CN103862680A - 用于制造防撞垫的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于制造防撞垫的装置和方法。公开了一种用于制造具有通过在芯部和表层之间注入发泡溶液而形成的发泡层的防撞垫的装置和方法。所述装置包括第一模具和第二模具，所述第一模具和所述第二模具用于在所述第一模具和所述第二模具结合时通过将表层材料的熔融树脂注入表层成型腔而形成表层。此外，第三模具和第四模具在所述第三模具和所述第四模具结合时通过将芯部材料的熔融树脂注入芯部成型腔而形成芯部。所述第一模具在所述第一模具的内表面具有真空孔，以在表层成型之前吸附并固定用于实现线迹的线状物，并且所述真空孔通过从真空压力提供单元应用的真空压力来施加用于吸附和固定的真空抽吸力。

Description

用于制造防撞垫的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于制造防撞垫的装置和方法。更具体而言，本发明涉及一种用于制造防撞垫的装置和方法，其通过降低模具的数量、安装零件的数量和工序的数量并省去手工而能够提高生产率并减少用于设备和制造的成本，并且能够在表层的表面上提高凸起设计的自由度的同时，克服由于发泡液体的泄漏而引起的过度流失。

背景技术

通常地，在由于车辆事故在乘客和防撞垫之间发生碰撞时，防撞垫用作安装在驾驶员和乘客座椅前面处的内部材料以保护乘客。这些挤压衬垫由发泡材料形成，以一定程度地实现弹性座垫性能和冲击吸收特性的同时提供在美学上提高的表面条件。

用于车辆的防撞垫通常包括表层和芯部，所述表层为提供提高的美学表面条件的表面材料，所述芯部作用为在表层内部的防撞垫的框架。例如聚丙烯（PP）泡沫和/或聚亚安酯（PU）泡沫的发泡层被置于表层和芯部之间，以提供缓冲性能和冲击吸收性能。

图1a、图1b、图1c、图1d为示出制造典型的防撞垫的工序的示例性视图。通过聚合物注射模制方法、真空吸附模制方法和发泡模制方法分别形成芯部1、表层2和发泡层3，其所有工序都将参照图1a、图1b、图1c、图1d进行如下具体描述。

首先，聚合物树脂材料1a以低压被注入包括上模具4和下模具5的注射模具中以形成芯部1，并且单独地，在公型真空成型模具6中预热的表层2通过真空吸附方法被***并模制。

特别地，尽管在附图中没有示出，在真空成型模具6中用于真空吸附表层2的细真空孔形成在真空成型模具6内，并且真空孔连接到模具内的一个通道，并且接着连接到大容量的外部真空泵。此外，发泡液体3a被注射入下模具5的芯部1内，然后，附接至表层2的成型上模具7被关闭，将附接至上模具7的表层2压缩并接合到下模具5的发泡液体3a上。

之后，形成的发泡层3和表层2的非必要边缘部分（例如，发泡液体的泄漏部分）被剪切并去除（例如，修剪），或者表层2的边缘部分通过粘合剂附着并固定至芯部1，使得发泡层3被覆盖。

然而，该典型的制造方法具有如下的限制。

首先，由于芯部1、表层2和发泡层3需要以单独的模具分别模制，总计需要三个模具（例如，芯部注射上和下模具、真空成型模具和发泡上模具）来制造防撞垫。因此，在投资和制造成本中存在例如模制成本增加的限制。

而且，由于即使在关闭状态下时，下模具5和发泡上模具7也在腔的边缘部分处被打开，因此发泡液体的泄漏可以发生在打开的边缘部分处，因此导致了发泡液体的过度损失和制造成本的增加。

如图1d所描述的，在制造后，需要单独的工序来制造防撞垫，在单独的工序中，表层2的边缘部分和由于发泡液体的泄漏而凝固的边缘部分被单独地剪切，或者仅泄漏部分被剪切并且接着通过粘合剂覆盖并附着表层2的边缘部分。此外，由于发泡液体需要被注射入打开的腔（例如，发泡腔）内，可能难以准确地在调节的温度范围内维持并控制发泡液体的注射温度。

此外，在发泡腔被打开或者发泡液体能够泄漏的结构中，由于发泡液体的早期凝固，因此发泡层3需要被设计为具有基本统一的大约5mm或更厚的厚度。这可以导致降低防撞垫的设计自由度（例如，打开发泡的限制）。

为了解决这些限制，已经提出了这样的模制装置，即通过使用滑动模具将表层的边缘部分紧密地附着至芯部来密封发泡腔的同时将真空发泡模具和发泡上模具整合成一个共同的模具。这带来了解决发泡液体的过度损失的限制的好处，并且能够提高防撞垫的设计自由度。

图2为示出包括阻止发泡液体的泄漏的滑动模具的典型发泡整合注射模制装置的示例性视图。在用于制造防撞垫的装置中，可以通过模内压纹（In-Mold Grain）(IMG)发泡整合注射模制方法制造防撞垫。具体地，IMG发泡工序是指这样的方法，在模具内通过表层加热和真空抽吸模制表层，并且同时通过在模具（例如，真空成型模具）的内表面上形成凸起而在表层的表面上形成凸起来形成表层（例如，热塑性烯烃(TOP)材料）。

如图中所示，当芯部注射模具10和11结合时，可以将树脂注射入模具以形成芯部1，并且同时，在真空成型模具12内通过真空吸附形成表层2。之后，通过上旋转单元来旋转并转移模具，以允许具有表层2的真空成型模具12与具有芯部1的下模具11结合，然后发泡液体被注入芯部1和表层2之间并在其间发泡以形成发泡层3。

当发泡液体被注入时，滑动模具12a允许表层2的边缘部分紧密地附着至芯部1以密封发泡腔。特别地，滑动模具12a在发泡期间为了密封而向前移动预先确定的距离，并然后固定以维持密封。在发泡后，滑动模具12a向后移动以排出产品。

如图3所示，当形成在芯部1上的密封突起部件1c与表层2重叠时，密封被执行。因此，通过密封突起部件1c阻止发泡液体的泄漏。

该模制装置可以基本阻止发泡液体的泄漏，并且模具的部件共同地使用，从而降低了模具的数量、模具的成本以及投资和制造成本。

然而，由于表层2的边缘部分位于滑动模具12a下，因此表层2的边缘部分需要被单独地剪切，或者需要执行表层2的端部结束工序（例如，端部包裹工序）。

在现有技术的常规防撞垫制造装置中，当滑动模具向前移动时，附接至真空成型模具的表层的边缘部分朝向芯部的端部弯曲，以允许表层的边缘部分紧密地附着至芯部。因此，在发泡工序期间，可以通过紧密地附着至芯部的端部的表层的边缘部分整体地密封发泡腔。

当发泡液体被注入密封的发泡腔时，发泡层可以形成在密封的发泡腔内而没有发泡液体的泄漏。此外，可以自动地执行表层端部结束工序（例如，端部包裹工序）的同时，将由滑动模具弯曲的表层的边缘部分接合并固定至发泡层的端部。因此，可以解决发泡液体的泄漏，并且可以省去已经手动执行的剪切工序或包裹工序两者。此外，可以提高生产率。

而且，根据另一个常规模制装置，如图2所示，由于表层的真空吸附模制被执行，因此需要用于真空吸附模制的装置（也即，具有细真空孔的昂贵模具、用于材料吸附的真空泵和用于在模制之前加热材料的加热器）。

图4为示出与模制装置一起的加热器和真空泵的示例性视图。如图4所示，提供了将真空压力应用至真空成型模具12的真空孔的真空泵13以及在表层材料2a被吸附至真空成型模具12之前加热表层材料2a的加热器14。

为了通过使用真空泵13和加热器14的IMG发泡整合注射模制方法来制造防撞垫，需要在没有凸起的表层材料（例如，TPO片）2a上形成小凸起的真空成型模具12，特别的是，具有通过模具的内表面形成的细真空孔（例如，50μm至200μm的细孔）的昂贵的镍电铸模具，以便将表层材料2a吸附至模具的内表面。在模具吸附之前需要用加热器14加热表层材料2a，并且需要将加热的表层材料2a转移至真空成型模具12的单独的转移设备（未示出）。

此外，仅当通过应用经由模具12的真空孔的真空压力能够将整个表层材料吸附并固定至模具的内表面，并且材料被强力地吸附以允许在模具的内表面上将表层材料的表面部分***凸起部分时，凸起可以形成在表层的表面上。因此，需要形成很强抽吸力的真空压力，并因此需要大容量真空泵和箱体。

最后，存在这样的限制，即由于镍电铸模具、加热器、转移设备和大容量真空泵和箱体的安装，因此导致装备成本的增加。

接下来，将参照图5和图4对关于产品质量的限制进行描述。图5为示出在真空成型期间的表层的示例性横截面图，并且图4为“A”部分的示例性视图。

图5示出了：（a）由加热器加热并且***模具12的表层材料2a；（b）在表层材料2a通过经由模具12的细真空孔的真空抽吸力被真空吸附至模具的内表面时执行模制；以及（c）在模制之后的状态，该状态显示了典型的限制。

当在模制期间应用真空抽吸力（b）时，表层材料2a的表面部分被***在模具的内表面上的凹入凸起，并且接着在最终形成的表层2上形成凸出凸起2b，如图5所示。特别地，在使用真空吸附的IMG凸起模制方法中，如图5所示，可能发生质量恶化，其是在模制后解除真空时由表层2的凸起2b的收缩和回弹而引起的。

此外，为了在表层2中形成凸起2b，表层材料2a的表面部分必须通过真空抽吸力***在模具12的内表面上的凸起部分12b。在这种情况下，花费了过多的真空时间，并因此降低了生产率。

而且，在真空吸附方法中，可能难以形成尖锐部分并处理底切（undercut）部分。此外，当试图在表层2的表面上实现线迹（stitch）2c时，线迹2c也通过在模具12的内表面内的凸起部分12b而形成。特别地，线迹2c为在具***置处突出的表层表面的部分，对应于在表层2的表面上线迹的形状。

因此，如图6所示，存在这样的限制，即仅能够实施与表层2具有相同颜色的线迹，并且线迹2c的实际感觉变差。

公开于该发明背景技术部分的上述信息仅仅旨在加深对发明背景的理解，因此其可以包含并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供一种用于制造防撞垫的装置和方法，其通过降低模具的数量、安装零件的数量和工序的数量并省去手工而能够提高生产率并减少用于设备和制造的成本，并且可以在表层的表面上提高凸起设计的自由度的同时，克服由于发泡液体的泄露而引起的过度流失。

本发明还提供了一种用于制造防撞垫的装置和方法，其可以提高在表层的表面上形成的线迹的现实感觉。

在一个方面，本发明提供了一种用于制造具有通过在芯部和表层之间注入发泡溶液而形成的发泡层的防撞垫的装置，所述装置包括：第一模具和第二模具，所述第一模具和所述第二模具在所述第一模具和所述第二模具结合时通过将表层材料的熔融树脂注入表层成型腔而形成表层；以及第三模具和第四模具，所述第三模具和所述第四模具在所述第三模具和所述第四模具结合时通过将芯部材料的熔融树脂注入芯部成型腔而形成芯部，其中所述第一模具在所述第一模具的内表面具有真空孔，以在表层成型之前吸附并固定实施线迹的线状物（thread），并且所述真空孔通过应用来自真空压力提供单元的真空压力来施加吸附和固定的真空抽吸力。

在另一个方面，本发明提供了一种用于制造具有通过在芯部和表层之间注入发泡溶液而形成的发泡层的防撞垫的方法，所述方法包括：在将真空压力应用至真空孔时将线状物吸附并固定至第一模具的内表面以堵塞真空孔，所述线状物在所述表层的表面上形成线迹部分；在所述第一模具和第二模具结合时通过注入表层材料的熔融树脂而形成所述表层；在第三模具和第四模具结合时通过注入芯部材料的熔融树脂而形成所述芯部；以及在打开模具并接着将固定有所述表层的第一模具和附接有所述芯部的第四模具结合之后，通过将发泡液体注入在所述芯部和所述表层之间的发泡腔而形成发泡层。

在另一方面，本发明提供了一种通过上述方法制造的防撞垫，包括线迹部分的所述防撞垫包括：暴露部分，所述暴露部分具有暴露在表层的表面上的线状物；以及隐藏部分，所述隐藏部分具有埋入所述表层的表面内的线状物。

附图说明

接下来将参照由所附附图显示的本发明的某些示例性实施方案来详细地描述本发明的以上及其它特征，这些附图在下文中仅以显示的方式给出，因而对本发明是非限定性的，在这些附图中：

图1a、图1b、图1c、图1d为示出根据相关技术的制造典型的防撞垫的工序的示例性视图，其中图1a表示芯部注射，图1b表示表层成型，图1c表示发泡，图1d表示剪切；

图2为示出根据相关技术的包括滑动模具的典型发泡整合注射模制装置的示例性视图，其中图2中的（a）表示芯部注射，图2中的（b）表示表层成型，图2中的（c）表示发泡；

图3为根据相关技术的图2的“A”部分的示例性横截面图；

图4为示出根据相关技术的典型模制装置和包括加热器和真空泵的辅助设施的示例性视图；

图5为示出根据相关技术的在典型真空吸附成型期间的表层的示例性横截面图；

图6为示出根据相关技术的通过典型方法制造的表层的表面的示例性视图；

图7a和图7b为示出根据本发明的示例性实施方案的防撞垫制造装置的构造的示例性横截面图，其中图7a的下部的左边表示芯部注射模制，图7a的下部的右边表示表层注射模制，图7b的上部表示发泡，图7b的下部表示产品排出；

图8为示出根据本发明的示例性实施方案的形成线迹的暴露部分和隐藏部分的工序的示例性横截面图；以及

图9为示出根据本发明的示例性实施方案制造的表层的表面的示例性视图。

在附图中阐述的附图标记包括在下文进一步讨论的对下列元件的参考：

1:表层        2:芯部

3:发泡层      110:第一模具

111:滑动模具  112:凸起

113:固定槽    114:真空孔

115:线状物    115a:暴露部分

115b:隐藏部分 120:第二模具

121:滑动模具  122:注射通道

130:第三模具  140:第四模具。

应当了解，所附附图并不一定是按比例绘制的，其显示了说明本发明基本原理的各种示例性特征的略微简化的表示。本文所公开的本发明的具体设计特征，包括例如具体尺寸、方向、位置和外形，将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。

具体实施方式

在此使用的术语仅出于描述特定的实施方案的目的，并且并非旨在限制本发明。如此处所使用的单数形式“一个（a）”、“一个（an）”以及“该（the）”也旨在包含复数形式，除非上下文中明确地另有所指。应当进一步地理解，术语“包括（comprises）”和/或“包括（comprising）”，在本说明书中使用时，指定了阐明的特征、整数、步骤、操作、元件和/或零件的存在，但并不排除一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、元件、零件和/或其群组的存在或增加。如此处所用，术语“和/或”包括一个或更多相关联的列出的项的任何和所有组合。

除非具体地规定或者从上下文明显看出，如本文所使用的术语“大约”应理解为在本领域中的正常公差的范围内，例如在2倍平均标准差内。“大约”能够理解为在规定值的10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.1%、0.05%或0.01%的范围内。在上下文中除非非常明确的另有所指，本文所提供的所有数值都通过术语“大约”来修改。

接下来将对本发明的不同实施方案详细地作出引用，实施方案的实例被显示在所附附图中并被描述如下。虽然本发明与示例性的实施方案相结合进行描述，但是应当了解，本说明书不是要将本发明限制为那些示例性的实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等同和其它实施方案。

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆（SUV）、公共车辆、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆（例如源于非汽油的能源的燃料）。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。

接下来，将参考所附附图具体描述本发明的示例性实施方案，从而使本领域的技术人员能够容易地实现本发明。

在本发明的示例性实施方案中，可以使用注射模制方法代替真空吸附模制方法来制造表层，并且实际线状物可以固定在表层的表面上以注射模制表层时实现线迹。

本发明可以应用至使用模内压纹(IMG)发泡整合注射方法的防撞垫的制造。由于注射模制方法可以代替典型真空吸附模制方法用来形成表层，因此可以使用钢注射模具（例如，由钢合金材料形成）代替昂贵的镍电铸模具。特别地，类似于镍电铸模具（例如，真空成型模具），可以在钢注射模具的内表面内形成凸起图形（例如，凹入凸起）。

然而，钢注射模具可以具有更少的真空孔以吸附并固定线状物，而不像在镍电铸模具中，遍及模具的内表面均匀地形成细真空孔。换言之，在形成表层的典型真空成型模具中，由于表层需要被吸附并固定以被转移至发泡工序，并且凸起部分需要使用通过真空孔应用的真空抽吸力而被真空吸附，因此多个真空孔必须遍及表层被均匀地设置。

然而，在本发明中，由于可以使用注射模制方法形成表层的凸起部分，因此在后面描述的固定线状物的固定槽内的真空孔仅必须设置在表层成型模具内。因此，需要更少的真空孔。

以供参考，将注射模制的表层固定至模具以转移至发泡工序的装置可以包括真空孔（和真空抽吸力）以及在后面描述的表层成型上模具的滑动模具。特别地，真空抽吸力可以使用滑动模具辅助固定力。此外，在典型真空吸附成型方法中，需要应用这样的抽吸力，其比用于固定表层以在表层的表面形成凸起的抽吸力更强。然而，在本发明中，由于仅需要应用真空压力以允许线状物和表层被吸附并固定至更少数量的真空孔，因此可以使用相对小容量的真空压力提供单元（也即，小容量的真空泵或箱体）。此外，由于注射模具方法被用来在模具形成表层，可以省去在真空吸附模制中的转移设备和对材料加热（例如，预热）需要的加热器。

图7a和图7b为示出根据本发明的示例性实施方案的防撞垫制造装置的构造的示例性横截面图，其也显示了分阶段的制造工序。

图7a示出了吸附并固定至上模具的线状物以及芯部和表层的注射。图7b示出了产品的发泡和排出。如图7a和7b所示，根据本发明的示例性实施方案的防撞垫制造装置可以包括形成表层的上模具110和下模具120，以及形成芯部的上模具130和下模具140。

接下来，形成表层的上模具110和下模具120将称为第一模具和第二模具，并且形成芯部的上模具130和下模具140将称为第三模具和第四模具。

如上所述，第一模具110可以变为钢注射模具。特别地，第二模具120也可以变为钢注射模具。形成芯部的第三模具130和第四模具可以类似于用于注入芯部1的典型构造，并且也可以变为钢注射模具。

然而，当第一模具110和第四模具140结合时，形成发泡层3的发泡腔可以在表层2和芯部1之间形成，第一模具110附接有注射模制的表层2，第四模具140具有注射模制的芯部1。第一模具110和第四模具140也可以用作用于发泡的模具（参见图7b的发泡）。换言之，当第一模具110和第四模具140结合时，在固定至模具的芯部1和表层之间的腔可以为在其中可以执行发泡的发泡腔（例如，用于发泡层的发泡腔）。因此，可以制造具有堆叠结构的表层2、发泡层3和芯部1的产品（例如，防撞垫）。此外，发泡腔可以形成由第一模具110的滑动模具111密封的空间。第一模具110的滑动模具111可以将表层2的边缘部分紧密地附着至芯部1的边缘部分，以密封发泡腔边缘部分。

由于第四模具140可以用作用于发泡和芯部成型的下模具，因此第四模具140可以包括注射通道141和发泡液体注射通道142，注射通道141用于将芯部材料的熔融的聚合物树脂注入芯部成型腔，发泡液体注射通道142用于将作为发泡层的材料的发泡液体注入发泡腔。特别地，在发泡工序期间，发泡上模具（也即，上模具）可以变为第一模具110。

此外，发泡液体可以通过设置在第四模具140内的发泡液体注射通道142从首先形成的芯部1的下侧注入。特别地，由于发泡液体必须被注入腔（也即，通过芯部1在其上具有表层2的发泡腔），因此孔1b可以在发泡工序之前形成在芯部1内以向上流通发泡液体。

因此，为了在芯部1内形成孔1b，销部件131可以在对应于第四模具140的发泡液体注射通道142的位置（对应于在模具的关闭状态下的发泡液体注射通道）处以大致的芯部成型厚度从第三模具130的内表面向下突出。因此，当第三模具130和第四模具140结合成为关闭状态（例如，结合状态）时，第三模具130的销部件131可以位于在两个模具之间的芯部成型腔（例如，模具的腔）内的第四模具140的发泡液体注射通道142处。特别地，当作为芯部材料的熔融的树脂（例如，注射液体）可以通过注射通道141注入时，可以形成具有由销部件131形成的孔1b的芯部1。

在上述的每个模具中，作为上模具的第一模具110和第三模具130可以为母型模具，并且作为下模具的第二模具120和第四模具140可以为公型模具。

另一方面，形成表层的第一模具110和第二模具120可以在结合时形成表层成型腔（例如，模具的腔）时，如图7b所示，作为表层材料的熔融的树脂（例如，注射液体）可以注入由两个模具限定的表层成型腔以形成表层2。因此，注射通道122可以设置在第二模具120内以将熔融的树脂注入表层成型腔。

在该实施方案中，在熔融状态下具有低粘度的材料（例如，作为聚丙烯（PP）和苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯（SEBS）的混合树脂的基于PP/SEBS的TPO）可以用作制造表层的材料。此外，凸起112可以形成在第一模具110的内表面。凸起112可以为类似于在典型真空吸附成型方法中使用的镍电铸模具的凹入的凸起。

然而，在根据该实施方案的第一模具110中，可以省去形成典型线迹部分的凸起112。作为替代，实际线状物可以用于在表层的表面上形成线迹，并且线状物可以先于表层注射而固定在第一模具110的内表面上。

在示例性实施方案中，固定槽113可以沿线状物115被吸附并被固定在第一模具110的内表面上之处的部分纵向地形成，并且线状物可以***并坐入（seat）固定槽113中。固定槽113可以基本沿线状物115被固定在第一模具110的内表面上之处的整个部分而纵向地形成。特别地，固定槽113可以以这样的深度或宽度形成，即仅可以将线状物115的截面部分***固定槽113。换言之，固定槽113可以以这样的深度或宽度形成，即仅可以将线状物115的截面部分***，并且可以使线状物115的其他部分突出到外面（见图8）。

此外，真空孔114可以沿固定槽113以预先确定的间隔设置在第一模具110的内表面内。真空孔114可以将线状物115吸附并固定在模具的内表面上（见图8）。在该实施方案中，设置在固定槽113的内表面内的真空孔114的入口可以沿线状物115的纵向方向（例如，固定槽的纵向方向）具有圆形形状或长方形形状。

真空孔114可以从位于模具的内表面（例如，固定槽的内表面）上的入口延伸至模具的内部以接合至一个通道114内，并且接着真空孔114可以通过软管或管道连接到作为外部真空压力提供单元的真空泵（未示出）。因此，当通过真空泵将真空压力应用到真空孔114时，通过经由真空孔114应用的真空抽吸力可以将线状物115吸附并固定至固定槽113的内侧。特别地，可以将线状物115吸附并固定以完全堵塞真空孔114的入口，以阻止用于表层注射成型的熔融的树脂，也即表层材料的注射液体，渗透入真空孔114。

为了阻止熔融的树脂渗透入真空孔，真空孔114的入口可以形成为通过吸附并固定至固定槽113的线状物115完全堵塞真空孔114的入口的大小和形状。例如，真空孔114的入口可以具有小于线状物115的直径的直径（例如，当入口为圆形时）或宽度（例如，当入口在一个方向上为长方形时）（见图8）。

图8示出了：1）在表层成型之前通过经由真空孔114应用的抽吸力而吸附并固定至固定槽113的内侧的线状物115；2）在线状物115堵塞真空孔114的同时通过注入注射液体执行表层的注射模制；以及3）在芯部和表层2的注射之后在形成发泡层3时通过解除真空而排出的产品。

因此，当可以将线状物115吸附并固定至第一模具110的固定槽113时，然后表层被注射模制，然后在线状物115附接至被模制的表层2的表面时，可以形成线迹，并且因此，实际线状物可以使线迹（图9的115a和115b）在表层表面上。特别地，在固定***固定槽113的线状物115的位置时，真空压力通过线状物115可以维持真空孔径114的堵塞条件。在该条件中，真空压力可以作为堵塞真空孔114以阻止注射液体渗透入真空孔114的固定力而操作。

此外，真空压力可以将线状物115吸附并固定至固定槽113以阻止整个线状物完全地渗透入注射液体，并且可以在将注射模制的表层2转移到发泡工序时（例如，第一模具被转移至第四模具并接着与其结合；见图7a和图7b），经由真空孔114将真空抽吸力应用至表层2来辅助表层固定。在该工序中，由于仅需要提供可以仅吸附线状物115和表层2的更小的真空压力，因此相比于相关技术可以使用相当小容量的真空泵和箱体（例如，不需要在相关技术中形成凸起需要的相当大的抽吸力）。

此外，由于表层2为注射模制，可以省去用于真空吸附成型所需的加热器。也可以提高凸起形状的自由度。由于可以通过注射模制制造表层2，可以沿第一模具110的凸起形状实施尖锐形状或底切形状以形成表层，并且可以阻止由于通过真空吸附方法在模制之后发生的收缩或回弹引起的变形。

在另一方面，滑动模具111可以设置在第一模具110内以向前和向后可移动而用来密封发泡腔。在发泡工序期间滑动模具111可以在控制器（未示出）的控制下向前移动，在模制之后支持转移至发泡工序的表层2以将表层2固定至第一模具110，并且在发泡工序内通过将表层2的边缘部分紧密地附着并固定至芯部1的边缘部分来密封发泡腔的边缘部分。

由于滑动模具111可以在发泡腔的边缘部分处将表层2紧密地附着至芯部1，因此滑动模具111可以沿模具的发泡腔的边缘部分设置。特别地，由于滑动模具111需要向前移动以密封发泡腔的边缘部分，因此滑动模具111可以包括沿发泡腔的圆周设置的多个分开的模具。

此外，滑动模具111可以通过气缸单元（未示出）而向前和向后移动，并且可以与气缸单元的活塞杆的往复运动一起向前和向后移动。

而且，滑动模具121可以在第二模具120内单独地设置。滑动模具121可以类似于滑动模具111来操作。第二模具120的滑动模具121可以在斜方向上向前和向后移动。在该构造中，当第一模具110和第二模具120处于关闭状态（例如结合状态）时，第一模具110的滑动模具111和第二模具120的滑动模具121可以在向前移动时密封表层成型腔。

特别地，第一模具110的滑动模具111可以密封表层成型腔，并且可以对应于表层形状的表层成型腔，其边缘部分可以向内弯曲。此外，第二模具120的滑动模具121可以为单独的滑动模具，其连同第一模具110的滑动模具111一起密封表层成型腔。

滑动模具111和滑动模具121可以在向前移动时形成表层成型腔的部分。当第一模具110的滑动模具111和第二模具120的滑动模具121两者都向前移动时，根据图7a中所示的表层的注射模制，滑动模具111和滑动模具121可以竖直地彼此接合，同时维持基本等于表层的厚度的间隙。

特别地，具有凹入形状的第一模具110的滑动模具111的前端部分可以形成向内弯曲的表层的部分，并且因此可以形成表层的形状，表层的边缘部分向内弯曲（参见图7a的表层注射模制）。换言之，当第一模具110的滑动模具111水平地朝向中心移动并且第二模具120的滑动模具121斜向地移动（例如，竖直地提升）时，第一模具111和第二滑动模具121可以彼此接合，使得表层2的边缘部分具有上述的形状。

接下来，将参照图7a和图7b详细描述使用具有上述构造的模制装置的制造防撞垫的工序。

首先，可以通过驱动真空泵将真空压力应用至形成表层的第一模具110的真空孔114，并且接着唯一颜色的线状物115可以***并坐入固定槽113，以允许通过经由以预先确定的间隔设置的真空孔114应用的真空抽吸力而使线状物115被吸附并固定至固定槽113（参见图7a的第一视图）。特别地，线状物115可以具有与表层2相同的颜色，或者可以具有与表层2的颜色不同的唯一的颜色。

接下来，第一模具110和第二模具120以及第三模具130和第四模具140可以结合，并且在设置在第一模具110内的滑动模具111和设置在第二模具120内的滑动模具121向前移动时，芯部材料的熔融树脂和表层材料的熔融树脂可以分别通过第二模具120的注射通道121和第四模具140的注射通道141被注入以同时注射模制芯部1和表层2（参见图7a的第二视图）。

而且，当发泡得以完成时，第二模具120的注射通道121可以向后移动，并且接着可以提升第一模具110和第三模具130以打开每个模具。可以通过移动模具而结合用作发泡模具的第一模具110和第四模具140，并且接着可以通过经由第四模具140的发泡液体注射通道141注入发泡液体而形成发泡层3（参见图7b的第一视图）。特别地，当第一模具110的滑动模具111向前移动时，表层2和芯部1可以紧密地彼此附着以密封发泡腔的边缘部分，并且可以通过将发泡液体注入密封的发泡腔来阻止发泡液体泄漏。

接下来，可以提升第一模具110和第三模具130以打开每个模具，并且接着可以排出产品（例如，防撞垫）（参见图7b的第二视图）。由于可以将表层2与芯部1的表面维持在附着状态的同时通过在排出的产品的边缘部分处的发泡液体来固定表层2（例如，没有发泡液体的泄漏），因此可以省去单独的表层剪切工序或表层端部结束工序（例如，端部包覆工序）。

图8为示出使用线状物在表层的表面上形成线迹的工序的示例性视图。在图8的（a）和（b）中，在顶部的第一视图示出了在表层成型工序之前通过经由真空孔114应用的抽吸力而吸附并固定至固定槽113的内侧的线状物115。第二视图示出了在线状物115堵塞真空孔114时执行的表层的注射模制。第三视图示出了在芯部和表层2的注射之后在形成发泡层3时通过解除真空而排出的产品。

可以通过以预先确定的间隔设置的真空孔114而吸附线状物115，并且接着可以注射模制表层2。因此，线状物115可以固定在表层2的表面上，并且线状物115的部分可以暴露在表层2的表面以形成线迹。

根据该示例性实施方案制造的防撞垫可以具有包括暴露部分115a和隐藏部分115b的线迹，在暴露部分115a中，线状物115可以暴露在表层2的表面上，并且在隐藏部分115b中，线状物115可以***（例如，埋在）在表层2的表面内。特别地，线迹的暴露部分115a可以为线状物115暴露在表层2的表面上的部分，并且线迹的隐藏部分115b可以为由表层材料覆盖的线状物115的部分（参见图9）。

根据注射模制，至少线状物115的截面部分可以***注射液体，并且接着可以固定在模制表层2的表面内的同时***表层2。特别地，当注入注射液体的同时线状物115被固定至第一模具110的固定槽113的内侧时，吸附至真空孔114的线状物115的第一部分（也即，堵塞真空孔114的线状物115的第一部分）可以通过经由真空溶液（vacuumsolution）114应用的真空抽吸力而紧密地附着至模具110的表面。因此，线状物115的第一部分可以阻止在线状物115和模具110之间的注射液体的渗透（参见图8中的（a））。因此，由于注射液体不可以在吸附至真空孔114的线状物115的第一部分处在线状物115和模具110之间渗透，因此线状物115的截面上部可以暴露在表层2的表面的外部。因此，线状物115的第一部分可以变成暴露在模制的表层2的表面的外部的暴露部分115a。

另一方面，由于在线状物115和模具110之间的注射液体的渗透，因而不直接地吸附至真空孔114的线状物115的第二部分可以完全地***表层2中，并因此，线状物115的截面上部可以不暴露而从外部隐藏。特别地，由于注射液体的渗透而形成以覆盖线状物的表层表面的部分可以变为隐藏部分115b，并且在从外部观察时，隐藏部分115b可以***而防止暴露。

简而言之，由于线状物115可以紧密地附着至真空孔114使得注射液体不在表层2的注射模制上渗透，因此，暴露在表层表面的外部的线状物115的第一部分可以变为暴露部分115a。此外，由于可以通过在表层2的注射模制时的注射液体渗透而埋入线状物115，因此，覆盖线状物115的表层材料的第二部分可以变为隐藏部分115b。

如图8中的（a）所示，由于线状物115在堵塞真空孔114的同时通过真空抽吸力紧密地附着至固定槽113的内表面，因此在注射期间注射液体可以不在线状物115和模具110之间渗透，并因此，线状物115的截面上部可以暴露在表层2的表面的外部，也即，可以变为暴露部分115a。

此外，如图8中的（b）所示，注射液体可以渗透入真空抽吸力不直接作用的部分，特别地，具有相当低的抽吸力的间隙，也即，在模具110的固定槽113的内表面和线状物115之间的间隙。在这种情况下，渗透的注射液体可以向下推线状物115，并且覆盖线状物115的上部。因此，线状物115可以***模制的表层2的表面，并且可以在隐藏部分115b处不暴露至外部。

图9示出了固定至表层的表面的线状物。如图9所示，在其中线状物以预先确定的长度暴露在外部的暴露部分115和在其中线状物以预先确定的间隔外部地隐藏的隐藏部分115b可以存在于表层2的表面上。

已经在上面描述出，紧密地附着至模具（例如，固定槽113的内表面）110使得注射液体不会通过经由真空孔114应用的真空抽吸力而渗透的线状物的部分可以变为暴露部分115，并且通过由低抽吸力引起的在模具110和线状物115之间的注射液体的渗透而形成的部分可以变为隐藏部分115b。可以基于真空孔114的大小和间隔以及真空抽吸力来调节暴露部分115a和隐藏部分115b的长度。

特别地，尽管可以在模具的制造之后预先设定真空孔114的大小和间隔，但是注射液体不可以渗透的部段可以形成在通过调节真空压力和真空抽吸力的大小而不对应于模具110的真空孔114线状物的部分处，而且，可以调节注射液体渗透的部段的长度。

因此，可以调节暴露部分115a的长度和间隔以及隐藏部分115b的长度和间隔。此外，随着真空抽吸力的增加，暴露部分115a的长度和隐藏部分115b的间隔可以增加。另一方面，随着真空抽吸力的减少，隐藏部分115b的长度和暴露部分115a的间隔可以增加。特别地，真空抽吸力可以应用至这样的程度，即注射液体可以不渗透入真空孔114的同时线状物115基本堵塞真空孔114。

根据本发明的示例性实施方案的用于制造防撞垫的装置和方法，可以通过降低模具的数量、安装零件的数量和工序的数量并省去手工而提高生产率并降低用于设备和制造的成本，并且可以在表层的表面上提高凸起设计的自由度的同时，克服由于发泡液体的泄露而引起的过度流失。

特别地，由于可以通过注射模制制造表层，因此可以使用较小容量的真空泵和箱体，并且可以省去加热器。此外，可以在表层的表面上形成各个凸起图形。可以通过使用实际的线状物实施在表层的表面上形成的线迹部分来提高线迹的现实感觉。

已参照本发明的示例性实施方案详细地描述了本发明。然而，将由本领域中的技术人员理解，在这些实施方案中做出的变化并不脱离本发明的原理和精神，在所附权利要求及其等同物下定义本发明的范围。

Claims (21)

1.一种用于制造具有通过在芯部和表层之间注入发泡溶液而形成的发泡层的防撞垫的装置，所述装置包括：

第一模具和第二模具，所述第一模具和所述第二模具在所述第一模具和所述第二模具结合时通过将表层材料的熔融树脂注入表层成型腔而形成所述表层；以及

第三模具和第四模具，所述第三模具和所述第四模具在所述第三模具和所述第四模具结合时通过将芯部材料的熔融树脂注入芯部成型腔而形成所述芯部，

其中所述第一模具在所述第一模具的内表面具有真空孔，以在表层形成之前吸附并固定用于实现线迹的线状物，并且所述真空孔通过从真空压力提供单元应用的真空压力来施加用于吸附和固定的真空抽吸力。

2.根据权利要求1所述的用于制造具有通过在芯部和表层之间注入发泡溶液而形成的发泡层的防撞垫的装置，其中固定有模制的表层的所述第一模具和附接有模制的芯部的所述第二模具被用作发泡模具，以在所述第一模具和所述第二模具结合时在所述表层和所述芯部之间形成发泡腔。

3.根据权利要求1所述的用于制造具有通过在芯部和表层之间注入发泡溶液而形成的发泡层的防撞垫的装置，其中所述真空孔沿所述线状物得以吸附并固定的所述第一模具的内表面的部分以预先确定的间隔而设置。

4.根据权利要求1所述的用于制造具有通过在芯部和表层之间注入发泡溶液而形成的发泡层的防撞垫的装置，其中固定槽沿所述线状物得以坐入并固定的所述第一模具的内表面的第一部分而形成，并且每个真空孔的抽吸入口都设置在所述固定槽的内表面内。

5.根据权利要求4所述的用于制造具有通过在芯部和表层之间注入发泡溶液而形成的发泡层的防撞垫的装置，其中所述固定槽具有使所述线状物的第一部分***的深度或宽度，并且所述线状物的第二部分向外部突出。

6.根据权利要求1所述的用于制造具有通过在芯部和表层之间注入发泡溶液而形成的发泡层的防撞垫的装置，其中所述真空孔具有设置在所述第一模具的内表面内的抽吸入口，并且所述抽吸入口沿所述线状物的纵向方向具有圆形形状或长方形形状。

7.根据权利要求1所述的用于制造具有通过在芯部和表层之间注入发泡溶液而形成的发泡层的防撞垫的装置，其中所述真空孔具有设置在所述第一模具的内表面内的抽吸入口，并且所述抽吸入口具有由所述线状物堵塞的大小和形状，以阻止所述表层材料的熔融树脂在其内渗透。

8.根据权利要求7所述的用于制造具有通过在芯部和表层之间注入发泡溶液而形成的发泡层的防撞垫的装置，其中所述真空孔的抽吸入口具有小于所述线状物的直径的直径或宽度。

9.根据权利要求1所述的用于制造具有通过在芯部和表层之间注入发泡溶液而形成的发泡层的防撞垫的装置，进一步包括：

滑动模具，所述滑动模具设置在所述第一模具内以形成表层成型腔的部分，并且所述滑动模具移动以密封所述表层成型腔，

其中所述滑动模具配置成形成对应于所述表层的形状的表层成型腔，所述表层的边缘部分向内弯曲。

10.根据权利要求9所述的用于制造具有通过在芯部和表层之间注入发泡溶液而形成的发泡层的防撞垫的装置，进一步包括：

单独的滑动模具，所述单独的滑动模具设置在所述第二模具内以形成所述表层成型腔的部分，并且所述单独的滑动模具移动以密封所述表层成型腔。

11.根据权利要求10所述的用于制造具有通过在芯部和表层之间注入发泡溶液而形成的发泡层的防撞垫的装置，其中所述第一模具的滑动模具在水平方向上向前和向后是可移动的，并且所述第二模具的滑动模具在斜向方向上向前和向后是可移动的。

12.根据权利要求10所述的用于制造具有通过在芯部和表层之间注入发泡溶液而形成的发泡层的防撞垫的装置，其中在所述表层成型腔得以密封时，所述第一模具的滑动模具和所述第二模具的滑动模具彼此竖直地接合的同时维持对应于所述表层的厚度的间隙。

13.根据权利要求12所述的用于制造具有通过在芯部和表层之间注入发泡溶液而形成的发泡层的防撞垫的装置，其中所述第一模具的滑动模具在形成所述表层的边缘部分的其前端部分处具有凹入的形状，所述表层的边缘部分向内弯曲。

14.根据权利要求9所述的用于制造具有通过在芯部和表层之间注入发泡溶液而形成的发泡层的防撞垫的装置，其中所述滑动模具配置成在所述第一模具和所述第四模具结合时，通过将所述表层的边缘部分附着至所述芯部的边缘部分来密封发泡腔。

15.一种用于制造具有通过在芯部和表层之间注入发泡溶液而形成的发泡层的防撞垫的方法，所述方法包括：

在将真空压力应用至真空孔时将线状物吸附并固定至第一模具的内表面以堵塞所述真空孔，所述线状物在所述表层的表面上形成线迹部分；

在所述第一模具和第二模具结合时通过注入表层材料的熔融树脂而形成所述表层；

在第三模具和第四模具结合时通过注入芯部材料的熔融树脂而形成所述芯部；以及

在打开模具以将固定有所述表层的第一模具和附接有所述芯部的第四模具结合之后，通过将发泡液体注入在所述芯部和所述表层之间的发泡腔而形成发泡层。

16.根据权利要求15所述的用于制造具有通过在芯部和表层之间注入发泡溶液而形成的发泡层的防撞垫的方法，其中模制的表层包括：

暴露部分，在所述暴露部分中，所述线状物暴露在所述表层的表面上；以及

隐藏部分，在所述隐藏部分中，所述线状物***所述表层的表面，其中通过所述真空压力来调节所述暴露部分和所述隐藏部分的长度和间隔。

17.根据权利要求15所述的用于制造具有通过在芯部和表层之间注入发泡溶液而形成的发泡层的防撞垫的方法，其中所述线状物坐入并固定在固定槽内，其中所述真空孔的抽吸入口设置在所述第一模具内的所述固定槽的内侧。

18.根据权利要求15所述的用于制造具有通过在芯部和表层之间注入发泡溶液而形成的发泡层的防撞垫的方法，进一步包括：

将所述第一模具和所述第二模具结合并且移动设置在所述第一模具内的滑动模具以密封对应于所述表层的形状的表层成型腔，所述表层的边缘部分向内弯曲。

19.根据权利要求18所述的用于制造具有通过在芯部和表层之间注入发泡溶液而形成的发泡层的防撞垫的方法，进一步包括：

通过将所述第一模具和所述第二模具结合并且向前移动设置在所述第二模具内的单独的滑动模具而密封所述表层成型腔。

20.根据权利要求18所述的用于制造具有通过在芯部和表层之间注入发泡溶液而形成的发泡层的防撞垫的方法，其中所述发泡层的形成包括：

通过使用滑动模具将所述表层的边缘部分附着至所述芯部的边缘部分来密封所述发泡腔。

21.一种通过根据权利要求15的方法制造的防撞垫，所述防撞垫具有线迹部分，包括：

暴露部分，所述暴露部分包括暴露在表层的表面上的线状物；以及

隐藏部分，所述隐藏部分包括***所述表层的表面的线状物。

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