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CN109895607A - 用于混合型门的卷边结构及卷边方法 - Google Patents

用于混合型门的卷边结构及卷边方法 Download PDF

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CN109895607A
CN109895607A CN201810685507.3A CN201810685507A CN109895607A CN 109895607 A CN109895607 A CN 109895607A CN 201810685507 A CN201810685507 A CN 201810685507A CN 109895607 A CN109895607 A CN 109895607A
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崔基铉
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Kia Motors Corp
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Abstract

本发明公开了一种用于混合型门的卷边结构及卷边方法，其中，本发明的卷边结构可以包括：门，其中所述门包括用不同材料制成的内部板和外部板，所述卷边结构配置为使得内部板和外部板的每一个设置有接触区域，内部板和外部板的端部在接触区域彼此接触，其中，所述接触区域包括第一接触区域和第二接触区域，所述第一接触区域具有涂敷在内部板与外部板之间的接触表面上的密封剂，所述第二接触区域从所述第一接触区域延伸并弯曲为在第一接触区域处与内部板接触；所述第二接触区域设置有结合部，在所述结合部处内部板和外部板彼此机械地结合。

Description

用于混合型门的卷边结构及卷边方法
技术领域
本发明大体上涉及一种用于混合型门的卷边结构及卷边方法。更具体的，本发明涉及这样一种用于混合型门的卷边结构及卷边方法，其可以防止由铝的外部板与钢的内部板之间热膨胀系数差异引起的形变。
背景技术
通常的，车门具有由彼此连接的两个或更多的板组成的结构，用于减轻重量以及保持刚度。
例如，图1A至图1D显示了卷边结构的截面图以及常规的门的问题。如图1A至图1D所示，常规的门的卷边结构可以包括：布置在车体内侧的内部板10，以及布置在车体外侧的外部板20。在此，在内部板10和外部板20之间的接合区域，外部板20的端部布置有比内部板10突出预定的长度的凸缘21，并且通过弯曲使得凸缘21与内部板10的相对表面(面向车辆内部的表面)接触，从而形成卷边结构。
此外，密封剂30涂敷在内部板10与外部板20之间的接合区域上，以防止湿气和异物的进入。在此，密封剂30具有约为10％的延伸性能，以及约为35N/mm的冲击性能。密封剂30由于在涂装过程期间经过烘炉而固化，并保持冲击性能，同时增加内部板和外部板之间的结合力。
同时，近年来，为了提高门的用于减轻重量并保持刚度的物理性能，提供并使用了混合型门，其外部板可以包括铝材料而内部板可以包括钢材料。
然而，混合型门经历如图1A所示的卷边过程，然后在涂装过程期间经过烘炉。在此，如图1B所示，由于钢的内部板10和铝的外部板20之间的热膨胀系数的差异，铝的外部板20比钢的内部板10膨胀得更多。然后，如图1C所示，用比内部板10膨胀得更多的外部板20固化密封剂。如图1D所示，在外部板20和内部板10结合在一起的涂装过程之后的冷却过程期间，铝的外部板20比钢的内部板10收缩的更多，从而引起变形。
同时，如果使用于混合型门的密封剂的延伸率得到改善，就可以防止由不同材料之间的热膨胀系数差异引起的变形，但是不能使用具有高延伸率的密封剂，是因为它的刚性和结合性能偏低。
包含于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种用于混合型门的卷边结构及卷边方法，其可以防止由铝的外部板与钢的内部板之间的热膨胀系数差异所引起的形变。
根据本发明的各个方面，提供一种用于混合型门的卷边结构，其中所述门可以包括用不同材料制成的内部板和外部板，所述卷边结构配置为使得内部板和外部板的每一个设置有接触区域，内部板和外部板的端部在接触区域彼此接触，其中，所述接触区域可以包括第一接触区域和第二接触区域，所述第一接触区域具有涂敷在内部板与外部板之间的接触表面上的密封剂，所述第二接触区域从所述第一接触区域延伸并弯曲为在第一接触区域处与内部板接触；所述第二接触区域设置有结合部，在所述结合部处内部板和外部板彼此机械地结合。
所述内部板可以包括钢材料，所述外部板可以包括铝材料，以及所述密封剂可以包括具有20％-40％的延伸率的树脂材料。
所述结合部可以通过从铆接、自冲铆钉式连接(SPR)以及电阻元件焊接(REW)组成的组中选择的方法形成。
所述结合部可以设置有突出表面，所述突出表面在从内部板到外部板的方向上突出。
同时，根据本发明的各个方面，提供一种用于混合型门的卷边方法，其中所述门可以包括用不同材料制成的内部板和外部板，所述用于门的卷边方法包括：准备内部板和外部板，其每一个都设置有接触区域，所述接触区域包括第一接触区域以及弯曲的第二接触区域，所述第一接触区域具有沿着内部板和外部板的端部涂敷在该第一接触区域上的密封剂，同时所述端部彼此接触；将密封剂涂敷于外部板的第一接触区域上；将内部板布置在外部板上，使得内部板和外部板的第一接触区域彼此接触；第一过程，其在彼此接触的内部板和外部板的第二接触区域处形成结合部，内部板和外部板在所述结合部处彼此机械地结合；以及第二过程，其将内部板和外部板的第二接触区域卷边。
在准备内部板和外部板的步骤中，所述内部板可以包括钢材料，并且所述外部板可以包括铝材料；在将密封剂涂敷于外部板的第一接触区域上的步骤中，所述密封剂可以包括具有20％-40％的延伸率的树脂材料。
在准备内部板和外部板的步骤中，内部板和外部板的每一个可以配置为使得第一接触区域和第二接触区域弯曲为钝角。
在所述第一过程的步骤中，所述结合部可以通过从铆接、自冲铆钉式连接(SPR)以及电阻元件焊接(REW)组成的组中选择的方法形成。
在所述第一过程的步骤中，在结合部处设置有突出表面，所述突出表面可以加工成在从内部板向外部板的方向上突出。
所述第二过程包括：第一预卷边过程，其将内部板和外部板卷边成使得内部板和外部板的第一接触区域和第二接触区域彼此成直角；第二预卷边过程，其将内部板和外部板卷边成使得内部板和外部板的第一接触区域和第二接触区域彼此成锐角；主要卷边过程，其将内部板和外部板卷边成使得内部板和外部板的第一接触区域和第二接触区域彼此接触。
在所述第二过程的主要卷边过程中，设置在内部板和外部板的第二接触区域处的所述结合部可以设定为非承压部。
根据本发明的示例性的实施方案，由于在将外部板围绕内部板卷边的情况下(内部板和外部板包括不同的材料)，使用具有高延伸率的密封剂，因此可以抑制由不同材料之间的热膨胀系数差异引起的变形。
另外，由于在内部板和外部板处形成有机械的结合部以补偿由于使用具有高延伸率的密封剂而降低的刚性，通过将钢材料和铝材料的优点结合起来，可以制造重量轻且成本低的门。
本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的实施方案中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的实施方案中进行详细陈述，这些附图和实施方案共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
图1A至图1D显示了卷边结构的截面图以及常规的门的问题；
图2显示了根据本发明的示例性的实施方案的用于混合型门的卷边结构的截面图；以及
图3显示了根据本发明的示例性的实施方案的用于混合型门的卷边方法的视图。
应当理解，附图不一定是按照比例绘制，而是呈现各种特征的简化表示，以对本发明的基本原理进行说明。本发明所包含的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)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
下面将更具体地参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例呈现在附图中并描述如下。尽管本发明将与本发明的示例性的实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为这些示例性的实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些本发明的示例性的实施方案，而且覆盖可以被包括在本发明的精神和由所附权利要求所限定的范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
图2显示了根据本发明的示例性的实施方案的用于混合型门的卷边结构的截面图。
如图中所示，其显示了根据本发明的示例性的实施方案的用于混合型门的卷边结构；本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆混合型门的卷边结构，所述混合型门包括用不同材料制成的内部板100和外部板200。例如，内部板100包括具有低热膨胀系数的钢材料，而外部板200包括具有高热膨胀系数的铝材料。在此，钢材料包括铁基合金，而铝材料包括铝基合金。
内部板100和外部板200是构成车门的部件，并且其形状可以根据车门的形状进行各种改变。
在此，内部板100和外部板200的每一个设置有接触区域，它们的端部在接触区域处彼此接触。在此，内部板100和外部板200的端部指的是内部板100和外部板200的边缘部分。
在此，内部板100和外部板200的每一个的接触区域F包括第一接触区域F1和第二接触区域F2，在所述第一接触区域F1处，密封剂300涂敷在内部板100和外部板200之间的接触表面上；所述第二接触区域F2从第一接触区域F1延伸并弯曲为与第一接触区域F1处的内部板100接触。因此，内部板100和外部板200的每一个都设置有第一接触区域F1以及在卷边的时候弯曲的第二接触区域F2，密封剂沿着内部板和外部板的端部涂敷在第一接触区域F1上，同时内部板和外部板的端部彼此接触。
同时，由于在本发明的示例性的实施方案中使用了密封剂300，在混合型门卷边之后的涂装过程期间，高温固化密封剂在暴露于高温(180-200℃)的时候固化。高温固化密封剂可以例如是，环氧型密封剂。然而，在涂装过程期间，当暴露于高温时，不同材料(具有不同的热膨胀系数)的内部板100和外部板200膨胀到不同的程度，在该状态下，内部板100和外部板200由于密封剂300固化而彼此附着，因此，示例性地使用具有高延伸性能的密封剂300来防止变形(该变形可能在内部板和外部板由于在上述状态下冷却而收缩到不同程度的期间发生)。例如，密封剂300保持约20％-40％的延伸率。
同时，由于具有高延伸率的密封剂300比具有低延伸率的密封剂冲击性能低，为了进行补充，在本发明的示例性实施方案中，内部板100和外部板200的第二接触区域F2设置有结合部400，在该结合部400处内部板100和外部板200机械地彼此结合。结合部的形成不限制为特定的方法，而是可以应用各种方法把内部板100和外部板200彼此机械地结合。例如，结合部400可以通过从铆接、自冲铆钉式连接(SPR)以及电阻元件焊接(REW)组成的组中选择的方法形成。
在此，当结合部400形成时，在外部板200上形成有在一个方向上突出的突出表面410，并且，形成于结合部400的突出表面410在从内部板100到外部板200的方向上突出。
在本发明的另一个示例性的实施方案中，外部板200可以包括在突出表面410下表面处的容纳凹槽420，并且结合部400还可以包括从内部板100突出的突出表面430，使得内部板100的突出表面430可以安装在外部板200的容纳凹槽420。
在本发明的另一个示例性的实施方案中，内部板100还可以包括形成于内部板100的突出表面430的底部的槽440.
因此，在将形成有结合部的第二接触区域F2卷边之后，当形成于结合部400的突出表面410与处于第一接触区域F1的内部板100接触时，可以防止不希望的弯曲部。
如上所述，在本发明的示例性实施方案中，由于具有高延伸系数的密封剂300涂敷到内部板100和外部板200的第一接触区域F1上，因此可以防止门的涂装过程之后，在冷却的时候，由内部板100与外部板200之间的热膨胀系数差异引起的变形，并且也可以补偿具有高延伸率的密封剂300降低的刚性(冲击性能)。
下面将参考附图描述根据本发明的示例性具体实施方案的用于如上所述配置的混合型门的卷边方法。
图3显示了根据本发明的示例性的实施方案的用于混合型门的卷边方法的视图。
如图中所示，根据本发明的示例性的实施方案的用于混合型门的卷边方法，是用于具有由不同材料制作的内部板100和外部板200的车辆混合型门的卷边方法。如上所述，内部板100可以包括具有低热膨胀系数的钢材料，而外部板200可以包括具有高热膨胀系数的铝材料。
首先，准备内部板100和外部板200，内部板100和外部板200的每一个设置有接触区域F，该接触区域F包括第一接触区域F1以及弯曲的第二接触区域F2，密封剂300沿着内部板和外部板的端部涂敷在第一接触区域F1上，同时内部板和外部板的端部彼此接触(准备步骤)。
在此，内部板100和外部板200的每一个配置为使得第一接触区域F1和第二接触区域F2弯曲为钝角。因此，在下面的第一个过程中，可以避免用于形成结合部400的工具枪B与内部板100和外部板200发生干涉。
当准备内部板100和外部板200时，通过使用涂敷工具A将密封剂300涂敷到外部板200的第一接触区域F1上(涂敷步骤)。在此，涂敷的密封剂300可以用延伸率为20％-40％的树脂材料制成。此外，密封剂300可以是高温固化密封剂，其在涂装过程期间暴露于高温(180-200℃)的时候固化。
涂敷密封剂300之后，内部板100布置到外部板200上使得内部板100和外部板200的第一接触区域F1彼此接触(加载步骤)。在加载步骤中，内部板100布置到外部板200上使得内部板100和外部板200的第二接触区域F2彼此接触，第一接触区域F1也彼此接触。
然后，使内部板100和外部板200彼此机械地结合的结合部400形成于内部板100和外部板200的第二接触区域F2(第一过程)。
在此，结合部400可以通过从用于结合不同材料的铆接、自冲铆钉式连接(SPR)以及电阻元件焊接(REW)组成的组中选择的方法形成。在此，当结合部400形成时，在一个方向上突出的突出表面410形成为在从内部板100到外部板200的方向上突出。
形成结合部400之后，内部板100和外部板200的第二接触区域F2卷边，使得内部板100的第二接触区域F2与内部板100的第一接触区域F1彼此接触(第二过程)。
第二过程可以包括：第一预卷边步骤、第二预卷边步骤以及主要卷边步骤，所述第一预卷边步骤为将内部板100和外部板200卷边，使得其第一接触区域F1和第二接触区域F2彼此成直角；所述第二预卷边步骤为将内部板100和外部板200卷边，使得其第一接触区域F1和第二接触区域F2彼此成锐角；所述主要卷边步骤为将内部板100和外部板200卷边，使得其第一接触区域F1和第二接触区域F2彼此接触。因此，卷边工具C使用于第一预卷边步骤、第二预卷边步骤以及主要卷边步骤，其中，通过控制卷边工具C的操作依次执行第一预卷边步骤、第二预卷边步骤以及主要卷边步骤。
同时，在主要卷边步骤中，形成于内部板100和外部板200的第二接触区域F2的结合部400设定为非承压部。在此，非承压部是指在通过使用卷边工具C执行主要卷边步骤时，免于被卷边工具加压的部分。将结合部400设定为非承压部的原因是为了防止该部分的不希望的形变，防止结合部400的功能丧失或表面质量变差。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“上面”、“下面”、“上面的”、“下面的”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“后部”、“内部”、“外部”、“向内”、“向外”、“内部的”、“外部的”、“内侧”、“外侧”、“向前”、“向后”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性具体实施方案的特征。
前面对本发明具体示例性的实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围由所附权利要求及其等价形式所限定。

Claims (20)

1.一种用于门的卷边结构，其中所述门包括用不同材料制成的内部板和外部板，所述卷边结构配置为使得内部板和外部板的每一个设置有接触区域，内部板和外部板的端部在接触区域彼此接触，
其中，所述接触区域包括第一接触区域和第二接触区域，所述第一接触区域具有涂敷在内部板与外部板之间的接触表面上的密封剂，所述第二接触区域从所述第一接触区域延伸并弯曲为在第一接触区域处与内部板接触；
所述第二接触区域设置有结合部，在所述结合部处内部板和外部板彼此机械地结合。
2.根据权利要求1所述的用于门的卷边结构，其中，所述内部板的材料的热膨胀系数比外部板的材料的热膨胀系数低。
3.根据权利要求2所述的用于门的卷边结构，其中，所述内部板包括钢材料；
所述外部板包括铝材料；
所述密封剂包括具有20％-40％的延伸率的树脂材料。
4.根据权利要求1所述的用于门的卷边结构，其中，所述结合部通过从铆接、自冲铆钉式连接以及电阻元件焊接组成的组中选择的方法形成。
5.根据权利要求1所述的用于门的卷边结构，其中，所述结合部设置有外部板的第一突出表面，所述外部板的第一突出表面在从内部板到外部板的方向上突出。
6.根据权利要求5所述的用于门的卷边结构，其中，所述外部板包括在第一突出表面的下表面处的容纳凹槽。
7.根据权利要求6所述的用于门的卷边结构，其中，所述结合部还包括从内部板突出的第二突出表面，使得所述内部板的第二突出表面安装在外部板的容纳凹槽。
8.根据权利要求7所述的用于门的卷边结构，其中，所述内部板还包括形成在内部板的第二突出表面底部处的槽。
9.一种用于门的卷边方法，其中所述门包括用不同材料制成的内部板和外部板，所述用于门的卷边方法包括：
准备内部板和外部板，其每一个都设置有接触区域，所述接触区域包括第一接触区域以及弯曲的第二接触区域，所述第一接触区域具有沿着内部板和外部板的端部涂敷在该第一接触区域上的密封剂，同时所述端部彼此接触；
将密封剂涂敷于外部板的第一接触区域上；
将内部板布置在外部板上，使得内部板和外部板的第一接触区域彼此接触；
第一过程，其在彼此接触的内部板和外部板的第二接触区域处形成结合部，内部板和外部板在所述结合部处彼此机械地结合；以及
第二过程，其将内部板和外部板的第二接触区域卷边。
10.根据权利要求9所述的用于门的卷边方法，其中，所述内部板的材料的热膨胀系数比外部板的材料的热膨胀系数低。
11.根据权利要求10所述的用于门的卷边方法，其中，在准备内部板和外部板的步骤中，所述内部板包括钢材料，并且所述外部板包括铝材料；
在将密封剂涂敷于外部板的第一接触区域上的步骤中，所述密封剂包括具有20％-40％的延伸率的树脂材料。
12.根据权利要求9所述的用于门的卷边方法，其中，在准备内部板和外部板的步骤中，内部板和外部板的每一个配置为使得第一接触区域和第二接触区域弯曲为钝角。
13.根据权利要求9所述的用于门的卷边方法，其中，在所述第一过程的步骤中，所述结合部通过从铆接、自冲铆钉式连接以及电阻元件焊接组成的组中选择的方法形成。
14.根据权利要求13所述的用于门的卷边方法，其中，在所述第一过程的步骤中，在结合部处设置有突出表面，所述突出表面加工成在从内部板向外部板的方向上突出。
15.根据权利要求14所述的用于门的卷边方法，其中，所述突出表面包括在外部板上形成的第一突出表面和在内部板上形成的第二突出表面。
16.根据权利要求15所述的用于门的卷边方法，其中，所述外部板包括在第一突出表面的下表面处的容纳凹槽。
17.根据权利要求16所述的用于门的卷边方法，其中，所述结合部还包括从内部板突出的第二突出表面，使得所述内部板的第二突出表面安装在外部板的容纳凹槽。
18.根据权利要求17所述的用于门的卷边方法，其中，所述内部板还包括形成在内部板的第二突出表面底部处的槽。
19.根据权利要求9所述的用于门的卷边方法，其中，所述第二过程包括：
第一预卷边过程，其将内部板和外部板卷边成使得内部板和外部板的第一接触区域和第二接触区域彼此成直角；
第二预卷边过程，其将内部板和外部板卷边成使得内部板和外部板的第一接触区域和第二接触区域彼此成锐角；
主要卷边过程，其将内部板和外部板卷边成使得内部板和外部板的第一接触区域和第二接触区域彼此接触。
20.根据权利要求19所述的用于门的卷边方法，其中，在所述第二过程的主要卷边过程中，设置在内部板和外部板的第二接触区域处的所述结合部设定为非承压部。
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