阅读说明：本技术 使用注塑可移除虚设外皮形成包裹部件的方法 (Method of forming a wrapped component using injection molding removable dummy skin ) 是由 巴里·布朗 马努基·帕特纳拉 于 2019-07-10 设计创作，主要内容包括：本公开提供了“使用注塑可移除虚设外皮形成包裹部件的方法”。一种形成包裹部件的方法,包括：将注塑外皮定位在模具中；抵靠注塑外皮形成现场发泡(FIP)泡沫基板；从FIP泡沫基板移除注塑外皮；将外部包裹物结合到FIP泡沫基板；以及重复使用注塑聚烯烃外皮以形成另外的FIP泡沫基板。可将分隔层结合到FIP泡沫基板与外部包裹物之间并与两者结合。注塑外皮可由聚烯烃聚合物形成,并且可以是诸如热塑性硫化橡胶的热塑性弹性体。FIP泡沫基板可以是FIP聚氨酯泡沫基板,并且外部包裹物可以是皮革包裹物或人造皮革包裹物。注塑外皮是能重复使用的并且可在被替换注塑外皮替换之前使用预定次数,例如,至少十次。(The present disclosure provides a "method of forming a wrapped component using an injection molded removable dummy skin. A method of forming a wrapped component, comprising: positioning the injection molded skin in a mold; forming a foam-in-place (FIP) foam substrate against the injection molded skin; removing the injection molded skin from the FIP foam substrate; bonding an outer wrap to the FIP foam substrate; and reusing the injection molded polyolefin skin to form additional FIP foam substrate. A spacer layer may be bonded between and to both the FIP foam substrate and the outer wrap. The injection molded skin may be formed from a polyolefin polymer and may be a thermoplastic elastomer such as a thermoplastic vulcanizate. The FIP foam substrate may be a FIP polyurethane foam substrate, and the outer wrap may be a leather wrap or an artificial leather wrap. The injection molded skin is reusable and may be used a predetermined number of times, for example, at least ten times, before being replaced by a replacement injection molded skin.)

使用注塑可移除虚设外皮形成包裹部件的方法

技术领域

本公开涉及具有结合到基板的外部包裹物的包裹部件，并且具体地，涉及使用可重复使用的注塑可移除虚设外皮来形成具有结合到基板的外部包裹物的包裹部件。

背景技术

本章节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

诸如车辆仪表板、车辆中央控制台、家具扶手等部件通常通过形成具有期望形状的基板并用外部包裹物覆盖或“包裹”所述基板来制造。这种“包裹部件”的基础或经济模型可包括由诸如聚氯乙烯(PVC)形成的外部包裹物(在本文中也称为“外皮”)，而包裹部件的高端或豪华模型可包括由皮革、人造革等形成的外部包裹物。另外，豪华模型可包括位于外部包裹物下方的分隔层以确保包裹部件具有‘柔软’或‘舒适’感和外观。

包裹部件的豪华模型可通过用另外的层包裹经济模型来形成。例如，可将分隔层和皮革层施加或包裹到经济模型包裹部件的PVC外皮上，以便形成包裹部件的豪华模型。在此类情况下，PVC外皮称为“虚设”外皮或虚设层，因为它除为待施加的分隔层和皮革层提供表面之外不起作用。然而，虚设外皮增加包裹部件的重量和成本。

本公开解决使用虚设外皮的包裹部件的这些问题。

发明内容

在本公开的一种形式中，一种形成包裹部件的方法包括：将注塑外皮定位在模具中；抵靠所述注塑外皮形成现场发泡(FIP)泡沫基板；从所述FIP泡沫基板移除所述注塑外皮；以及将外部包裹物结合到所述FIP泡沫基板以形成包裹部件。在本公开的一些方面，将分隔层结合到所述FIP泡沫基板并且将所述外部包裹物结合到所述分隔层。所述注塑外皮是可重复使用的并且随后定位在所述模具中以形成另一包裹部件。所述注塑外皮可具有在约0.5毫米(mm)与约1.5mm之间的厚度，并且可由聚烯烃聚合物形成。例如，所述注塑外皮可以是诸如热塑性硫化橡胶(TPV)的热塑性弹性体(TPE)。所述FIP泡沫基板可由聚氨酯形成，并且可具有在约2.0mm与约20.0mm之间的厚度。所述外部包裹物可以是皮革包裹物或人造革包裹物。所述方法可包括在使用所述注塑外皮预定次数之后形成替换注塑外皮。所述替换注塑外皮可以小于约120秒的循环时间来形成，从而允许以及时方式进行所述注塑外皮的替换。

在本公开的另一形式中，一种形成多个仪表板的方法包括以下步骤：(a)将由聚烯烃聚合物形成的注塑可移除外皮定位在模具中；(b)在基板背衬层与所述注塑可移除外皮之间形成现场发泡(FIP)聚氨酯泡沫基板；(c)通过从所述FIP聚氨酯泡沫基板移除所述注塑可移除外皮来在所述FIP聚氨酯泡沫基板上形成外表面；(d)将外部包裹物结合到所述FIP聚氨酯泡沫基板的所述外表面以形成仪表板；以及(e)使用同一注塑可移除外皮来重复步骤a-d，以形成另外的仪表板。所述方法可包括在使用所述注塑可移除外皮预定次数之后形成由聚烯烃聚合物形成的替换注塑可移除外皮。所述注塑可移除外皮可以小于约120秒的循环时间形成并且由例如热塑性硫化橡胶(TPV)的热塑性弹性体(TPE)形成。所述注塑可移除外皮可具有在约0.5mm与约1.5mm之间的厚度，并且所述FIP聚氨酯泡沫基板可具有在2.0mm与约20.0mm之间的厚度。所述外部包裹物可由皮革或人造皮革形成。在本公开的一些方面，将分隔层结合到所述FIP聚氨酯泡沫基板的所述外表面并且将所述外部包裹物结合到所述分隔层，使得所述外部包裹物通过所述分隔层结合到所述外表面。

在本公开的再一形式中，一种形成具有外部皮革或人造皮革表面的多个仪表板的方法包括：将由聚烯烃聚合物形成的注塑可移除外皮和基板背衬层定位在现场发泡(FIP)模具中。在本公开的一些方面，所述注塑可移除外皮与所述基板背衬层间隔开约2.0mm与约20.0mm之间的距离。通过在所述基板背衬层与所述注塑可移除外皮之间形成并结合FIP聚氨酯泡沫基板来形成仪表板预成型体。将所述预成型体从所述FIP模具移除并且将所述注塑可移除外皮从所述FIP聚氨酯泡沫基板移除。将所述注塑可移除外皮从所述FIP聚氨酯泡沫基板移除在所述FIP聚氨酯泡沫基板上形成外表面，并且可将所述外部包裹物结合到所述外表面，以形成仪表板。在本公开的一些方面，可将分隔层结合到所述FIP聚氨酯泡沫基板的所述外表面并且将所述外部包裹物结合到所述分隔层，以形成所述仪表板。可使用同一注塑可移除外皮来重复形成所述仪表板的步骤以形成至少10个另外的仪表板，所述步骤即以下步骤：(a)定位注塑可移除外皮；(b)在所述基板背衬层与所述注塑可移除外皮之间形成FIP聚氨酯泡沫基板；(c)从所述FIP聚氨酯泡沫基板移除所述注塑可移除外皮；以及(d)将外部包裹物结合到所述FIP聚氨酯泡沫基板的外表面。也就是说，所述注塑可移除外皮是能重复使用的并且可在使用替换注塑可移除外皮来形成另外的仪表板之前使用多次。

另外的适用领域将通过本文提供的描述变得显而易见。应理解，描述和具体示例仅意图用于说明的目的，而不意图限制本公开的范围。

附图说明

为了更好地理解本公开，现在将参考附图通过示例的方式描述本公开的各种形式，在附图中：

图1是根据现有技术方法形成的包裹部件的透视图；

图1A是图1中的截面A-A的剖视图；

图2是根据本公开的教导的用于形成包裹部件的过程的示意图；

图3是根据本公开的教导的其中注塑可移除外皮定位在现场发泡(FIP)模具的腔体内的FIP模具的示意图；

图4是根据本公开的教导的其中FIP冲模定位在FIP模具的腔体内的图3中FIP模具的示意图；

图5是根据本公开的教导的其中FIP基板抵靠注塑可移除外皮形成的图4中FIP模具和FIP冲模的示意图；

图6是根据本公开的教导形成的包裹部件的透视图；

图6A是图6中的截面A-A的剖视图；并且

图7A至图7F是根据本公开的教导的用于形成包裹部件的步骤的示意图。

本文所述的附图仅用于说明的目的，而不意图以任何方式限制本公开的范围。

具体实施方式

以下描述在本质上仅仅是示例性的，而并不意图限制本公开、应用或用途。应理解，贯穿附图，对应附图标记指示相似或对应部分和特征。

参考图1，示出通过现有技术方法形成的包裹部件100。包裹部件100具有外表面102和内表面104。如本文所用，短语“包裹部件”是指包括基板和覆盖并附接到基板的至少一个表面的外部材料层的物体。短语“外表面”是指包裹部件的面朝使用包裹部件的个体的表面，而“内表面”背对使用包裹部件的个体。包裹部件的非限制性示例包括诸如仪表板(IP)、中央控制台、车门滚动件、车门扶手等车辆部件和诸如椅子或沙发扶手、椅子或沙发座椅、椅子或沙发支腿支撑件等家具部件。因此，包裹部件100的外表面102可以是车辆IP、中央控制台、车门扶手等的面朝就座于车辆中的个体的表面，而内表面104可以是背对就座于车辆中的个体的表面。

包裹部件100可包括位于如图1A示意性描绘的外表面102与内表面104之间的多个层。例如，包裹部件100可包括外部包裹物层112、相邻于且结合到外部包裹物层112的分隔层114、相邻于且结合到分隔层114的虚设层116、相邻于且结合到虚设层116的FIP基板118以及相邻于且结合到FIP基板118的基板背衬层122。如本文所用，术语“包裹物”或“包裹物层”是指结合到表面的材料层或片，并且短语“外部层”或“外部包裹层”是指作为本文所述的包裹部件的最外层的材料层或片。用于制造这种包裹部件100的过程可大体上包括：将虚设层116定位在FIP模具的模具腔体内，然后将附接有基板背衬层122的FIP冲模定位在模具腔体内，使得基板背衬层122与虚设层116间隔开并且其间存在间隙。使用FIP过程用泡沫填充间隙，从而形成包括FIP基板118的预成型体(未示出)，所述FIP基板118结合到虚设层116与基板背衬层122之间并与两者结合。通常将预成型体从FIP模具移除，并且将分隔层114和外部包裹物112附接到虚设层116以形成包裹部件100。

现在参考图2，示出根据本公开的教导的用于形成包裹部件的过程20的示意图。过程20大体上包括使用可从FIP泡沫基板(本文中也称为“注塑可移除外皮”)移除且在另外的包裹部件的形成中重复使用的注塑外皮。过程20包括在步骤22处将注塑可移除外皮定位在FIP模具内和在步骤24处抵靠注塑可移除外皮形成FIP泡沫基板以提供包裹部件的预成型体。注塑可移除外皮在于步骤22处定位在FIP模具内和抵靠注塑可移除外皮形成FIP泡沫基板之前可不进行火焰处理。也就是说，如果注塑可移除外皮在形成FIP泡沫基板之前进行火焰处理，则注塑可移除外皮可粘附到FIP泡沫基板，使得难以从其进行移除和/或在从其进行移除时可撕断或撕裂。因此，如果注塑可移除外皮在定位在FIP模具之前并不进行火焰处理，则可更易于将其从FIP泡沫基板移除。如本文所用，短语“火焰处理的(flametreated)”、“火焰处理(flame treatment)”、“进行火焰处理(flame treating)”是指将气火焰施加到材料的表面上，以改进表面到另一表面的粘附。

在本公开的一些方面，预成型体通过将FIP泡沫基板结合到注塑可移除外皮与附接到FIP冲模的基板背衬层之间并与两者结合来形成。在步骤26处将注塑可移除外皮与FIP泡沫基板分开(移除)并且在步骤27处重复使用以在步骤22和24处形成另外的FIP基板。在本公开的其他方面，将预成型体从FIP模具移除，然后在步骤26处将注塑可移除外皮与FIP泡沫基板分开(移除)并且在步骤27处重复使用以在步骤22和24处形成另外的FIP基板。

注塑可移除外皮可重复使用超过10次。例如，注塑可移除外皮可重复使用超过20次、30次、40次、50次或超过60次，以在步骤22和24中形成另外的FIP基板。也就是说，注塑可移除外皮可重复使用10至20次、20至30次、30至40次、40至50次、50至60次或超过60次，以在步骤22和24处形成另外的预成型体。在本公开的一个形式中，在步骤28处，将分隔层结合到FIP泡沫基板并且将外部层结合到分隔层。在本公开的另一形式中，在步骤29处，将外部包裹物直接结合到FIP泡沫基板，即，不将分隔层结合到FIP泡沫基板与外部包裹物之间并与两者结合。

现在参考图3，示出具有模具腔体34的FIP模具30的示意图。FIP模具30可包括在FIP过程期间提供热量的任选的加热器元件32。注塑可移除外皮210可定位在模具腔体34内(过程20的步骤22)。在本公开的一些方面，可使用真空将注塑可移除外皮210保持在模具腔体34内。也就是说，在FIP过程期间，通过FIP模具30的壁(未标记)的真空(抽吸)将注塑可移除外皮210保持抵靠模具腔体34的壁和表面(未标记)。注塑可移除外皮210可由热塑性弹性体(TPE)形成并且可具有在约0.5毫米(mm)与约20.0mm之间的厚度。TPE的非限制性示例包括在不撕裂注塑可移除外皮210或FIP泡沫基板的情况下可与FIP泡沫基板分开的热塑性硫化橡胶(TPV)、热塑性烯烃(TPO)、热塑性聚烯烃(TPO)等。另外，注塑可移除外皮210可不进行火焰处理(即，不经受火焰处理)。在一些方面，注塑可移除外皮210可具有在约0.5mm与约10.0mm之间的厚度。例如，注塑可移除外皮210可具有在约0.5mm与约1.0mm之间、约1.0mm与约1.5mm之间、约1.5mm与约2.0mm之间、约2.0mm与约3.0mm之间、约3.0mm与约4.0mm之间、约4.0mm与约5.0mm之间、约5.0mm与约6.0mm之间、约6.0mm与约7.0mm之间、约7.0mm与约8.0mm之间、约8.0mm与约9.0mm或约9.0mm与约10.0mm之间的厚度。

现在参考图4，示出其中FIP冲模36定位在模具腔体34内的FIP模具30的示意图。在本公开的一些方面，基板背衬层220可移除地附接到FIP冲模36的壁(未标记)。类似于注塑可移除外皮210可移除地附接到模具腔体34的壁，基板背衬层220可使用真空来可移除地附接到FIP冲模36的壁。在本公开的其他方面，不将基板背衬可移除地附接到FIP冲模36的壁(未标记)并且在FIP冲模36与注塑可移除外皮210之间形成FIP泡沫基板。在这种方面，FIP冲模的壁可包括剥离剂，所述剥离剂导致在预成型体(图4未标记)已形成且FIP冲模36从模具腔体34移除之后FIP泡沫基板并不粘附或粘着到FIP冲模的壁。

FIP冲模36无论是否具有基板背衬层220均可具有与FIP模具30的形状互补的形状，使得FIP冲模36的壁(未标记)与定位在模具腔体34内的注塑可移除外皮210间隔开。也就是说，间隙‘G’可设置在注塑可移除外皮210与基板背衬层220(及FIP冲模36的壁)之间，如图4示意性描绘。应理解，间隙G允许将泡沫设置(例如，***并形成)在注塑可移除外皮210与基板背衬层220(及FIP冲模36的壁)之间。也就是说，间隙G允许形成FIP泡沫基板230并且如图5示意性描绘地提供包括注塑可移除外皮210、基板背衬层220和FIP泡沫基板230的预成型体200p。

现在参考图6和图6A，在图6中示意性地描绘预成型体220p在从FIP模具30移除之后的透视图，而在图6A中示意性地描绘图6中截面A-A的剖面图。预成型体200p包括外表面202和内表面204。在外表面202与内表面204之间延伸的是注塑可移除外皮210、基板背衬层220以及定位在注塑可移除外皮210与基板背衬层220之间且结合到它们的FIP泡沫基板230。

虽然图6A仅仅示意性地描绘三个层(即，注塑可移除外皮210、基板背衬层220和FIP泡沫基板230)，但应理解，在本公开的一些方面，另外的层可包括在预成型体220p的外表面202与内表面204之间。另外的层的非限制性示例包括位于注塑可移除外皮210与FIP泡沫基板230之间和/或位于基板背衬层220与FIP泡沫基板230之间的粘合剂层、填料层、支撑件层等。

现在参考图7A至图7F，示意性地描绘在由预成型体200p形成包裹部件200时可包括的一系列步骤。特别地，在图7A中示意性地描绘在步骤24(图2)期间形成且包括注塑可移除外皮210、基板背衬层220和定位在注塑可移除外皮210与基板背衬220之间且结合到它们的FIP泡沫基板230的预成型体200p。在图7B中示意性地描绘步骤26(图2)中注塑可移除外皮210的移除，而在图7C中示意性地描绘移除注塑可移除外皮210以在FIP泡沫基板230上形成外表面232。应理解，图7B中示意性地描绘的注塑可移除外皮210的与FIP泡沫基板230接触的表面(未标记)可不进行火焰处理，从而辅助或允许在不撕裂或撕断注塑可移除外皮210和/或FIP泡沫基板230的情况下从FIP泡沫基板230移除注塑可移除外皮210。也就是说，一旦形成FIP泡沫基板230就对注塑可移除外皮210的接触FIP泡沫基板230的表面(未标记)进行火焰处理可防止在不撕裂或撕断的情况下从FIP泡沫基板230移除注塑可移除外皮210。

现在参考图7D至图7E，在本公开的一些方面，如图7D示意性地描绘，将分隔层240结合到外表面232，并且如图7E示意性地描绘，将外部包裹物250设置在分隔层240之上以形成包裹部件200。在本公开的一个方面，例如用粘合剂(未示出)将分隔层240直接附接到FIP泡沫基板230的外表面232，并且例如用粘合剂(未示出)将外部包裹物250直接附接到分隔层240的外表面(+Y方向，未标记)。虽然未在图7E中示出，但应理解，如上文所述的另外的层可设置在基板背衬220与FIP泡沫基板230之间、FIP泡沫基板230与分隔层240之间和/或分隔层240与外部包裹物250之间。

现在具体地参考图7F，在本公开的其他方面，在其间没有分隔层240的情况下将外部包裹物250结合到外表面232，以形成包裹部件200’。例如，如图1A示意性地描绘，当外皮116保持在基板118上时，可能需要分隔层240来使包裹部件具有“柔软”感。然而，当使用注塑可移除外皮210来形成预成型体200p并然后如图7B至图7C示意性描绘地移除时，FIP泡沫基板230本身可提供柔软感，使得不需要分隔层240。因此，可在无需定位在其间的分隔层240的情况下将外部包裹物250附接到FIP泡沫基板230的外表面232以形成包裹部件200’。虽然未在图7F中示出，但应理解，另外的层可设置在基板背衬220与FIP泡沫基板230之间和/或FIP泡沫基板230与外部包裹物250之间。另外的层的一个非限制性示例是粘合剂层。还应理解，在无需分隔层240的情况下形成包裹部件200’减少包裹部件200’的重量和成本。

根据本公开应理解，提供一种用于在无需虚设外皮的情况下形成包裹部件的方法。所述方法提供并使用注塑可移除外皮来形成包括基板背衬层、FIP泡沫基板和注塑外皮的包裹部件预成型体。所述注塑外皮是可移除的，即，它从包裹部件预成型体移除并重复使用来形成多个包裹部件。所述注塑外皮可用注射模制机以小于约120秒、例如小于约60秒的循环时间来形成，从而以及时且成本有效的方式被替换注塑外皮替换。另外，本文所公开的注塑可移除外皮可使用已经存在于包裹部件制造设施内的注射模制装备来制造，使得可不需专用装备或材料来形成替换注塑外皮。

除非另外明确说明，否则表示机械/热性质、组分百分比、尺寸和/或公差或其他特性的所有数值应被理解为在描述本公开的范围时由词“约”或“大约”修饰。另外，术语“约”是指本文所公开的测量值的实验或测量误差/不确定性。

本公开的描述在本质上仅仅是示例性的，因此，不脱离本公开的实质的变型意图在本公开的范围内。不应将此类变型视为脱离本公开的精神和范围。

根据本发明，一种形成包裹部件的方法包括：将注塑外皮定位在现场发泡(FIP)模具中；抵靠所述注塑外皮形成FIP泡沫基板；从所述FIP泡沫基板移除所述注塑外皮；以及将外部包裹物结合到所述FIP泡沫基板以形成包裹部件，其中所述注塑外皮随后用于形成另一包裹部件。

根据一个实施例，所述注塑外皮包括由热塑性弹性体(TPE)形成的注塑聚烯烃外皮。

根据一个实施例，所述TPE包括热塑性硫化橡胶(TPV)。

根据一个实施例，所述注塑外皮包括在约0.5mm与约1.5mm之间的厚度。

根据一个实施例，所述FIP泡沫基板包括具有在约2.0mm与约20.0mm之间的厚度的FIP聚氨酯泡沫基板。

根据一个实施例，所述外部包裹物包括皮革包裹物。

根据一个实施例，所述外部包裹物包括人造皮革包裹物。

根据一个实施例，上文发明的特征还在于，在使用所述注塑外皮预定次数之后形成替换注塑外皮。

根据一个实施例，上文发明的特征还在于，将分隔层结合到所述FIP泡沫基板与所述外部包裹物之间并与两者结合。

根据本发明，一种形成多个仪表板的方法包括以下步骤：将由聚烯烃聚合物形成的注塑可移除外皮定位在现场发泡(FIP)模具中；在基板背衬层与所述注塑可移除外皮之间形成FIP聚氨酯泡沫基板；从所述FIP聚氨酯泡沫基板移除所述注塑可移除外皮并在所述FIP聚氨酯泡沫基板上形成外表面；将外部包裹物结合到所述FIP聚氨酯泡沫基板的所述外表面以形成仪表板；以及使用同一注塑可移除外皮来重复步骤a-d，以形成另外的仪表板。

根据一个实施例，上文发明的特征还在于，在使用所述注塑外皮预定次数之后形成替换注塑可移除外皮。

根据一个实施例，所述替换注塑可移除外皮以小于约120秒的循环时间来形成。

根据一个实施例，所述注塑可移除外皮由热塑性弹性体(TPE)形成。

根据一个实施例，所述TPE是热塑性硫化橡胶(TPV)。

根据一个实施例，所述注塑可移除外皮包括在约0.5mm与约1.5mm之间的厚度。

根据一个实施例，所述FIP聚氨酯泡沫基板包括在约2.0mm与约20.0mm之间的厚度。

根据一个实施例，所述外部包裹物包括皮革包裹物。

根据一个实施例，所述外部包裹物包括人造皮革包裹物。

根据一个实施例，步骤d还包括：将分隔层结合到所述FIP聚氨酯泡沫基板的所述外表面并且将所述外部包裹物结合到所述分隔层以形成所述仪表板，使得所述外部包裹物通过所述分隔层结合到所述FIP聚氨酯泡沫基板的所述外表面。

根据本发明，一种形成具有外部皮革或人造皮革表面的多个仪表板的方法，所述方法包括以下步骤：将包括聚烯烃聚合物的注塑可移除外皮和基板背衬层定位在现场发泡(FIP)模具中，其中所述注塑可移除外皮与所述基板背衬层间隔开约2.0mm与约20.0mm之间的距离；在所述基板背衬层与所述注塑可移除外皮之间形成FIP聚氨酯泡沫基板；从所述FIP聚氨酯泡沫基板移除所述注塑可移除外皮，其中移除所述注塑可移除外皮在所述FIP聚氨酯泡沫基板上形成外表面；将外部包裹物结合到所述FIP聚氨酯泡沫基板的所述外表面以形成仪表板；以及使用与步骤a中相同的注塑可移除外皮来重复步骤a-d，以形成至少10个另外的仪表板。