制造合成材料部件的方法和合成材料部件与流程

本发明涉及一种制造合成材料部件的方法，例如用于汽车的传动系或者其他应用的合成材料部件。

背景技术：

在这种合成材料部件中，优选设置附接点，以便能够在合成材料部件上固定特定管道、线缆和其它线路。此外，例如，附接点由合成材料部件的合成材料基体中的金属附件形成。

技术实现要素：

本发明基于提供一种制造合成材料部件的方法的任务，通过该方法，可容易地制造具有用于附接至少一个附件元件的至少一个附接部分的合成材料部件。

根据本发明，该任务由制造合成材料部件的方法来解决，该方法包括以下步骤：

借助成型工具，在一个处理步骤中制造合成材料部件的基体和基体的至少一个附接部分，其中，附接部分包括至少一个接收孔，在接收孔中能够沿插入方向插入附接元件，以将附接元件固定在附接部分上，其中，附接部分包括至少一个沿插入方向连结在接收孔上的底切部分，附接元件可以形状配合的方式固定在底切部分上，以沿与插入方向相反的方向固定、特别是紧固附接元件。

因为根据本发明，在一个处理步骤中制造基体和至少一个附接部分，因此可以容易地并且由此还有利地以低成本制造合成材料部件。

在本发明的一种配置中，可以设置成通过注塑方法制造基体和至少一个附接部分。

特别地，可以设置成可通过基体的适当成型来制造至少一个附接部分。

当作为阴模工具形成成型工具时可以是有利的。

在本发明的一种配置中，可以设置成通过沿工件的方向和/或沿附接元件的插入方向扩展的成型工具的至少一个突出部，形成至少一个附接部分、特别是至少一个底切部分。

特别地，沿工件的方向扩展的成型工具的突出部是从成型工具的基体伸出并且从基体向外扩展的成型工具的部分。

在基体和附接部分的制造中，优选用基体的材料包围、特别是注塑包封成型工具的至少一个突出部。

优选至少一个突出部通过成型工具的变形和/或通过合成材料部件的变形，从附接部分中、特别是从底切部分中移出。

为此，优选至少逐个部分地和/或至少暂时、特别是在完全硬化之前，将成型工具和/或合成材料部件形成为可发生弹性变形。

可以设置成成型工具包括两个相对于彼此可移动的成型半部，成型半部具有各自与基体的一侧大致互补地形成的表面。

优选成型工具的至少一个成型元件、特别是阴模工具的至少一个突出部，相对于一个或者相对于两个成型半部可移动。

当在将合成材料部件从成型工具移除的同时或者之后，至少一个成型元件可移动时可以是有利的。

可选地或者除此之外，还可以设置成至少一个成型元件可移动，以便可以将合成材料部件从成型工具中移出。

可以设置成至少一个可移动或者移动成型元件通过耦合元件、特别是弹性连接与成型工具、特别是与成型工具的成型半部连接。

优选可使至少一个成型元件选择性地和/或重复进入成型位置和/或脱模位置。

在本发明的一种配置中，可以设置成为了将合成材料部件从成型工具中移出，首先将至少一个成型半部，其次将至少一个布置在成型半部上的可移动成型元件从合成材料部件移除。

特别地，可以设置成为了将合成材料部件从成型工具中移出或者从成型工具移除，首先将至少一个成型半部，其次将至少一个与成型半部耦合的成型元件、特别是扩展突出部从合成材料部件移除。

例如，可以设置成为了将合成材料部件从成型工具中移出，首先将至少一个成型半部从合成材料部件移除，其次将至少一个成型元件从合成材料部件中、特别是从附接部分中、例如从底切部分中拔出。

可选地或者除此之外，还可以设置成为了将合成材料部件从成型工具中移出，首先将至少一个布置在成型半部上的可移动成型元件，其次将成型半部，从合成材料部件移除。

特别地，可以设置成至少一个成型元件、例如滑板沿被定向为横向、特别是与将成型半部从合成材料部件移除的方向垂直的方向可移动。

优选至少一个附接部分的底切部分由可横向、特别是与附接元件的插入方向垂直移动的成型工具的成型元件形成。

特别地，在本说明书和所附权利要求中，在合成材料部件中，在附接部分的接收孔下方没有通孔，应当被理解为物质可以从合成材料部件的第一侧转移到合成材料部件的与第一侧相对的第二侧。因此，特别地，接收孔不是合成材料部件中的洞。

在本发明的一种配置中，设置成借助用于形成至少一个接收孔的成型工具的突出部，并且借助成型工具的至少一个可移动成型元件，形成仅在基体的一侧延伸的至少一个通孔。特别地，不通过通孔在合成材料部件的彼此相对的侧之间形成连接。

特别地，通过根据本发明的方法，可以容易地制造合成材料部件。

因此，本发明还涉及一种合成材料部件。

在这方面，本发明基于提供一种可容易地并且以低成本制造的合成材料部件的任务。

根据本发明，该任务由合成材料部件来解决，合成材料部件包括基体，基体包括至少一个附接部分，其中，基体和至少一个附接部分彼此成一体地形成，其中，至少一个附接部分包括至少一个接收孔，在接收孔中可沿插入方向插入附接元件，以将附接元件固定在附接部分上，其中，至少一个附接部分包括至少一个沿插入方向连结在接收孔上的底切部分，附接元件可以形状配合的方式固定在底切部分上，以沿与插入方向相反的方向固定附接元件。

优选根据本发明的合成材料部件具有一个或更多个结合根据本发明的方法描述的特征和/或优点。

优选合成材料部件是一体注塑部件。

在本发明的一种配置中，设置成合成材料部件包括壁，特别是壳体壁和至少一个附接部分，其中，借助壁，特别是壳体壁，将合成材料部件的内侧和外侧彼此分离或可分离，以及其中，至少一个附接部分完全布置在壁，特别是壳体壁的面对内侧或外侧中的一个的一侧。

因此，壁，特别是壳体壁优选在附接部分的区域中没有孔、特别是没有通孔(洞)。

当合成材料部件包括壁，特别是壳体壁和至少一个附接部分，其中，借助壁，特别是壳体壁，将合成材料部件的内侧和外侧彼此分离或可分离，以及其中，至少一个附接部分从壁，特别是壳体壁向外延伸时，可以是有利的。

优选至少一个附接部分包括至少一个至少暂时具有弹性的元件，特别地以使接收孔能够发生弹性变形。由此，可以将附接元件容易地布置在附接部分上，并且从附接部分移除。

优选附接部分和壁，特别是壳体壁与基体成一体地形成。特别地，附接部分和壁，特别是壳体壁是基体的组成部分。

优选至少一个接收孔由附接部分的至少一个弹性元件在侧面限制。由此，优选接收孔的被取为与插入方向垂直的横截面是可变的。

优选在合成材料部件中，由中空腔形成至少一个底切部分。

优选中空腔仅在一侧开放，也就是说，仅开放到合成材料部件的一侧。特别地，可以设置成仅可通过接收孔进入中空腔。

特别地，中空腔开放到合成材料部件的外侧。

然而，也可以设置成中空腔在两侧开放。然而，然后，优选中空腔的两个开口布置在合成材料部件的一侧，特别是在合成材料部件的外侧。

例如，可以设置成作为大致中空圆柱形元件、特别是中空圆柱形接收件形成至少一个附接部分。特别地，以这种方式，可以容易并且可靠地使旋转对称附接元件附接在至少一个附接部分中。

可以设置成至少一个附接部分的壁包括至少一个凹部，特别是槽状凹部。由此，优选附接部分可以被配置为具有挠性、弹性或者其它方式的柔性(nachgiebig)，以便特别是能够更容易地移除成型工具的扩展突出部，和/或以便能够更容易地将至少一个附接元件固定在附接部分上和/或从附接部分移除。

优选根据本发明的合成材料部件适合所有部分，例如作为电机的组成部分，特别是作为阀盖、汽缸盖或者油底壳的组成部分。

此外，可以设置成合成材料部件是离合器壳体、变速器壳体、差速器壳体和/或驱动轴壳体的组成部分。

同样，可以设置成合成材料部件是电动机和/或电池壳体的部件。

根据本发明的合成材料部件适合除了汽车的传动系的其他应用，特别是作为汽车的不同于传动系的或者不同于与此相关的零件的零件。

例如合成材料部件可以是横梁、前脸装置和/或安全梁。

本发明还涉及一种汽车，特别是客车(pkw)和/或货车(lkw)，其包括至少一个根据本发明的合成材料部件。

优选根据本发明的汽车具有一个或更多个结合根据本发明的方法和/或根据本发明的合成材料部件描述的特征和/或优点。

此外，根据本发明的制造合成材料部件的方法、根据本发明的合成材料部件和/或根据本发明的汽车可以具有一个或更多个下面描述的特征和/或优点：

作为合成材料部件的材料，特别地，可以提供热塑性材料。

作为附接元件，特别地，可以提供自抓附接元件，特别是线缆扎带。

优选至少一个附接部分、特别是至少一个接收孔的尺寸为使得在其中可固定附接元件，在传统合成材料部件中，其可固定在m5、m6或者m8螺丝的接收件中。

在根据本发明的方法中，优选进行强制脱模，也就是说，成型工具部分地包围合成材料部件，因此仅可通过施加附加力和/或通过合成材料部件的变形从成型工具释放。

优选根据本发明的方法是工具落下方法，也就是说，当将合成材料部件从成型工具中取出时，合成材料部件完成。因此，优选仅需要一个工作行程。

优选成型工具包括作为凸模半部形成的成型半部和作为凹模半部形成的成型半部。

合成材料部件例如可以仅由合成材料，例如热塑性材料，形成。

此外可以设置，合成材料部件是这样的部件，其包含合成材料，尤其是热塑性材料。

合成材料部件例如是混合部件，其包括合成材料构成的基体和其它元件，例如合成材料部件的附件元件或者支撑件。

合成材料部件的附件元件或者支撑件优选由金属材料形成。

例如可以设置，合成材料部件的附件元件或者支撑件形成为金属型材或者金属管。

合成材料部件的附件元件或者支撑件例如可以具有矩形，特别是正方形，圆形或者椭圆形的截面。

合成材料部件的附件元件或者支撑件例如可以形成为闭合的或者开放的型材。

附件元件或者支撑件的截面例如可以是大致t形、i形(双t形)、u形等。

附件元件或者合成材料部件的支撑件例如可以是这样的元件，其在内高压变形过程中达到所需的形状。

在本发明的一种设置中，合成材料部件的基体和基体的至少一个附接部分在注塑过程中注塑到合成材料部件的附件元件或者支撑件上。

合成材料部件的附件元件或者支撑件特别能够作为插入件引入到成型工具中或者能够以合成材料注塑或者注塑包封。

本发明的其它优选特征和/或优点是下面对实施例的描述和图形表示的主题。

附图说明

在附图中，示出了：

图1是合成材料部件的示意性立体图，该合成材料部件包括附接部分的两个不同的实施方式；

图2是图1中的区域ii的放大视图；

图3是图1中的区域ii的局部截面放大视图；

图4是用于制造包括根据图2的附接部分的合成材料部件的注塑装置的示意性截面图，其中，注塑装置处于初始状态，在该状态下，注塑装置的内部腔是空的；

图5是与图4相对应的注塑装置的示意图，其中，将内部腔用注塑材料填满；

图6是与图5相对应的注塑装置的示意图，其中，将第一成型半部从制造好的合成材料部件去除；

图7是与图6相对应的注塑装置的示意图，其中，将第一成型半部和与该第一成型半部连接的成型元件从合成材料部件去除；

图8是与图7相对应的注塑装置的示意图，其中，将两个成型半部和可移动成型元件从合成材料部件去除；

图9是图1中的区域ix的放大视图；

图10是与图4相对应的用于制造包括根据图9的附接部分的合成材料部件的注塑装置的示意性截面图，其中，注塑装置处于初始状态，在该状态下，注塑装置的内部腔是空的；

图11是与图5相对应的图10中的注塑装置的示意图，其中，将内部腔用注塑材料填满；

图12是与图6相对应的图10中的注塑装置的示意图，其中，将可移动成型元件沿横向方向从合成材料部件去除；

图13是与图12相对应的图10中的注塑装置的示意图；其中，将可移动成型元件从合成材料部件去除；以及

图14是与图13相对应的图10中的注塑装置的示意图；其中，将注塑装置的两个成型半部连同可移动成型元件从合成材料部件去除。

在所有附图中，对相同或者功能等同的元件设置相同的附图标记。

具体实施方式

例如，在图1中示出的作为整体用100表示的合成材料部件，作为阀盖102或者作为汽缸盖104而形成。

特别地，该合成材料部件100是注塑部件106，其可用(要描述的)注塑装置制造。

合成材料部件100包括基体108，基体108包括壁110，特别是壳体壁110。

特别地，通过基体108的壁110，可将外部腔112与内部腔114分离。

此外，特别地，当该合成材料部件100作为阀盖102形成时，内部腔114是内燃机的阀腔。

在包括合成材料部件100的内燃机的组装状态下，当可以在合成材料部件100上固定多个管道、管子、线缆等时是有利的。

此外，可以设置可以固定在合成材料部件100的附接部分118上的附接元件116(参见图2)。

因此，将附接部分118布置在基体108上，使得可以将附接元件116附接在面对合成材料部件100的外部腔112的外侧120上。

在图2至8中示出的附接部分118的第一实施方式例如包括中空圆柱形接收件122。

中空圆柱形接收件122包括包围中空腔126的大致圆柱形的套筒状壁124。

接收件122被定向为接收件122的对称轴128大致与附接部分118的区域中的壁110的主延伸方向129垂直。

特别地，接收件122从壁110向外突出。

在接收件122的远离壁110的端部130上设置有接收孔132，通过接收孔132可进入中空腔126。

通过接收孔132，可沿插入方向134将附接元件116至少部分插入中空腔126中。

中空腔126向接收件122的端部130的方向逐渐变细，从而形成沿插入方向134布置在接收孔132下方的附接部分118的底切部分136。

在底切部分136处，可以以形状配合的方式固定附接元件116。

接收件122还包括两个槽状凹部138，其与对称轴128大致平行地延伸，并且将壁124分割为两个彼此相对的壁部分140。

由于槽状凹部138，接收件122的壁部分140至少部分相对于彼此和/或相对于接收件122的基部142可移动，特别地可发生弹性形变。

特别地，壁部分140可以在接收件122的远离壁110的端部130处远离彼此移动。因此，接收孔132的尺寸至少小程度地可变。

特别地，接收孔132的尺寸可变，对于合成材料部件100的制造是有利的。

特别地，如下借助注塑装置144，与合成材料部件100一起和/或与在图9中示出的附接部分118一起，制造在图2和3中示出的合成材料部件100的附接部分118：

用于制造合成材料部件100的注塑装置144包括成型工具146、特别地为阴模工具148。

成型工具146包括第一成型半部150、特别地为凹模半部和第二成型半部152、特别地为凸模半部。

第一成型半部150包括成型元件154，成型元件154形成第一成型半部150的突出部156。

特别地，将成型元件154形成为相对于第一成型半部150的基体158可移动。

突出部156包括扩展部分160。

因此，突出部156是关于从基体158向外的突出部156的延伸方向162扩展的突出部156。

成型工具146具有被第一成型半部150和第二成型半部152包围的内部腔164，内部腔164具有与要制造的合成材料部件100大致相对应的形状。因此，通过用注塑材料填充内部腔164，可以形成合成材料部件100(参见图5)。

如特别从图5可以看出，在内部腔164中产生的合成材料部件100通过接收件122的端部130包围扩展突出部156。

因此，不能将突出部156容易地从接收件122的中空腔126中移出。

如从图6可以看出，通过可移动成型元件154形成的突出部156不与第一成型半部150的基体158固定地连接，而通过耦合元件166与第一成型半部150的基体158连接。

特别地，耦合元件166是弹性元件168。

因此，可以将第一成型半部150的基体158从合成材料部件100移除，同时突出部156暂时保持在合成材料部件100的接收件122的中空腔126中(参见图6)。

在接收件122的壁124不再被第一成型半部150的基体158包围之后，接收件122的壁部分140可以发生弹性变形，以使接收孔132变大。因此，形成突出部156的可移动成型元件154可以通过接收孔132，而从接收件122的中空腔126中移出(参见图7)。

在将可移动成型元件154从接收件122的中空腔126中移出之后，优选具有弹性的壁部分140自动移回原始位置，从而接收件122再一次采取与成型工具146的内部腔164相对应的形状。

因此，借助注塑装置144，在制造合成材料部件100期间，可以特别容易地，特别地在一个处理步骤中，形成用于附接元件116的附接的附接部分118。

在图9中示出的附接部分118的可选实施方式与在图2至8中示出的实施方式的不同之处主要在于，接收件122不形成为圆柱形的，而从两侧进入接收件122的中空腔126。

在图9中示出的附接部分118的实施方式中，设置有接收孔132，通过接收孔132可进入中空腔126。

此外，设置关于附接元件116可插入接收孔132的插入方向134布置在接收件122的侧面的侧面孔170，通过侧面孔170同样可进入中空腔126。

因此，借助接收孔132、侧面孔170和中空腔126，形成通孔172。

此外，通孔172仅在面对外部腔112的合成材料部件100的外侧120延伸。特别地，不通过通孔172在合成材料部件100中形成内部腔114和外部腔112彼此连接的洞。

在图9中示出的附接部分118的实施方式中，产生用于以形状配合的方式将附接元件116固定在接收件122上的底切部分136，使得关于插入方向134布置在接收孔132后面的接收件122的中空腔126与接收孔132本身相比，具有较大的横截面。

如下制造在图9中示出的附接部分118：

通过注塑装置144向成型工具146的内部腔164中填充注塑材料(参见图10和11)。

为了形成根据图9的附接部分118，设置可移动成型元件154、特别地为滑动元件174，滑动元件174在图10中示出的成型位置，与成型工具146的第一成型半部150的突出部156接触。

因此，通过可移动成型元件154和突出部156，形成第一成型半部150的桥。

用注塑材料填充存在于成型半部150、152之间的内部腔164。

如特别从图11可以看出，这使得可移动成型元件154关于成型半部150、152从彼此并且从合成材料部件100可移除的脱模方向176，被合成材料部件100包围。

只要成型元件154布置在成型位置，则因此成型元件154与第一成型半部150的基体158一起移动导致合成材料部件100损坏。

为了避免这种损坏，这里可移动成型元件154沿横向、特别地与脱模方向176垂直地定向的横向方向178移动，由此从合成材料部件100移除(参见图12)。

一旦可移动成型元件154到达在图13中示出的脱模位置，可移动成型元件154可以与第一成型半部150的基体158一起沿脱模方向176移动，并且从合成材料部件100移除，而不必担心损坏合成材料部件100。

另外，在图9至14中示出的附接部分118的实施方式，在结构、功能和制造方法方面与在图2至8中示出的实施方式相对应，因此关于这些方面，参考上面的描述。

因为在所描述的合成材料部件100中，在一个处理步骤中，不仅制造合成材料部件100的基体108，还制造附接部分118，因此能够特别容易并且低成本地制造合成材料部件100。

如图10中虚线所示，可以在制造合成材料部件100的基体108之前将附件元件180或者支撑件182引入成型工具146中。

附件元件180或者支撑件182特别能够以合成材料注塑包封。

完成的合成材料部件100由此一方面包括基体108，而另一方面包括附件元件180或者支撑件182。

附件元件180或者支撑件182特别能够形成为金属型材。

优选地，附件元件180或者支撑件182用于接收和传递在合成材料部件100的使用状态下作用于合成材料部件的力和负载。附件元件180或者支撑件182由此例如是包括合成材料部件100的单元(例如汽车)的支撑和/或力传递结构的组成部件。

借助基体108在此以简单且价格低的形式可靠地将附接点形成在附件元件180或者支撑件182上。