專利名稱：通過重疊注塑制造一個連接和應力傳遞件的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及汽車部件的制造方法的領域，特別是通過重疊注塑(overinjection)來制造涉及連接和應力傳遞件的部件、尤其是汽車的懸架和轉向機構等的方法。本發明還涉及一種制造所述部件的設備和通過所述方法制出的部件。
背景技術：
傳統的方法使用了剛性的設備，其中在模腔中在變化的壓力和溫度下進行注塑，該注塑具有后續的冷卻或結晶時間，并且在模具的開口處帶有部件頂出裝置。這種剛性設備不能防止部件因注塑后但仍處于模具中時發生收縮而產生的形狀缺陷。例如，在部件是環形的情況下，收縮將導致部件不圓。
在本領域中已知了例如在文獻EP0776275、EP0783415、EP1077819和EP1147023中公開的幾種非剛性軸懸架系統和例如在文獻EP1329642中公開的轉向系統。
發明內容
為了避免上面所提及的現有技術的缺陷，本發明提出一種方法和制造設備，由于該成型采用一次性注塑而非多次進行的傳統工藝注塑，因此大大降低了成本。制造成本的降低也必然影響到最終制出的產品即連接件的成本。
與現有技術相比，本發明的另一區別特征在于部件或模具的支撐架，在本發明中該支撐架是可動的；相反，在已知的設備中該支撐架是固定的。部件支撐架的可動性允許對塑壓進行補償。
本發明的方法還允許通過所述方法制造的零件可包含一種與已知的現有技術相比具有一系列優點的重疊注塑產品。其中，該重疊注塑產品是一種具有半晶質結構的材料，其在金屬和塑料上具有一個比已知產品大約小10倍的低摩擦系數，并且具有較低的磨損等級。
結構塑料具有增強填料，它會與該材料發生磨損，從而為可以是鋼制的連接件提供了機械阻力。本發明允許使用無增強填料的塑料，因此不會與鋼制品發生磨損，使得本發明的部件的使用壽命比傳統部件長100倍。
在對本發明所提供的一些優點進行說明之后，現在以同樣的方式進行說明。
本發明的第一方面涉及一種采用重疊注塑來制造用于汽車懸架和轉向裝置的連接和應力傳遞件的方法該連接和應力傳遞件包括桿形的中央部分，它由可提供機械阻力的材料制成并具有第一末端和第二末端；重疊注塑到第一末端上的塑料材料的第一末端部分，使得中央部分和第一末端部分形成單件式連接件；所述方法利用了用于將重疊注塑產品重疊注塑到具有待重疊注塑的表面的連接件的中央部分上來得到連接件的設備，所述設備包括容納裝置，其構造成在待重疊注塑的表面和所述容納裝置之間限定了一個空腔；位于容納裝置內以允許將重疊注塑產品引入到空腔中的入口裝置；位于容納裝置內以允許將重疊注塑產品從空腔中排出的出口裝置；其特征在于，所述方法包含步驟i)將中央部分放在中央模具中；ii)將第一側部模具放置成與第一末端相對；iii)將中央模具和第一側部模具移到重疊注塑位置，其中兩個模具組成容納裝置并形成了空腔，重疊注塑產品在該空腔中進行重疊注塑，以在中央部分上制成塑料材料的第一末端部分；iv)將中央模具和第一側部模具移到可取出單件式連接件的脫模位置。
本發明的第二方面涉及一種采用重疊注塑來制造用于汽車懸架和轉向裝置的連接和應力傳遞件的方法該連接和應力傳遞件包括桿形的中央部分，它由可提供機械阻力的材料制成并具有第一末端和第二末端；重疊注塑到第一末端上的塑料材料的第一末端部分，使得中央部分和第一末端部分形成單件式連接件；所述方法利用了用于將重疊注塑產品重疊注塑到具有待重疊注塑的表面的連接件的中央部分上來得到連接件的設備，所述設備包括容納裝置，其構造成在待重疊注塑的表面和所述容納裝置之間限定了一個空腔；位于容納裝置內以允許將重疊注塑產品引入到空腔中的入口裝置；位于容納裝置內以允許將重疊注塑產品從空腔中排出的出口裝置；其特征在于，所述方法包含步驟i)將中央部分放在中央模具中；ii)將第一側部模具放置成與第一末端相對；iii)將輔助模具放置成與第二末端相對；iv)將中央模具、第一側部模具和輔助模具移到重疊注塑位置，其中三個模具組成容納裝置并形成了空腔，重疊注塑產品被重疊注塑到該空腔中，以在中央部分上制成塑料材料的第一末端部分；v)將中央模具、第一側部模具和輔助模具移到可取出單件式連接件的脫模位置。
本發明的第三方面涉及一種采用重疊注塑來制造用于汽車懸架和轉向裝置的連接和應力傳遞件的方法該連接和應力傳遞件包括桿形的中央部分，它由可提供機械阻力的材料制成并具有第一末端和第二末端；重疊注塑到第一末端上的塑料材料的第一末端部分；重疊注塑到第二末端上的塑料材料的第二末端部分，使得中央部分、第一末端部分和第二末端部分形成了單件式連接件；所述方法利用了用于將重疊注塑產品重疊注塑到具有待重疊注塑的表面的連接件的中央部分上的設備來得到連接件，所述設備包括容納裝置，其構造成在待重疊注塑的表面和所述容納裝置之間限定了一個空腔；位于容納裝置內以允許將重疊注塑產品引入到空腔中的入口裝置；位于容納裝置內以允許將重疊注塑產品從空腔中排出的出口裝置；
其特征在于，所述方法包含步驟i)將中央部分放在中央模具中；ii)將第一側部模具放置成與第一末端相對；iii)將第二側部模具放置成與第二末端相對；iv)將中央模具、第一側部模具和第二側部模具移到重疊注塑位置，其中三個模具組成容納裝置并形成了空腔，重疊注塑產品被重疊注塑到該空腔中，以在中央部分上制成塑料材料的第一末端部分和塑料材料的第二末端部分；v)將中央模具、第一側部模具和第二側部模具移到可取出單件式連接件的脫模位置。
根據本發明第一方面的方法使得在不使用輔助模具的情況下就可得到中央模具的幾何結構；在本發明的第二方面中考慮了使用輔助模具的備選方案；同樣地，根據本發明的第三方面使用了第二側部模具。
另一方面，根據本發明的第一、第二和第三方面中的任一方面可以構思出，入口裝置、出口裝置、連接裝置、壓力測量裝置和溫度測量裝置中可位于中央模具、第一側部模具、輔助模具和第二側部模具中的任何一個內。
對于本發明的第一、第二和第三方面的另一方案，其將稱為第一’、第二’和第三’方面，如下所述。
本發明的第一’方面涉及一種通過上述設備采用重疊注塑來制造連接件的方法，包括步驟i′)將中央部分放在中央模具中；ii′)將第一側部模具放置成與第一末端相對；iii′)將所述模具移到注塑成型位置，其中模具組成容納裝置并形成了空腔，重疊注塑產品在該空腔中進行重疊注塑，以在中央部分上制成塑料材料的第一末端部分；iv′)將模具移到可取出單件式連接件的脫模位置。
根據本發明的第二’或第三’方面，該方法還可分別包括下列步驟之一ii′a)將輔助模具放置成與第二末端相對；ii＇b)將第二模具放置成與第二末端相對。
本發明的方法還可包含下列補充步驟a)使用真空生成裝置并通過連接裝置在空腔中形成真空；
b)使用引入裝置并通過入口裝置將重疊注塑產品引入空腔中；c)使用過壓產生裝置并通過連接裝置在空腔中產生過壓，以便得到至少包含第一末端部分的單件式連接件；d)使用排出裝置并通過出口裝置從空腔中排出多余的重疊注塑產品。
真空生成步驟a)可包括a1)在處于1-120s之間的第一時間t1內在空腔中達到處于2500Pa-25kPa之間的第一壓力P1；a2)在處于1-120s之間的第二時間t2內在空腔中達到處于2500Pa-25kPa之間的第二壓力P2，以此作為步驟a)的結束。
為了使待重疊注塑的中央部分中達到處于20-120℃之間的預先溫度T0，本發明的方法還可包括一個預先的子步驟a0)。
重疊注塑材料的注入步驟b)可包括b1)在處于1-120s之間的第三時間t3內將所述材料引入到處于100-400℃之間的第一溫度T1下的空腔中；b2)在處于1-120s之間的第四時間t4內使空腔處于2-100MPa之間的第三壓力P3下，以此作為步驟b)的結束。
過壓產生步驟c)可包括c1)在處于1-120s之間的第五時間t5內使空腔處于2-100MPa之間的第四壓力P4下，以此作為開始；c2)使空腔處于2MPa-100MPa之間的第五壓力P5下，以此作為步驟c)的結束。
在本發明的方法中，脫模步驟d)可持續處于1-120s之間的第六時間t6。
本發明的方法還可包括用于烘干待重疊注塑的表面的預先烘干步驟。該預先烘干步驟可包括在處于1-120s之間的烘干時間t’0內使待重疊注塑的表面達到處于20-150℃之間的烘干溫度T’0。
本發明的方法還可包括重疊注塑表面的后續固化。固化步驟可包括在處于1-120s之間的后續時間內使已重疊注塑的表面達到處于20-150℃之間的后續溫度Tn。
本發明的第四方面涉及通過上述方法制出的用于汽車懸架和轉向裝置的連接和應力傳遞件，其中重疊注塑產品可由這樣一種材料制成，該材料具有
半晶質結構；在金屬和塑料上的低摩擦系數；在結構塑料上的摩擦系數是10，然而本發明允許使用摩擦系數為1的塑料；低磨損等級；結構塑料具有會與鋼材料發生磨損的增強填料，然而本發明允許使用無增強填料的塑料，因此不會與鋼發生磨損，使得本發明部件的使用壽命比傳統部件長100倍。
連接件中的重疊注塑產品可由選自聚酰胺、聚酯、乙酸酯、聚縮醛及其混合物的材料制成。
連接件中的至少一個末端部分可包括選自球形座和構造成可容納固定機構的環的裝置。所述固定機構可包括選自襯套、橡膠金屬墊及其組合的機構。
本發明的連接件的中央部分可具有選自筆直的線形、成角度的形狀、U形和C形。
本發明的第五方面涉及通過上述方法采用重疊注塑來制造連接件的設備，其中所述設備還包括連接裝置，其用于將容納裝置連接到待重疊注塑的表面；保證容納裝置和待重疊注塑的表面之間的密閉性，使容納裝置的形狀與待重疊注塑的表面相適應。
本發明的設備還可包括位于容納裝置內的連接裝置，其允許在空腔中產生選自真空壓力、外界壓力和過壓的壓力。
該設備還可包括位于容納裝置內的壓力測量裝置，用于測量空腔中的壓力；位于容納裝置內的溫度測量裝置，用于測量空腔中的溫度；另一方面，本發明設備中的入口裝置和出口裝置可形成單件式零件。
該設備還可包括通過入口裝置將重疊注塑產品引入空腔中的引入裝置；通過出口裝置將空腔中的重疊注塑產品排出的排出裝置；本發明的設備還可包括通過連接裝置在空腔中產生真空壓力的真空產生裝置；通過連接裝置在空腔中產生過壓的過壓產生設備。
為了幫助更好地理解本發明、特別是本發明的非限制性實施例，下面對一系列的附圖進行簡述。
圖1是本發明設備的一個橫剖平面圖，顯示了本發明的一個單件式連接件。
圖2是本發明設備的一個橫剖側視圖，它和圖1顯示了一個由多個模具組成的本發明設備的實施例。
圖3是本發明設備的一個橫剖正視圖，顯示了本發明的一個單件式連接件。
具體實施例方式
本發明的第一實施例涉及一種通過重疊注塑來制造汽車懸架和轉向裝置的連接和應力傳遞件的方法，該連接和應力傳遞件包括中央部分1，其形式為具有第一末端和第二末端的桿，由可提供機械阻力的材料制成；塑料材料的第一末端部分2重疊注塑到該第一末端上，使得中央部分1和第一末端部分2形成一個單件式連接件。
該方法通過下述設備執行，其可將重疊注塑產品重疊注塑到具有待重疊注塑表面的連接件的中央部分1上以便得到連接件，所述設備包括容納裝置100，其構造成可在待重疊注塑的表面和所述容納裝置100之間限定空腔110；位于容納裝置100內的入口裝置200，以允許將重疊注塑產品引入到空腔110中；位于容納裝置100內的出口裝置300，以允許將重疊注塑產品從空腔110中排出；該方法包含步驟如下i)將中央部分1放在中央模具10中；中央部分1的至少一個區域將不進行重疊注塑，因此所述區域是暴露的；中央部分1通過這個非重疊注塑區域而由中央模具10支撐；ii)將第一側部模具20放置成與第一末端相對；
iii)將中央模具10和第一側部模具20移到重疊注塑位置，此處兩個模具組成容納裝置100并形成了一個空腔110，在其中對重疊注塑產品如塑料材料進行重疊注塑，以便在中央部分1上形成第一末端部分2；確保該重疊注塑產品達到重疊注塑位置內的所有待重疊注塑的區域；iv)將中央模具10和第一側部模具20移到可取出單件式連接件的脫模位置。
出口裝置300構造成可使存在于將重疊注塑產品從入口裝置200供給到空腔110中的容納裝置100的管道中的多余重疊注塑產品在脫模位置排出。
本發明的第二實施例涉及通過上述方法制造的用于汽車懸架和轉向裝置的連接和應力傳遞件。在所述連接件中該重疊注塑產品由下述材料制成，該材料具有半晶質結構；在金屬和塑料上的低摩擦系數；低磨損等級。
本發明的第三實施例涉及通過上述方法來制造連接件的設備，其中所述設備還包括連接裝置120，其用于將容納裝置100連接到待重疊注塑的表面；確保容納裝置100和待重疊注塑的表面之間的密閉性，使容納裝置100的形狀與待重疊注塑的表面相適應。
權利要求
1.一種采用重疊注塑來制造用于汽車懸架和轉向裝置的連接和應力傳遞件的方法，該連接和應力傳遞件包括桿形的中央部分(1)，它由可提供機械阻力的材料制成并具有第一末端和第二末端；重疊注塑到第一末端上的塑料材料的第一末端部分(2)，使得中央部分(1)和第一末端部分(2)形成單件式連接件；所述方法利用了用于將重疊注塑產品重疊注塑到具有待重疊注塑的表面的連接件的中央部分(1)上以得到連接件的設備，所述設備包括容納裝置(100)，其構造成在待重疊注塑的表面和所述容納裝置(100)之間限定了空腔(110)；位于容納裝置(100)內以允許將重疊注塑產品引入到空腔(110)中的入口裝置(200)；位于容納裝置(100)內以允許將重疊注塑產品從空腔(110)中排出的出口裝置(300)；其特征在于，所述方法包含步驟i)將中央部分(1)放在中央模具(10)中；ii)將第一側部模具(20)放置成與第一末端相對；iii)將中央模具(10)和第一側部模具(20)移到重疊注塑位置，其中兩個模具組成容納裝置(100)并形成了空腔(110)，重疊注塑產品在該空腔中進行重疊注塑，以在中央部分(1)上制成塑料材料的第一末端部分(2)；iv)將中央模具(10)和第一側部模具(20)移到可取出單件式連接件的脫模位置。
2.一種采用重疊注塑來制造用于汽車懸架和轉向裝置的連接和應力傳遞件的方法，該連接和應力傳遞件包括桿形的中央部分(1)，它由可提供機械阻力的材料制成并具有第一末端和第二末端；重疊注塑到第一末端上的塑料材料的第一末端部分(2)，使得中央部分(1)和第一末端部分(2)形成單件式連接件；所述方法利用了用于將重疊注塑產品重疊注塑到具有待重疊注塑的表面的連接件的中央部分(1)上來得到連接件的設備，所述設備包括容納裝置(100)，其構造成在待重疊注塑的表面和所述容納裝置(100)之間限定了空腔(110)；位于容納裝置(100)內以允許將重疊注塑產品引入到空腔(110)中的入口裝置(200)；位于容納裝置(100)內以允許將重疊注塑產品從空腔(110)中排出的出口裝置(300)；其特征在于，所述方法包含步驟i)將中央部分(1)放在中央模具(10)中；ii)將第一側部模具(20)放置成與第一末端相對；iii)將輔助模具(30)放置成與第二末端相對；iv)將中央模具(10)、第一側部模具(20)和輔助模具(30)移到重疊注塑位置，其中三個模具組成容納裝置(100)并形成了空腔(110)，重疊注塑產品被重疊注塑到該空腔中，以在中央部分(1)上制成塑料材料的第一末端部分(2)；v)將中央模具(10)、第一側部模具(20)和輔助模具(30)移到可取出單件式連接件的脫模位置。
3.一種采用重疊注塑來制造用于汽車懸架和轉向裝置的連接和應力傳遞件的方法，該連接和應力傳遞件包括桿形的中央部分(1)，它由可提供機械阻力的材料制成并具有第一末端和第二末端；重疊注塑到第一末端上的塑料材料的第一末端部分(2)；重疊注塑到第二末端上的塑料材料的第二末端部分(3)，使得中央部分(1)、第一末端部分(2)和第二末端部分(3)形成了單件式連接件；所述方法利用了用于將重疊注塑產品重疊注塑到具有待重疊注塑的表面的連接件的中央部分(1)上來得到連接件的設備，所述設備包括容納裝置(100)，其構造成在待重疊注塑的表面和所述容納裝置(100)之間限定了空腔(110)；位于容納裝置(100)內以允許將重疊注塑產品引入到空腔(110)中的入口裝置(200)；位于容納裝置(100)內以允許將重疊注塑產品從空腔(110)中排出的出口裝置(300)；其特征在于，所述方法包含步驟i)將中央部分(1)放在中央模具(10)中；ii)將第一側部模具(20)放置成與第一末端相對；iii)將第二側部模具(40)放置成與第二末端相對；iv)將中央模具(10)、第一側部模具(20)和第二側部模具(40)移到重疊注塑位置，其中三個模具組成容納裝置(100)并形成了空腔(110)，重疊注塑產品被重疊注塑到該空腔中，以在中央部分(1)上制成塑料材料的第一末端部分(2)和塑料材料的第二末端部分(3)；v)將中央模具(10)、第一側部模具(20)和第二側部模具(40)移到可取出單件式連接件的脫模位置。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，在重疊注塑位置該方法還包括步驟a)使用真空生成裝置(131)并通過連接裝置(130)在空腔(110)中形成真空；b)使用引入裝置(210)并通過入口裝置(200)將重疊注塑產品引入空腔(110)中；c)使用過壓產生裝置(132)并通過連接裝置(130)在空腔(110)中產生過壓，以便得到至少包含第一末端部分(2)的單件式連接件；d)使用排出裝置(310)并通過出口裝置(300)從空腔(110)中排出多余的重疊注塑產品。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，真空生成步驟a)包括a1)在處于1-120s之間的第一時間t1內在空腔(110)中達到處于2500Pa-25kPa之間的第一壓力P1；a2)在處于1-120s之間的第二時間t2內在空腔(110)中達到處于2500Pa-25kPa之間的第二壓力P2，以此作為步驟a)的結束。
6.根據權利要求4或5所述的方法，其特征在于，還包括一個可使待重疊注塑的中央部分中達到處于20-120℃之間的預先溫度T0的預先子步驟a0)。
7.根據權利要求4-6中任一項所述的方法，其特征在于，重疊注塑材料的注入步驟b)包括b1)在處于1-120s之間的第三時間t3內將所述材料引入到處于100-400℃之間的第一溫度T1下的空腔中；b2)在處于1-120s之間的第四時間t4內使空腔(110)處于2-100MPa之間的第三壓力P3下，以此作為步驟b)的結束。
8.根據權利要求4-7中任一項所述的方法，其特征在于，過壓產生步驟c)包括c1)在處于1-120s之間的第五時間t5內使空腔(110)處于2-100MPa之間的第四壓力P4下，以此作為開始；c2)使空腔(110)處于2MPa-100MPa之間的第五壓力P5下，以此作為步驟c)的結束。
9.根據權利要求4-8中任一項所述的方法，其特征在于，排出步驟d)持續處于1-120s之間的第六時間t6。
10.根據權利要求4-9中任一項所述的方法，其特征在于，還包括預先烘干待重疊注塑的表面。
11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，預先烘干步驟包括在處于1-120s之間的烘干時間t’0內使待重疊注塑的表面達到處于20-150℃之間的烘干溫度T’0。
12.根據權利要求4-11中任一項所述的方法，其特征在于，還包括對已重疊注塑的表面進行后續固化。
13.根據權利要求12的所述的方法，其特征在于，固化步驟包括在處于1-120s之間的后續時間內使已重疊注塑的表面達到處于20-150℃之間的后續溫度Tn。
14.一種通過根據權利要求1-13中任一項所述的方法制出的用于汽車懸架和轉向裝置的連接和應力傳遞件，其中重疊注塑產品可由這樣一種材料制成，該材料具有半晶質結構；在金屬和塑料上的低摩擦系數；低磨損等級。
15.根據權利要求14所述的連接件，其特征在于，重疊注塑產品可由選自聚酰胺、聚酯、乙酸酯、聚縮醛及其混合物的材料制成。
16.根據權利要求14或15所述的連接件，其特征在于，至少一個末端部分(2，3)包括選自球形座和構造成可容納固定機構的環的裝置。
17.根據權利要求16所述的連接件，其特征在于，所述固定機構包括選自襯套、橡膠金屬墊及其組合的機構。
18.根據權利要求14-17中任一項所述的連接件，其特征在于，中央部分(1)具有選自大致直線形、成角度的形狀、U形和C形。
19.一種用于通過根據權利要求1-13中任一項所述的方法來制造連接件的設備，其中所述設備還包括連接裝置(120)，其用于將容納裝置(100)連接到待重疊注塑的表面；保證容納裝置(100)和待重疊注塑的表面之間的密閉性，使容納裝置(100)的形狀與待重疊注塑的表面相適應。
20.根據權利要求19所述的設備，其特征在于，還可包括位于容納裝置(100)內的連接裝置(130)，其允許在空腔(100)中產生選自真空壓力和過壓的壓力。
21.根據權利要求19或20所述的設備，其特征在于，所述設備還包括位于容納裝置(100)內的壓力測量裝置(140)，用于測量空腔(110)中的壓力；位于容納裝置(100)內的溫度測量裝置(150)，用于測量空腔(110)中的溫度。
22.根據權利要求19-21中任一項所述的設備，其特征在于，入口裝置(200)和出口裝置(300)可形成單個零件。
23.根據權利要求19-22中任一項所述的設備，其特征在于，所述設備還包括通過入口裝置(200)將重疊注塑產品引入空腔(110)中的引入裝置(210)；通過出口裝置(300)將重疊注塑產品從空腔(110)中排出的排出裝置(310)。
24.根據權利要求19-23中任一項所述的設備，其特征在于，所述設備還可包括通過連接裝置(130)在空腔(110)中產生真空壓力的真空產生裝置(131)；通過連接裝置(130)在空腔(110)中產生過壓的過壓產生設備(132)。
全文摘要
本發明涉及一種用于汽車的連接和應力傳遞件，以及通過重疊注塑來制造該連接件的設備和方法。該連接件具有中央部分(1)和第一末端部分(2)。中央部分(1)的材料可提供機械阻力且為桿形，其具有第一末端和第二末端。第一末端部分(2)由重疊注塑到第一末端上的塑料材料制成，使得中央部分(1)和第一末端部分(2)形成一個單件式連接件。該設備具有在待重疊注塑的表面和容納裝置(100)之間限定了空腔(110)的容納裝置(100)；位于容納裝置(100)中的入口裝置(200)和出口裝置(300)，使得重疊注塑產品可引入到空腔(110)中以及從空腔(110)中排出。
文檔編號B29C45/14GK1880041SQ20061010608
公開日2006年12月20日 申請日期2006年6月13日 優先權日2005年6月14日
發明者A·莫拉萊斯阿奈斯 申請人:阿拉維沙輔助工業股份有限公司