CN106828614A - 应对热变形的塑料翼子板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应对热变形的塑料翼子板。此外，提供一种通过对塑料翼子板的安装部一体形成波纹管形状，达到允许塑料翼子板移动以应对热变形的效果的装置。塑料翼子板包括发动机罩线部、保险杠线部和车门线部。此外，分别沿发动机罩线部、保险杠线部和车门线部各自的边缘形成安装部。塑料翼子板包括在安装部上形成并且可移动以应对热变形的波纹管状部。

Description

应对热变形的塑料翼子板

技术领域

本发明涉及应对热变形的塑料翼子板，并且涉及一种通过对塑料翼子板的安装部一体形成波纹管形状而允许塑料翼子板移动以应对热变形的装置。

背景技术

最近，随着环境关注和环境问题的增加，正在研究用于防止环境污染的技术。作为解决环境问题的一种方法，车辆制造商已提出通过最大化发动机效率来增加燃料效率的解决方案，以及通过减少汽车重量来增加燃料效率的解决方案。

通过减少车辆重量来增加燃料效率的方法包括：尽管用作车辆材料的现有合金钢的重量减少，然而合金钢的刚性或耐久性增加的方法，以及用重量比合金钢轻并易于确保刚性的塑料材料取代用作车辆材料的合金钢的方法。现有技术的塑料材料与合金钢相比，具有不腐蚀的优点，但是具有由于光而引起塑料材料的颜色改变、塑料材料的强度降低以及塑料材料与现有合金钢相比刚性较低的问题。

车辆的翼子板(fender)表示被称为汽车的挡泥板的部件，并且指覆盖轮胎的车辆部件，即，一般指车体侧面以平的方式延伸的部分。车辆的翼子板通常由钢材料制成，但是这导致车辆重量的增加，并且由钢材料制成的翼子板在受到冲击时可凹陷或变形，并会难以恢复。因此，最近，已提出使用塑料材料制造车辆翼子板的方法，以便通过减少车辆重量来增加燃料效率，并且更容易恢复因冲击受损或变形的翼子板的形状。

如上所述由塑料材料制成的翼子板与由钢材料制成的翼子板相比，重量可减少约40％以上，并且由于其成形性可被制造成具有各种设计。然而，塑料材料与钢材料相比发生更大的热变形。一般地，存在涂装车辆的各种方法，但是通过使用车辆的配色和现有设施能够减少制造成本的车体生产线组装，即，在将塑料翼子板结合至车体后执行热处理和涂装的方法是有利的。

然而，当对车体执行热处理时，由于钢材料和塑料材料之间的热膨胀系数的差异导致的热变形，使由塑料材料制成的车辆翼子板受损。已经提出了用于解决该问题的各种涂装方法，但是这些方法产生附加的成本，并且车辆的颜色不匹配或不一致。此外，现有技术的塑料翼子板的安装部的单独结构，使用具有单独结构的安装方法，即使用滑动夹具将塑料翼子板固定至车体。结果，因为需要制造单独的滑动夹具，并且滑动夹具需要通过单独的制造工序进行组装，所以在时间和成本方面存在问题。

发明内容

本发明提供一种塑料翼子板，其通过应对在车辆的热处理工序中发生的热变形来防止由热变形导致的破损，通过减少额外采用的部件数目减少制造成本，通过减少车辆的重量增加燃料效率，并且通过增加燃料效率减少二氧化碳来防止环境污染。本发明要解决的技术问题不限于以上提及的技术问题，并且从以下说明中，本发明所属领域的技术人员可清楚地理解以上未提及的其它技术问题。

本发明的示例性实施例提供一种应对热变形的塑料翼子板，该塑料翼子板可包括发动机罩线部(例如，发动机罩对准段)、保险杠线部(例如，保险杠对准段)以及车门线部(例如，车门对准段)，并且分别沿其边缘形成安装部，其中塑料翼子板可包括在安装部上形成并且可移动以应对热变形的夹具。

在本发明中，塑料翼子板可由热塑性树脂制成。此外，可在发动机罩线部、保险杠线部和车门线部的安装部中包括一个或多个夹具。夹具可包括由紧固件(例如，螺栓等)紧固于车体的紧固孔。夹具可与塑料翼子板一体形成。此外，紧固孔可定位于夹具的中心，并可形成连接安装部和紧固孔的波纹管状部。在本发明中，波纹管状部可具有菱形形状。

根据本发明的应对热变形的塑料翼子板可通过应对在车辆的热处理工序中发生的热变形来防止由热变形导致的破损，通过减少额外采用的部件数目减少制造成本，通过减少车辆的重量增加燃料效率，并且通过增加燃料效率减少二氧化碳来防止环境污染。

附图说明

从以下结合附图进行的详细说明中，将更清楚地理解本发明的上述及其它目的、特征和优点，其中：

图1是示出根据现有技术的通常的车辆组装和涂装工序的流程图；

图2是示出在根据现有技术的热处理工序中塑料翼子板的热变形的示例性视图；

图3是示出根据现有技术的塑料翼子板的安装部的单独结构的四边形孔的图片；

图4是根据现有技术的滑动夹具的构造图；

图5是示出根据现有技术的车体、塑料翼子板、滑动夹具以及螺栓结合的状态的示例性视图；

图6是根据本发明的示例性实施例的塑料翼子板的安装部的一体结构的构造图；

图7是示出在根据本发明的示例性实施例的塑料翼子板上的一体夹具的位置的示例性视图；

图8是示出根据本发明的示例性实施例的塑料翼子板的安装部的一体夹具、车体以及螺栓结合的状态的示例性视图；

图9是示出根据本发明的示例性实施例的塑料翼子板的由热变形导致的移动的示例性视图；并且

图10是示出由于根据本发明的示例性实施例的塑料翼子板的热变形而变形的一体夹具的形状的构造图。

具体实施方式

应该理解的是，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其它类似术语包括一般的机动车辆，例如包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆在内的乘用车辆，包括各种艇和船在内的水运工具，航空器等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、内燃车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其它替代燃料车辆(例如，从石油以外的资源取得的燃料)。

本文所使用的专有名词仅是为了说明特定的实施例，而非意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个”、“一种”和“该”意在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地表明。还将理解的是，当在本说明书中使用，词语“包括”和/或“包含”指定所述特征、整体、步骤、操作、要素和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、要素、部件和/或其群组的存在或添加。如本文所使用的，词语“和/或”包括一个或多个相关列出项的任何和所有组合。

除非特别陈述或从上下文显而易见，如本文所使用的，词语“约”应理解为在本领域的正常公差范围内，例如在平均值的2倍标准偏差之内。“约”可理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％之内。除非从上下文另外明确，否则本文所提供的所有数值均由词语“约”修饰。

在下文中，将参照附图详细说明本发明的示例性实施例。在说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应被解释为局限于一般的和词典的意思，而应基于发明者为了以最佳方式说明其自身的发明，可适当定义术语的概念的原则，被解释为符合本发明的技术思想的意思和概念。因此，本说明书中公开的示例性实施例和附图中示出的构造仅仅是本发明的示例性实施例，而并不完全代表本发明的技术思想。因此，应该理解的是，可以得到在提交本申请时能够取代示例性实施例的各种等效物和变形例。

一方面，本发明涉及通过塑料翼子板的安装部的一体结构的波纹管状部应对热变形的塑料翼子板。图1是示出根据现有技术的通常的车辆组装和涂装工序的流程图。在对车辆执行车体组装工艺步骤S11后，执行将车辆浸入存储涂料的空间中的电沉积工艺步骤S13。之后，将已经过电沉积工序的车体放入烘炉中，并且执行在约180～200℃的温度下干燥车辆的电沉积炉热处理步骤S15。此后，对已经过电沉积炉热处理的车体执行中间涂装工艺步骤S17和顶面涂装工艺步骤S19，然后执行设计部件组装步骤S21。

车体通常由钢材料制成，但是根据本发明的示例性实施例的翼子板由塑料材料制成，因而具有与钢材料不同的热膨胀系数。因此，当翼子板从室温加热至预定高温时，钢材料和塑料材料之间的热膨胀程度存在差异，结果，塑料材料受损并且涂装面可变得不均匀。因此，根据由钢材料制成的车体和由塑料材料制成的翼子板结合的时间点，产生的问题可不同。

通常，将塑料翼子板结合至由钢材料制成的车体的工序，根据塑料翼子板结合至由钢材料制成的车体的时间点，可分类为车体线组装(线上)工序、涂装线组装(线内)工序以及设计线组装(线下)工序。

更具体地，设计线组装(线上)工序指在顶面涂装工艺步骤S19和设计部件组装步骤S21之间组装塑料翼子板的工序。通过设计线组装工序组装塑料翼子板的工序有利于确保车辆要求的间隙和等级差异，因为不会发生由于热处理引起的变性，所以能够确保耐冲击性和刚性，并且应用于塑料翼子板的塑料材料的价格可十分低廉。然而，因为由钢材料制成的车体和塑料翼子板需要单独涂装，所以会难以匹配(例如，关联)颜色，并且存在需要单独提供将塑料翼子板安装至车体的工序和设施的缺点。

涂装线组装(线内)工序指在电沉积炉热处理步骤S15和中间涂装工艺步骤S17之间组装塑料翼子板的工序。当通过涂装线组装工序组装塑料翼子板时，在组装塑料翼子板之后执行涂装工序，使得可更容易配色，并且在电沉积炉热处理步骤S15之后执行塑料翼子板的组装，因此可将热变形的发生最小化。然而，由于额外执行将塑料翼子板安装至车体的工序，因此需要单独的设施。

涂装线组装(线内)工序指在车体组装步骤S11和电沉积工艺步骤S13之间组装塑料翼子板的工序。当通过车体线组装工序组装塑料翼子板时，车体和塑料翼子板同时涂装，因此可更容易配色，并且因为可使用现有的安装设施，所以能够最小化投资成本。然而，因为需要执行电沉积炉热处理步骤，所以使用较强抵抗热变形的材料，因此导致应用于塑料翼子板的塑料材料所需的成本增加。然而，由于未设置单独的安装设施，所以能够最小化投资成本，并且车体和塑料翼子板同时涂装，因此改善了颜色匹配，结果，可通过车体线组装工序组装和涂装塑料翼子板。

当通过车体线组装工序由螺栓将塑料翼子板结合至由钢材料制成的车体时，因为钢材料和塑料材料具有不同的热膨胀系数，所以钢材料和塑料材料可不同地热变形。图2是示出在根据现有技术的热处理工序中塑料翼子板的热变形的示例性视图。如图2中所示，塑料翼子板发生热变形，因而在图2中箭头的方向上膨胀。因此，塑料材料与钢材料相比具有较大的热变形程度，因而由钢材料制成的车体与由塑料材料制成的塑料翼子板相比较小地热变形，结果塑料翼子板可受损。

在现有技术中，作为对于该问题的解决方案，在通过车体线组装(线上)工序组装塑料翼子板11的情况下，使用单独的结构，即，作为塑料翼子板的安装部的单独结构的滑动夹具15，将塑料翼子板的发动机罩线部21、塑料翼子板的保险杠线部23以及塑料翼子板的车门线部25的一部分紧固。由于塑料材料的特性，在电沉积炉热处理步骤S15中，塑料翼子板11比钢材料更大地热变形，且特别地如图2中所示，塑料翼子板的端部更易受热变形的影响。

因此，在通过电沉积炉热处理步骤S15之后的冷却使塑料翼子板11恢复的过程中可发生表面部分的永久变形，所以应用滑动夹具15来防止永久变形。图3是示出根据现有技术的塑料翼子板11的安装部的单独结构的四边形孔13的视图，并且图4是根据现有技术的滑动夹具15的构造图。在现有技术中，为了解决前述问题，在塑料翼子板11的热变形的多个部分形成如图3中所示的四边形孔13，并且单独制造如图4中所示的滑动夹具15并将其结合至塑料翼子板11。

图5是示出根据现有技术的车体1、塑料翼子板11、滑动夹具15以及螺栓17结合的状态的示例性视图。如图5中所示，当根据现有技术的车体1、塑料翼子板11、滑动夹具15以及螺栓17结合，然后在电沉积炉热处理步骤S15中被加热时，塑料翼子板11由于钢材料制成的车体1和塑料翼子板11之间的热变形差异而热变形，在这种情况下，由螺栓17紧固的部分被固定。更具体地，使螺栓17、滑动夹具15和车体1固定，但是塑料翼子板11沿着作为引导线的滑动夹具15的边缘在电沉积炉热处理步骤S15中热变形，并且在经过烘炉后塑料翼子板11恢复至原始形状。此外，滑动夹具15装配至塑料翼子板11的四边形孔13中，并且基于四边形孔13仅在塑料翼子板11热变形的一个方向上滑动。

然而，在现有技术中，因为滑动夹具15需要单独形成，所以材料成本增加，并且因为将滑动夹具15单独组装至塑料翼子板11的四边形孔13，所以将滑动夹具15组装至塑料翼子板11的四边形孔13所需的时间是显著的。此外，滑动夹具15仅在一个方向上滑动时仅在一个方向上应对热变形，结果不能应对在各个方向上发生的热变形。

本发明是致力于解决前述问题而作出的，并且提供应对热变形的车辆的塑料翼子板101，塑料翼子板可包括发动机罩线部21(例如，发动机罩对准段)、保险杠线部23(例如，保险杠对准段)以及车门线部25(例如，车门对准段)，并且分别沿其边缘形成安装部。塑料翼子板101可包括在安装部上形成并且可移动以应对热变形的夹具110。

此外，塑料翼子板101可由热塑性树脂制成，并可包括设置在发动机罩线部21、保险杠线部23和车门线部25的安装部的一个或多个夹具110。另外，夹具110可包括由紧固件紧固至车体的紧固孔，并且紧固件可以是螺栓115或其它相似类型的紧固装置。此外，夹具110可与塑料翼子板101一体形成，紧固孔可定位于夹具110的中心，并可形成连接安装部和紧固孔的波纹管状部113。而且，波纹管状部113可具有菱形形状。

当更具体地说明本发明时，图6是根据本发明的示例性实施例的塑料翼子板的安装部的一体结构的构造图。在具有塑料翼子板的安装部的一体结构并且应对热变形的塑料翼子板101中，塑料翼子板的安装部的一体夹具110可包括塑料翼子板的安装部的一体结构的四边形孔111。然而，塑料翼子板的安装部的一体结构的四边形孔111可基于应用四边形孔111的车体或塑料翼子板而改变为各种形状。

在塑料翼子板的安装部的一体结构的四边形孔111中，可应用由螺栓115紧固至车体1的孔。由螺栓紧固至车体1的孔可定位于塑料翼子板的安装部的一体结构的四边形孔111的大致中心。此外，如图6中所示，波纹管状部113可定位在四边形孔111和用于紧固螺栓的孔之间。波纹管状部113可基于应用波纹管状部113的塑料翼子板101而制造成各种形状，并且波纹管状部113可具有菱形形状。四边形孔111、用于紧固螺栓115的孔以及波纹管状部113可一体形成。

图8是示出根据本发明的示例性实施例的塑料翼子板的安装部的一体结构、车体以及螺栓结合的状态的示例性视图。如图8中所示，塑料翼子板的安装部的一体夹具110可借助于螺栓紧固至由钢材料制成的车体1。图7是示出在根据本发明的示例性实施例的塑料翼子板上的一体夹具110的位置和塑料翼子板的安装部的一体结构的固定部120的位置的示例性视图。

塑料翼子板的安装部的一体结构的固定部120可由螺栓紧固至如图7中所示的位置，以固定塑料翼子板101。此后，可在显著热变形的位置形成一个或多个塑料翼子板的安装部的一体夹具110。如图7中所示，可在塑料翼子板101的发动机罩线部21、保险杠线部23以及车门线部25的每一者上形成一个或多个塑料翼子板的安装部的一体夹具110。

在下文中，将说明当塑料翼子板101在电沉积炉热处理步骤S15中热变形时波纹管状部113的变化。当塑料翼子板的安装部的一体夹具110和固定部120如图7中所示定位时，塑料翼子板101在热处理工序中可在各种方向上热变形。图9是示出根据本发明的示例性实施例的塑料翼子板101的由热变形导致的移动的示例性视图。此外，图10是示出由于根据本发明的示例性实施例的塑料翼子板101的热变形而变形的一体夹具110的形状的构造图。

如图9中所示，塑料翼子板101可由于热处理因热膨胀而移动。然而，螺栓和由螺栓紧固的紧固孔可保持固定。因此，将螺栓115紧固至的紧固孔与塑料翼子板101连接的波纹管状部113的形状，如图10中所示可基于塑料翼子板101的热膨胀而改变。此后，波纹管状部113可通过冷却恢复至原始形状。因此，能够防止塑料翼子板的破损和塑料翼子板表面的永久变形。

本发明设置有诸如与塑料翼子板一体形成的波纹管状部的构成元件，因此具有通过省略单独的安装结构(即，滑动夹具)可减少材料成本，以及通过省略组装滑动夹具的步骤可提高工序效率的优点。此外，本发明包括可应对各种方向的热变形的波纹管状部，因此，能够防止塑料翼子板的破损和塑料翼子板的永久变形。

尽管以上已结合本发明的具体示例性实施例说明了本发明，但是示例性实施例仅是示例，而且本发明不限于示例性实施例。所说明的示例性实施例可由本发明所属领域的技术人员改变或修改，而不脱离本发明的范围，并可在本发明的技术思想和与所附权利要求等效的范围内，做出各种修改和改变。

Claims (8)

1.一种应对热变形的车辆的塑料翼子板，包括：

发动机罩线部；

保险杠线部；

车门线部；以及

分别沿所述发动机罩线部、保险杠线部和车门线部各自的边缘形成的多个安装部，

其中所述塑料翼子板包括在所述安装部上形成并且能够移动以应对热变形的夹具。

2.根据权利要求1所述的塑料翼子板，其中所述塑料翼子板由热塑性树脂制成。

3.根据权利要求1所述的塑料翼子板，其中在所述发动机罩线部、保险杠线部和车门线部的安装部中包括一个或多个所述夹具。

4.根据权利要求1所述的塑料翼子板，其中所述夹具包括由紧固件紧固于车体的紧固孔。

5.根据权利要求4所述的塑料翼子板，其中所述紧固件是螺栓。

6.根据权利要求1所述的塑料翼子板，其中所述夹具与所述塑料翼子板一体形成。

7.根据权利要求1所述的塑料翼子板，其中所述紧固孔定位于所述夹具的中心，并且形成连接所述安装部和所述紧固孔的波纹管状部。

8.根据权利要求7所述的塑料翼子板，其中所述波纹管状部具有菱形形状。