中围绕附饰件的饰板表皮形成有模内压纹。当该饰板表皮在加热时保持柔韧并保持在阴真空负压成型工具中时，预成型的刚性衬底被压在饰板表皮上以将它们粘在一起。

说明书

技术领域

本发明总体上涉及汽车内部的内饰板，并且，更具体地，涉及具有装 饰性附饰件（appliqué）的覆盖有表皮的衬底。

背景技术

内饰板用于修饰机动车辆乘客舱内的内表面，并且包括例如门板和仪 表板。典型的饰板可以包括结合到门或者仪表板基础上的刚性支承衬底和 覆盖在衬底上并具有所需颜色的柔韧表皮。由于具有生成良好外观、良好 耐久性、低成本表皮的能力，模内压纹成型工艺是一种制造内饰板表皮的 普遍方法。形成表皮的材料片材在阴真空负压（female negative-vacuum） 成型工具内典型地真空成型，在表皮的可见面上生成所需要的纹理或者网 纹表面。

传统的饰板制造和装配要求许多工艺步骤和装配工作台。对于模内压 纹层压(IMG-L)的表皮，片材被真空成型、冷却、从模具中移除，并且在 被转运并装载到另一个用于最终使其结合到衬底的装置之前被修整。

为了设计目的，像盖板或者其它局部覆盖物这样的装饰性附饰件可被 放置在表皮上。尤其是在门板或者仪表板上覆盖可观长度时，用于安装附 饰件的相关的附接硬件可能会在满足像侧面撞击要求这样的车辆碰撞要 求上产生问题。当其从少数的机械紧固点获得支承时，附饰件需要具有适 当的厚度来保持其空间稳定性。用于保持附饰件的紧固件可在表皮和衬底 后延伸，从而消耗珍贵的包装空间并且潜在干扰期望的冲击响应。

由于冷却时会在表皮上发生收缩，不可能在表皮成型工艺期间将附饰 件结合到表皮上。如果与表皮同时形成，附饰件缺乏收缩将导致表皮由于 其不均匀收缩而变形。

发明内容

在本发明的一个方面，提供一种用于形成车辆内部的复合饰板的方 法。片状附饰件被加载到阴真空负压（female negative-vacuum）成型工具 上，其中该附饰件具有面向阴真空负压成型工具的A级表面和具有热活化 粘合剂的B级表面。形成表皮的片材被加热。该形成表皮的片材在阴真空 负压成型工具中围绕附饰件并在其顶上真空负压形成饰板表皮，其中围绕 附饰件的饰板表皮形成有模内压纹。当该饰板表皮在加热时保持柔韧并保 持在阴真空负压成型工具中时，预成型的刚性衬底被压在饰板表皮上以将 它们粘在一起。

附图说明

图1是显示传统的用衬底、表皮、以及装饰性附饰件装配复合饰板的 方法的分解图。

图2是装饰性附饰件的传统机械附接的剖视图。

图3和图4阐明传统的用于制作饰板表皮的模内压纹（IMG）方法。

图5显示了根据本发明一实施例的改进的模具和制造工艺。

图6是显示本发明一实施例的流程图。

图7是显示附饰件后的TPO泡沫表皮层挤压的截面图。

图8是显示在附饰件边缘上提供机械保持力的表皮突出的截面图。

具体实施方式

如图1所示，传统的门饰板总成可包括注塑成型的衬底10，该衬底 10接收紧邻装饰性附饰件12的预制的表皮11。附饰件12可包含在其一 个表面上具有嵌入件13的组合结构，或者其可简单地由单层组成。完成 的总成14可包含门饰板的扶手部分并且包括开口18以容纳像窗口和锁控 制装置的扶手开关。每个子部件10、11和12是单独制作并随后被装配在 一起作为一个单元。

图2显示用于在总成中保持子部件的传统方式。衬底10模制成具有 紧固孔16的形状。附饰件12被制成具有安装凸件15，该安装凸件穿过孔 16和打在表皮11上的相应孔。凸件15可用螺母被附接到或者可被热固定 到衬底10的B级（Class B）侧面。

图3和图4显示传统的用于制造表皮的IMG工艺。形成表皮的片材 20被固定装置21悬挂在阴真空负压成型工具22上。模具表面23包括多 个孔隙23，每个孔隙与真空源24流体相通。片材20被热源25加热以便 其变得柔韧。片材20在来自真空源24的真空存在下被降低到模具表面上， 与之响应，片材20被真空形成表皮26。在冷却后表皮26可被移除和修剪。 如在本领域中已知的那样，工具表面23包括传统的网纹表面，其用于把 纹理加到表皮26的A级（Class A）完成侧面。形成表皮的片材20可由 热塑性聚烯烃（TPO）或者其他传统的材料、包括其他形式的聚丙烯和聚 乙烯组成。

如图5所示，本发明避免了现有技术中与不均匀收缩和机械紧固件容 纳需求相关的问题，实现了有效处理。特别是，在真空负压成型期间，片 状附饰件可附接到饰板表皮上，随后在能够发生表皮的收缩之前迅速地将 表皮附接到衬底上。附饰件优选为注射成型的刚性部件，但是也可以可选 地为柔韧的。其可以由能够承受施加于表皮材料的热量的任意材料形成。 附饰件也可以包含各种可被涂覆或着色的单层或多层薄膜。片状附饰件可 以是波状的或者是弯曲的，但是优选地为没有任何凸件或者其他凸出物。

阴真空负压成型工具30包括与有纹理的模具表面32耦接的真空通道 31。成型工具30的凹处或者其他专用部分33适用于接收片状附饰件35。 热活化的粘合剂36施加于附饰件35的B级（面向后的）侧面，这允许使 附饰件35粘附到正在由形成表皮的片材40成型的表皮上。如果必要的话， 可选择真空通道37用于辅助将附饰件35保持在凹处33上的预定位置。 有时单靠重力就足以将附饰件保持在预定位置上。模具表面32上高出的 凸起或凸脊也可用来将附饰件35保持在预定的位置。

形成表皮的片材40可优选由TPO组成。如已知的那样，片材40可 以是单层或者可以是分层的。片材40优选地包括一层聚合物泡沫（例如， 在膨胀的聚烯烃泡沫上有柔软的TPO的双层膜）。片材40的A级表面41 朝向成型工具30，B级表面42朝向承载衬底46的阳真空成型塞45。当 表皮和衬底结合时，穿过成型塞45和衬底46的真空通道47把真空源（未 示出）耦接到形成的表皮。衬底46的表面覆盖有热活化粘合剂48，这用 于在形成表皮的片材40形成表皮后，将形成表皮的片材40与衬底46结 合在一起。

以下结合图6描述本发明一种方法的一个实施例。在步骤50，衬底是 用传统的方式成型的（例如，通过注塑成型像ABS这样的具有适当硬度 的塑料并且具有将饰板结合到门或者仪表板的特征）。在步骤51，附饰件 被成型（例如，通过注射成型合适的塑性材料）。可选地，附饰件可由冲 切膜或者其他预制的材料制成。附饰件也可利用传统技术被成型为复合 体，例如具有可选择薄膜、嵌入件、和涂层的注塑成型载体。

在步骤52，将热活化粘合剂施加于衬底的A级侧面并且加载到成型 工具塞（即，阳模工具）上。在步骤53，热活化粘合剂也施加于附饰件的 B级侧面并且载入到阴真空负压成型IMG工具的凹处。在步骤54，与IMG 工具很接近的TPO片材被加热。在步骤55，TPO片材被真空成型所需的 表皮。阴成型模具与TPO片材之间的真空使TPO片材环绕附饰件并处在 其之上。TPO片材的热量活化附饰件上的粘合剂从而使附饰件粘结到形成 的表皮上。解除阴成型工具上所加的真空。

在步骤56，当表皮保持柔韧和热时，并且当其仍然在阴负压真空成型 IMG成型工具中时，将塞子和衬底压在成型的表皮56上。来自表皮的热 量活化由衬底携带的粘合剂从而使它们结合在一起，以便防止表皮冷却时 收缩。在阳模成型工具中形成真空，以便使表皮从衬底和粘合剂中拔出。 为了确保粘合剂的活化，在形成表皮的片材负压真空成型后，衬底要迅速 地被压在饰板表皮上，以确保充足的热量保留。

总成在步骤57被移除，导致用减少的工艺步骤、较低成本、较少包 装空间要求、以及利用更薄附饰件的能力形成的复合装饰板，这是由于通 过附饰件的整个B级表面与表皮和衬底的充分粘结而获得附饰件的空间 稳定性。

当表皮包括泡沫层时，已发现附饰件可在已完成产品的A级侧面表现 出有弹性的感觉。这可能在一些产品应用中是不受欢迎的。在图7显示的 一实施例中，利用粘结时衬底和附饰件之间表皮的压缩减少或消除这种有 弹性的感觉。因此，本发明的饰板包括与具有聚合物泡沫褙层的表皮61 结合的附饰件60。表皮61结合到衬底62。在表皮61的区域63，表皮61 被挤压以便瓦解多孔泡沫结构，从而在区域63中减少厚度和弹性。通过 在制造过程中适当地控制衬底62（充当塞子）和阴真空负压成型工具之间 的距离获得压缩。

除了附饰件与表皮的粘结剂结合之外，附饰件和表皮之间的机械结合 也可被使用来进一步加强附饰件的保持力。如图8所示，附饰件65可装 备有沿着一个或多个边缘延伸的周边凸缘66。凸缘66与阴成型工具68 的表面间隔开以便在凸缘66和工具68之间产生空间67。当表皮70对着 工具68负压真空成型时，其被卷入空间67以过切（overcut）凸缘66。通 过覆盖凸缘66，表皮70提高了附饰件65在总成上的保持力。