本發(fā)明主要涉及一種面板組件以及制造面板組件的方法。

背景技術(shù)：

機(jī)器部件通常包括面板組件。在一些工業(yè)中，面板組件通常呈正方形或形狀均一，而在其他工業(yè)中，面板組件需要特定的經(jīng)調(diào)整的形狀。在一個(gè)汽車實(shí)例中，汽車面板組件可以包括汽車特征件，例如用于車門或后備箱蓋的內(nèi)面板、儀表板、手套箱門板、后背箱前部的面板和其他內(nèi)部面板。為了減少面板組件的質(zhì)量，可以使用較輕密度的材料，或者可以減少面板組件的截面厚度。減少面板組件的質(zhì)量可能有利于減少整個(gè)機(jī)器的總質(zhì)量。例如，減少車輛的重量可以提高以各種方式有利使用的效率。例如，功率消耗相同的情況下，車輛速度可能增加，或者速度相同的情況下，功率可能減少。然而，根據(jù)機(jī)器整體要求或特征要求，面板組件制造可能對(duì)結(jié)構(gòu)有要求，例如隔音要求、強(qiáng)度要求和/或剛度要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種制造調(diào)整面板組件的方法。該方法包括在層壓片材的第一片材與第二片材之間形成多個(gè)粘結(jié)物以將第一片材和第二片材以面對(duì)面關(guān)系粘結(jié)以形成預(yù)制件。多個(gè)粘結(jié)物限定第一片材與第二片材之間的封閉周邊區(qū)域以及第一片材與第二片材之間的開(kāi)放周邊區(qū)域。該方法還包括將預(yù)制件形成為面板組件的預(yù)定義形狀。此外，該方法包括通過(guò)與預(yù)制件的第一片材與第二片材之間的開(kāi)放周邊區(qū)域流體連通聯(lián)接的至少一個(gè)入口施加加壓流體以使預(yù)制件膨脹。加壓流體使第一片材與第二片材之間的開(kāi)放周邊區(qū)域膨脹，使得第一片材和第二片材沿相反方向膨脹。此外，第一片材與第二片材之間的封閉周邊區(qū)域保持沒(méi)有加壓流體，使得封閉周邊區(qū)域不膨脹。該方法還包括利用非氣態(tài)填充材料填充所述第一片材與所述第二片材之間的所述膨脹的開(kāi)放周邊區(qū)域，例如但不限于是隔音材料、剛度控制材料或強(qiáng)度控制材料。

還提供了一種面板組件。該面板組件包括第一片材，和通過(guò)多個(gè)粘結(jié)物粘結(jié)到第一片材的第二片材。多個(gè)粘結(jié)物限定第一片材與第二片材之間的封閉周邊區(qū)域以及第一片材與第二片材之間的開(kāi)放周邊區(qū)域。非氣態(tài)填充材料設(shè)置在第一片材和第二片材之間的開(kāi)放周邊區(qū)域內(nèi)。第一片材和第二片材之間的封閉周邊區(qū)域一直處于無(wú)填充材料的狀態(tài)。

附圖說(shuō)明

參照附圖閱讀以下詳細(xì)描述將能更好理解本發(fā)明的這些及其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)，圖中相同的符號(hào)代表相同的部件。

圖1是由通過(guò)輥軋機(jī)給進(jìn)的材料制成并結(jié)合在一起形成層壓片材的兩個(gè)片材的說(shuō)明性示意側(cè)視圖；

圖2是由圖1的層壓片材制成的預(yù)制件的說(shuō)明性示意頂視圖，說(shuō)明了由結(jié)合裝置形成的示例性結(jié)合模塊；

圖3是用于將圖2的預(yù)制件形成為層壓車輛面板組件的模具或成型工具的說(shuō)明性示意側(cè)視圖；

圖4是圖5所示的層壓車輛面板組件的一部分的說(shuō)明性示意側(cè)視圖；

圖5是從成型工具上取出并且進(jìn)行模腔充氣后的示例性層壓車輛面板組件的說(shuō)明性立體示意圖；

圖6是說(shuō)明一種制造圖5所示的層壓車輛面板組件的方法的流程圖；以及

圖7是說(shuō)明另一種制造圖5所示的層壓車輛面板組件的方法的流程圖；

圖8是配置成用于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)艙并提供多個(gè)限制結(jié)構(gòu)性負(fù)載路徑的層壓車輛面板組件的說(shuō)明性立體示意圖。

具體實(shí)施方式

參照附圖，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種調(diào)整面板組件，其為減少質(zhì)量而配置。調(diào)整面板組件可以提供等效于或優(yōu)于單塊片材面板可能實(shí)現(xiàn)的隔音性能和/或彎曲剛度。如本文所述，調(diào)整面板組件可以由層壓片材制成，層壓片材包括在第一片材和第二片材之間形成各種開(kāi)放和封閉周邊區(qū)域的預(yù)選焊接模塊。在一些實(shí)例中，開(kāi)放周邊區(qū)域可以被稱為氣泡，層壓片材可以被稱為氣泡紙。在其他實(shí)施例中，開(kāi)放周邊區(qū)域可以特別地設(shè)計(jì)成在面板組件上的第一位置與面板組件上的第二位置之間提供結(jié)構(gòu)性負(fù)載路徑。層壓片材的總厚度可以小于單塊片材的厚度。與可能在其他情況下使用的較厚的單塊面板相比較，在這些實(shí)例中，當(dāng)調(diào)整面板組件連接到相鄰結(jié)構(gòu)和/或面板時(shí)，調(diào)整面板組件的外周的總厚度減少可以使較厚的單板面板得以使用。而且，可以通過(guò)例如流體壓力對(duì)面板組件中形成的開(kāi)放周邊區(qū)域進(jìn)行膨脹，以給面板組件提供幾何剛度。然而，封閉周邊區(qū)域未膨脹，可以經(jīng)過(guò)修整、沖孔、彎曲處理，或者可以形成用于結(jié)合到相鄰結(jié)構(gòu)的位置。

非氣態(tài)填充材料可以引入面板組件中形成的膨脹區(qū)域，或者非氣態(tài)填充材料可以用來(lái)形成并填充膨脹的區(qū)域。非氣態(tài)填充材料可以包括但不限于隔音材料、剛度控制材料或強(qiáng)度控制材料，所有這些材料都在下面更詳細(xì)地描述。與單板面板設(shè)計(jì)相比較，引入隔音材料可以有利于盡可能地減少通過(guò)面板組件傳播的噪音。與單板面板設(shè)計(jì)相比較，引入剛度控制材料或強(qiáng)度控制材料可以有利于提高面板組件的強(qiáng)度和/或剛度。

例如，一種用于盡可能減少可能傳播到車輛乘客艙外部的噪音或聲波振動(dòng)的汽車環(huán)境中的技術(shù)是用于提供面板組件，其特征在于阻隔可能在其他情況下到達(dá)乘客艙的噪音。這些特征可以有利于吸收和/或消耗振動(dòng)能量。還有許多可能影響隔音面板組件的聲學(xué)性能的特征，包括但不限于，面板組件的質(zhì)量、組成、剛度和厚度。在一些實(shí)施例中，雖然面板組件的質(zhì)量減少可能降低面板組件的隔音特性，將隔音材料引入面板組件可以減輕質(zhì)量減少對(duì)聲音傳播造成的影響。因此，在這些實(shí)例中，可以對(duì)隔音面板組件的總體幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，以便在減少面板組件的總質(zhì)量的同時(shí)提供特定的隔音、強(qiáng)度和/或剛度水平。

圖1為兩個(gè)材料片的示意性側(cè)視圖，第一片材10和第二片材12通過(guò)輥軋機(jī)18給進(jìn)并通過(guò)使用粘結(jié)裝置24按預(yù)選的圖案粘結(jié)在一起，以形成層壓片材22。盡管兩個(gè)片材10、12在圖1中示出，可以想到的是，可以使用任何數(shù)量的片材來(lái)形成層壓片材22。參考圖1，分別來(lái)自每個(gè)第一線圈14和的第二線圈16的第一片材10和第二片材12結(jié)合在一起并同時(shí)穿過(guò)輥軋機(jī)18，且兩個(gè)片材10、12的面對(duì)表面實(shí)現(xiàn)面對(duì)面的接觸。當(dāng)兩個(gè)片材10、12穿過(guò)輥縫20時(shí)，它們通過(guò)使用粘結(jié)裝置24粘結(jié)在一起，以形成層壓片材22。例如，片材10、12可以按預(yù)選的圖案在選擇局部區(qū)域中粘結(jié)在一起，該預(yù)選的圖案對(duì)要形成的面板來(lái)說(shuō)是獨(dú)一無(wú)二的?？梢韵氲降氖?，輥軋機(jī)18可以對(duì)兩個(gè)片材10、12執(zhí)行任何期望的輥軋操作。例如，但不限于，在輥軋機(jī)18可以執(zhí)行操作的操作中，輥軋機(jī)18僅僅咬合兩個(gè)片材10、12以使它們結(jié)合在一起且片材的厚度不會(huì)減小，或者在執(zhí)行的操作，輥軋機(jī)18減小片材的厚度，例如采用疊板輥軋。在示意性實(shí)例中，輥軋機(jī)18包括兩組滾子；然而，可以想到的是，輥軋機(jī)18可以包括一組或多組滾子，并且可以為任何類型的能夠形成如在此描述的層壓片材22的輥軋機(jī)。

用于形成層壓片材22的片材10、12可以包括各種材料。在一個(gè)實(shí)例中，片材10、12可以為適合于被焊接、釬焊和擴(kuò)散粘結(jié)的金屬鐵或非鐵材料，例如，但不限于，鋼、鎂、鋁、鈦以及它們的合金。片材10、12的一個(gè)或多個(gè)可以被涂覆(例如，涂覆有釬焊化合物或其它期望的涂層)，尤其是在朝外的表面上，以促進(jìn)粘結(jié)過(guò)程。在另一個(gè)實(shí)例中，片材10、12可以為適合于熱粘結(jié)的聚合或塑料材料，例如，聚丙烯或聚乙烯。可選地，片材10、12中的每個(gè)可以由任何其它合適的材料制造，該合適的材料能夠使得片材10、12實(shí)現(xiàn)在此描述的功能，例如，但不限于，復(fù)合材料或織物。應(yīng)當(dāng)理解，第一片材10和第二片材12可以為不同的材料。還應(yīng)當(dāng)理解，片材10、12還可以制成任何期望的顏色或別的顏色，并且這些顏色可以為透明的、半透明的或不透明的。

片材10、12還可包括各種材料厚度。例如，片材10、12可具有在大約0.1毫米(mm)(0.004英寸(in.))與大約15毫米(0.6英寸)之間的范圍內(nèi)的厚度?？蛇x地，片材10、12的厚度可以為任何能夠使得片材10、12實(shí)現(xiàn)如在此描述的功能所需的尺寸。此外，應(yīng)當(dāng)理解，第一片材10和第二片材12可以具有不同的厚度，并且形成的層壓片材22的厚度不必相同。

當(dāng)片材10、12離開(kāi)輥軋機(jī)18時(shí)，通過(guò)使用粘結(jié)裝置24將它們粘結(jié)在一起以形成層壓片材22。這有助于直接地在多個(gè)片材10、12的輥軋過(guò)程中連續(xù)地生產(chǎn)粘結(jié)的層壓片材22。在粘結(jié)之后，層壓片材22可以被卷繞、或刺穿和/或沖切(未示出)。在一個(gè)實(shí)例中，在輥軋和粘結(jié)之后，層壓片材22可以被退火以均化整個(gè)材料上的層壓片材22。退火有助于增加材料的延展性以及降低其硬度，因而軟化材料并為進(jìn)一步作業(yè)做好準(zhǔn)備，例如成形、沖壓或成型。

在一個(gè)實(shí)例中，粘結(jié)裝置24包括能量源26，其以射束28的形式發(fā)射電磁輻射，用于產(chǎn)生熔池(未示出)或用于提供足夠的溫度增加以引起層壓片材22的片材10、12之間的局部相互擴(kuò)散，以引起固態(tài)粘結(jié)。在另一個(gè)實(shí)例中，能量源26可以射束28的形式發(fā)射電磁輻射，用于在層壓片材22的片材10、12上生成條形碼或其它標(biāo)記，以促進(jìn)自動(dòng)處理和/或編目。在一些實(shí)例中，粘結(jié)裝置24包括一個(gè)以上的能量源26。例如，但不限于，一可選的粘結(jié)裝置可包括具有第一能量的第一能量源和具有第二能量的第二能量源，第二能量可以不同于第一能量，或者可選的粘結(jié)裝置24可包括至少兩個(gè)具有大體上相同能量輸出的能量源26。然而，粘結(jié)裝置24可包括任何數(shù)量和組合的能量源，它們?cè)谌魏蔚哪軌蚴沟谜辰Y(jié)裝置24來(lái)如在此所描述的進(jìn)行操作的方向上被定位。此外，能量源26可以為任何適合于在層壓片材22中產(chǎn)生熔池(未示出)的能量源，例如，但不限于，用于產(chǎn)生激光束、電子束、等離子束、焊弧的能量源，或混合能量源，例如激光/電弧。在一個(gè)特定的實(shí)例中，能量源26為激光裝置，其產(chǎn)生高度集中的相關(guān)光束、用于激光焊接的單色光。

圖2為由層壓片材22制造的預(yù)制件30的示意性俯視圖，其示出了由粘結(jié)裝置24形成的示例性粘結(jié)圖案32(虛線)。在該實(shí)例中，能量源26為激光裝置，且粘結(jié)圖案32為激光焊接的，包括一系列激光焊。如在此所描述的，激光焊為通過(guò)施加激光能量至片材10、12實(shí)現(xiàn)片材10、12的朝外的表面的連接，以使得毗鄰表面彼此合并。如圖1所示，在片材10、12已經(jīng)輥軋?jiān)谝黄鸪蔀槎询B之后，能量源26用于將片材10焊接至片材12的一面。在一個(gè)實(shí)例中，在層壓片材22中的焊接深度可以被控制，以便以預(yù)選的粘結(jié)圖案32來(lái)將片材10、12粘結(jié)在一起，而不會(huì)穿透片材10、12。也就是說(shuō)，可以控制焊接的深度，以便在任何一次粘結(jié)中，焊接不會(huì)穿透毗鄰片材的遠(yuǎn)端面，因?yàn)檫@會(huì)干涉調(diào)整的面板組件46的合適的成型。在另一個(gè)示意性實(shí)施例中，焊接的深度可以被控制以能實(shí)現(xiàn)完全穿透，例如在一個(gè)實(shí)例中的減小面板開(kāi)口。

粘結(jié)裝置24應(yīng)用預(yù)選的粘結(jié)圖案32來(lái)形成層壓片材22。在該過(guò)程中，由開(kāi)放周邊區(qū)域36和封閉周邊區(qū)域38限定的通道34的圖案被施加至層壓片材22上。通道34和開(kāi)放周邊區(qū)域36配置成進(jìn)行膨脹，即，使用加壓流體使得片材10、12在相對(duì)的方向上膨脹。加壓流體可包括液體或氣體。開(kāi)放周邊區(qū)域36和/或通道34可以被成形成、尺寸被設(shè)計(jì)成、和/或配置成用于限定用于在面板組件46的第一位置與第二位置之間傳遞力的結(jié)構(gòu)性負(fù)載路徑。然而，封閉周邊區(qū)域38配置成用于建立封閉周邊區(qū)域38內(nèi)的密封區(qū)域。在一個(gè)實(shí)例中，封閉周邊區(qū)域38內(nèi)的密封區(qū)域可以被打穿、刺穿或切割以建立通過(guò)預(yù)制件30的孔40?？蛇x地，或另外地，在完成層壓車輛面板組件之后，封閉周邊區(qū)域38內(nèi)的密封區(qū)域可以限定用于彎曲或用于粘結(jié)至鄰近結(jié)構(gòu)的區(qū)域42。尤其是在預(yù)制件30的邊緣上的限定了開(kāi)放周邊區(qū)域36的開(kāi)口可以被用作為加壓流體的注射和/或抽出/排放位置。

可以想到的是，預(yù)選的粘結(jié)圖案32經(jīng)調(diào)整以適合要形成的特定面板，以及通道34、開(kāi)放周邊區(qū)域36和封閉周邊區(qū)域38的任何組合可以被用來(lái)滿足要形成面板的具體需求。例如，但不限于，預(yù)選的粘結(jié)圖案32可以在預(yù)制件30中限定一個(gè)或多個(gè)隔離區(qū)域。在一個(gè)實(shí)例中，調(diào)整的面板組件46(在圖4中示出)可能在面板組件的一部分中需要一定的剛度，且在面板組件的另一部分中需要具有聲音阻尼的剛度。預(yù)選的粘結(jié)圖案32可以根據(jù)調(diào)整的面板組件46來(lái)限定兩個(gè)隔離區(qū)域以滿足制定的設(shè)計(jì)需求。作為一個(gè)示意性實(shí)例，第一隔離區(qū)域可以經(jīng)調(diào)整成增強(qiáng)剛度，而第二隔離區(qū)域經(jīng)調(diào)整成結(jié)合用于聲音傳輸?shù)母郊泳徍偷穆曇糇枘岵牧稀?/p>

圖3是用于將預(yù)制件30形成調(diào)整的面板組件46(在圖4中示出)的模具或成形工具44的示意性側(cè)視圖。在該實(shí)例中，預(yù)制件30由平整的層壓片材22形成(例如，沖壓、拉伸形成等)為調(diào)整的面板組件46的形狀。下工具半部48包括形成表面50，該形成表面限定了層壓車輛面板組件46的背側(cè)?？蛇x地，在一個(gè)實(shí)例中，空腔52在形成表面50中形成，其具有于在預(yù)制件30中限定的開(kāi)放周邊區(qū)域36相對(duì)的周邊(未示出)。下工具半部48的周邊54具有用于夾持和密封預(yù)制件30的周邊部分的平整的表面。上工具半部56與下工具半部48在形狀上互補(bǔ)。上工具半部56的周邊58為用于夾持和密封預(yù)制件30的周邊部分的平整的表面。上工具半部56包括形成表面60，該形成表面可選地包括空腔62。在一個(gè)實(shí)例中，空腔62與下成型工具48的空腔52相對(duì)應(yīng)。

參考圖3，設(shè)置有流體入口/出口管64，用于將形成流體引導(dǎo)流入/流出預(yù)制件30的內(nèi)部。內(nèi)部66由在層壓片材22或預(yù)制件30中形成的開(kāi)放周邊區(qū)域36來(lái)限定。流體入口/出口管64設(shè)置在預(yù)制件30的片材10與片材12之間，以提供加壓流體源(未示出)與預(yù)制件30的內(nèi)部66之間的流體連通。在圖3中，僅僅示出了一根流體入口/出口管64；然而，可以想到的是，可以包括任何數(shù)量的能夠?qū)崿F(xiàn)加壓流體的注射/抽出的流體入口/出口管。在其它實(shí)例中，包括具有兩個(gè)以上的片材的實(shí)例，出口/入口管64可以被放置在片材的一個(gè)或多個(gè)不同層之間。此外，可以使用一根以上的流體入口/出口管，例如，以將不同的流體或流體量引入至片材的不同區(qū)域。

參考圖3，在一個(gè)實(shí)例中，在調(diào)整的面板組件46的形成過(guò)程中可以施加流體壓力至預(yù)制件30的內(nèi)部66。例如，但不限于，在以下情況下可以施加流體壓力：當(dāng)預(yù)制件30被封閉在成型工具44中時(shí)；在成型工具44形成預(yù)制件30且成型工具44以預(yù)選量被開(kāi)放(例如，在約0.5毫米(0.02英寸)與約50毫米(1.97英寸)之間的范圍內(nèi))之后；或者在成型工具44完全封閉之前，其中，流體壓力可以用于使預(yù)制件30膨脹直至實(shí)現(xiàn)與成型工具44相接觸。在另一個(gè)實(shí)例中，在調(diào)整的面板組件46形成并從成型工具44移除之后，流體壓力可以被施加至預(yù)制件30的內(nèi)部66。

在一個(gè)實(shí)例操作中，預(yù)制件30定位在成型工具44中。得到的調(diào)整的面板組件46的尺寸和形狀由成型工具44和預(yù)制件30的尺寸來(lái)限制。下工具半部48和上工具半部56例如在力的作用下結(jié)合到一起，例如通過(guò)使用液壓機(jī)。如圖3所示，成型工具44還可包括工具銷68和相應(yīng)的配合槽70，以在封閉過(guò)程中幫助對(duì)齊成型工具44的上工具半部56和下工具半部48。

當(dāng)成型工具44被完全地封閉時(shí)，預(yù)制件30形成為層壓車輛面板組件46的形狀。在形成了調(diào)整的面板組件46之后，成型工具44被打開(kāi)且面板組件被移除。流體入口/出口管64被安置在片材10與片材12之間，且在預(yù)制件30的內(nèi)部66與外部之間生成起壓力差。通過(guò)經(jīng)由流體入口/出口管64來(lái)注射形成流體(未示出)可以產(chǎn)生壓力差，例如，但不限于，氬氣、氮?dú)?、壓縮空氣或其它合適的流體，這增加了預(yù)制件30的內(nèi)部66內(nèi)的形成流體壓力。因此，如圖4所示，預(yù)制件30在開(kāi)放周邊區(qū)域36中膨脹，以生成調(diào)整的面板組件46的片材10與片材12之間的空腔72。

在另一實(shí)例操作中，在流體入口/出口管64設(shè)置在片材10與片材12之間的情況下，預(yù)制件30定位在成型工具44中。下工具半部48和上工具半部56例如在力的作用下結(jié)合到一起，例如通過(guò)使用液壓機(jī)。成型工具44包括由下工具半部48的周邊54和上工具半部56的周邊58限定的密封件，以有助于維持當(dāng)成型工具44被封閉時(shí)的流體緊密密封。

當(dāng)成型工具44被完全地封閉時(shí)，預(yù)制件30形成為調(diào)整的面板組件46的形狀。在成型工具44被完全地封閉之后，在預(yù)制件30的內(nèi)部66與外部之間產(chǎn)生壓力差。通過(guò)經(jīng)由流體入口/出口管64來(lái)注射形成流體(未示出)可以產(chǎn)生壓力差，例如，但不限于，氬氣、氮?dú)狻嚎s空氣或其它合適的流體，這增加了預(yù)制件30的內(nèi)部66內(nèi)的形成流體壓力。因此，預(yù)制件30膨脹并填充成型工具44的可選空腔52、62的一個(gè)或多個(gè)，因而在調(diào)整的面板組件46的片材10與片材12之間產(chǎn)生具有預(yù)定義形狀的空腔72。

在一個(gè)可選的實(shí)例中，參考圖3，片材10、12可以在成型工具44中一起形成為期望的面板形狀。然后兩個(gè)片材10、12可以粘結(jié)在一起，以產(chǎn)生調(diào)整的面板組件46(例如在圖4中示出)。例如，但不限于，粘結(jié)裝置24(例如在圖1中示出)可以用于將形成的片材10粘結(jié)至形成的片材12的一面。粘結(jié)裝置24應(yīng)用預(yù)選的粘結(jié)圖案(例如，在圖2中示出的粘結(jié)圖案32)以形成調(diào)整的面板組件46。應(yīng)當(dāng)注意，通過(guò)使用任何能夠使片材10、12實(shí)現(xiàn)如在此所描述的功能的片材形成工藝，片材10、12可以形成為期望的面板形狀。例如，通過(guò)使用拉制、拉伸成型、液壓成型、超塑性成型、精沖、電磁成型、高能率成型(爆炸成型)等等，可以形成片材10、12。

在形成和粘結(jié)片材10、12以產(chǎn)生調(diào)整的面板組件46(例如在圖4中示出)之后，流體入口/出口管64可以被安置在片材10與片材12之間，且在調(diào)整的面板組件46的內(nèi)部與外部之間產(chǎn)生壓力差。通過(guò)經(jīng)由流體入口/出口管64來(lái)注射形成流體(未示出)可以產(chǎn)生壓力差，例如，但不限于，氬氣、氮?dú)?、壓縮空氣或其它合適的流體。這增加了調(diào)整的面板組件46的內(nèi)部?jī)?nèi)的形成流體壓力。因此，如圖4所示，調(diào)整的面板組件46在開(kāi)放周邊區(qū)域36中膨脹，以生成調(diào)整的面板組件46的片材10與片材12之間的空腔72。

圖4是調(diào)整的面板組件46的一部分的示意性剖視圖。如所示，空腔72可以在預(yù)選的粘結(jié)圖案32的粘結(jié)部之間形成。該粘結(jié)部有助于將空腔72限制于限定的開(kāi)放周邊區(qū)域36。如圖4所示，封閉周邊區(qū)域38不會(huì)膨脹，因?yàn)轭A(yù)選的粘結(jié)圖案32的封閉的周邊粘結(jié)防止形成流體進(jìn)入封閉周邊區(qū)域。在一個(gè)實(shí)例中，空腔72具有在大約0.1毫米(0.004英寸)與大約50毫米(1.97英寸)之間的范圍內(nèi)的高度h1?？蛇x地，高度h1可以為任何能夠使得空腔72實(shí)現(xiàn)如在此所描述的功能的尺寸。

此外，開(kāi)放周邊區(qū)域36的周邊形狀可以為任何能夠使得調(diào)整的面板組件46實(shí)現(xiàn)如在此所描述的功能的預(yù)選的形狀和尺寸。此外，空腔72的膨脹形狀由于不同尺寸和形狀的預(yù)選的粘結(jié)圖案32而通?？墒欠蔷坏模蝗欢?，當(dāng)空腔72在成型工具44的外面膨脹時(shí)(例如在圖3中示出)，其通常膨脹成大致球形的形狀。當(dāng)空腔72在成型工具44中形成時(shí)，該空腔采取在成型工具44中限定的可選的空腔52、62(在圖3中示出)的一個(gè)或多個(gè)的形狀。

在一個(gè)示例性實(shí)例中，空腔72用氣體(例如氬氣、氮?dú)?、壓縮空氣或者其他適當(dāng)?shù)臍怏w)填充。氣體在高壓下被噴射以有利于形成空腔72。在另一個(gè)實(shí)例中，可以用非氣態(tài)填充材料(例如但不限于絕緣材料、隔音材料、剛度控制材料或者強(qiáng)度控制材料)來(lái)填充空腔72。絕緣和/或隔音材料可以包括例如但不限于各種聚合物、聚合物復(fù)合物、塑料溶膠、復(fù)合隔音材料(即包含微球體的材料)等等。在一個(gè)實(shí)例中，隔音材料可以為基于隔音材料中的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生膨脹的材料。例如但不限于，化學(xué)反應(yīng)可以在使得隔音材料膨脹之前具有延遲，或者需要額外處理(例如加熱)，以激活使得隔音材料膨脹的反應(yīng)。在這類實(shí)施例中，可以在空腔形成之后將隔音材料引入到空腔72中。在另一個(gè)實(shí)例中，可以將絕熱材料引入到空腔70中，從而使得調(diào)整面板組件46提供熱絕緣。可以想到的是，在包括不止兩個(gè)片材層的調(diào)整面板組件46的一些實(shí)例中，可以將絕熱材料設(shè)置在第一組片材之間，并且可以將隔音材料設(shè)置在第二組片材之間。可選地，可以將絕熱材料和隔音材料的任何組合設(shè)置在使得調(diào)整面板組件46能夠如本文所描述的那樣起作用的任意數(shù)量的片材之間。

如上所述，非氣態(tài)填充材料可以包括強(qiáng)度和/或剛度控制材料。例如，非氣態(tài)填充材料可以包括過(guò)飽和溶液、電流變流體或者磁流變流體中的一種。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所已知的，過(guò)飽和溶液為包含比在正常情況下可以被溶劑溶解的更多的溶解物質(zhì)的溶液的狀態(tài)。過(guò)飽和溶液還可以在特定條件下或者響應(yīng)于特定刺激經(jīng)歷固化。固化過(guò)程是不可逆的。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所已知的，電流變(er)流體為電絕緣流體中的極小的不導(dǎo)電但是電活性顆粒(高達(dá)50微米直徑)的懸浮液。這些流體的表觀粘度響應(yīng)于電場(chǎng)進(jìn)行高達(dá)100,000次數(shù)的可逆變化。因此，er流體的表觀粘度可以響應(yīng)于所施加的電場(chǎng)而被改變和/或控制。如本領(lǐng)域所已知的，磁流變流體(mr流體)為運(yùn)載流體中的一種類型的智能流體，通常為一種類型的油。當(dāng)經(jīng)受磁場(chǎng)時(shí)，流體大大增加了其表觀粘度，直到成為粘彈性固體。重要的是，當(dāng)處于其激活("開(kāi)")狀態(tài)時(shí)流體的屈服應(yīng)力能夠通過(guò)改變磁場(chǎng)強(qiáng)度被非常精確地控制。結(jié)果是可以利用電磁體控制流體傳輸力的能力。

可以使用控制信號(hào)控制非氣態(tài)填充材料，以在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間改變填充材料的物理特性。例如，如果填充材料包括er流體或者mr流體，那么可以分別利用電場(chǎng)或磁場(chǎng)控制er流體或者mr流體的表觀粘度?？梢酝ㄟ^(guò)車輛控制器控制控制信號(hào)(例如電場(chǎng)或磁場(chǎng))的施加。車輛控制器可以利用控制信號(hào)向填充材料發(fā)出信號(hào)，以在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間改變。例如，車輛控制器可以改變控制信號(hào)以使填充材料在第一粘度與第二粘度之間改變其表觀粘度。在這樣做時(shí)，對(duì)于某些情況，可以控制和/或改變面板組件46的性能，例如阻尼能力或承載能力。

參照?qǐng)D8，面板組件100具體化為車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)艙。面板組件100被設(shè)計(jì)成具有多個(gè)開(kāi)放周邊區(qū)域36，多個(gè)開(kāi)放周邊區(qū)域36中的每一個(gè)在第一位置與第二位置之間提供結(jié)構(gòu)性負(fù)載路徑。例如，第一區(qū)域102在第一位置106與第二位置108之間提供結(jié)構(gòu)性負(fù)載路徑104。盡管本文具體示出并描述了第一區(qū)域102，但應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是，面板組件100可以包括在面板組件100上的不同位置之間形成不同的負(fù)載路徑的若干其他開(kāi)放區(qū)域。

第一區(qū)域102用非氣態(tài)填充材料填充，例如上文所述。例如，第一區(qū)域102可以用過(guò)飽和溶液填充，一旦利用控制信號(hào)將過(guò)飽和溶液活化，則過(guò)飽和溶液固化以在開(kāi)放區(qū)域102內(nèi)形成固體晶體結(jié)構(gòu)，從而增加面板組件100的剛度和/或強(qiáng)度，并且在第一位置106與第二位置108之間提供結(jié)構(gòu)性負(fù)載路徑104。如上所述，過(guò)飽和溶液的固化過(guò)程是不可逆的。因此，如果填充材料為過(guò)飽和溶液，那么一旦過(guò)飽和溶液固化，則填充材料可能不再受到控制。相反，第一區(qū)域102可以用er或mr流體填充，這是可重復(fù)、可控或可變的。如果第一區(qū)域102用例如er流體或mr流體的填充材料填充，則車輛控制器可以連續(xù)施加和/或改變控制信號(hào)以改變er流體或mr流體的物理特性，例如表觀粘度。例如，如果第一區(qū)域用mr流體填充，則車輛控制器可以施加控制信號(hào)以在流體狀態(tài)與粘彈性固體之間改變第一區(qū)域102內(nèi)的mr流體的表觀粘度。當(dāng)被控制成為流體時(shí)，mr流體可以充當(dāng)阻尼流體。當(dāng)被控制成為粘彈性固體時(shí)，mr流體可以增加面板組件100的強(qiáng)度和/或剛度，并在第一位置106與第二位置108之間提供結(jié)構(gòu)性負(fù)載路徑104。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)的是，mr流體的表觀粘度可以被控制到其他粘度以控制負(fù)載路徑104可以傳輸?shù)牧Φ牧?、面板組件100的剛度，和/或阻尼量。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，er流體可以以類似的方式被控制。

在一個(gè)實(shí)例中，參照?qǐng)D3和圖4，為了便于用非氣態(tài)填充材料填充空腔72，空腔72可以被施加負(fù)壓力。例如，調(diào)整面板組件46可以包括兩個(gè)入口/出口管64，一個(gè)用于噴射非氣態(tài)填充材料，以及一個(gè)用于提取用于最初形成空腔72的加壓流體(例如空氣)以有利于將非氣態(tài)填充材料吸入到空腔72中。可以想到的是，調(diào)整面板組件46可以包括任意數(shù)量的入口/出口管64，它們被定位在調(diào)整面板組件46上的任何位置處并且與空腔72流體連通以使得非氣態(tài)填充材料被吸入到空腔72中。

在一個(gè)可選的實(shí)例中，在壓力下可以將非氣態(tài)填充材料直接噴射到層壓片材22的內(nèi)部66中以使層壓片材22膨脹，從而形成空腔72，并用非氣態(tài)填充材料將它們填充。在另一個(gè)實(shí)例中，可以將非氣態(tài)填充材料噴射到層壓片材22的內(nèi)部66中，在那里化學(xué)反應(yīng)使得非氣態(tài)填充材料膨脹，從而提供所需的壓力以使層壓片材22膨脹，形成空腔72，并用非氣態(tài)填充材料將它們填充。

圖5是在從成型工具44移除、剪裁掉過(guò)量材料、打孔以及對(duì)空腔72充氣之后的示例性調(diào)整面板組件46的說(shuō)明性示意圖。在該說(shuō)明性的實(shí)例中，調(diào)整面板組件46為汽車行李箱蓋內(nèi)面板。可選地，調(diào)整面板組件46可以包括但不限于，使得調(diào)整面板組件46能夠如本文所描述的那樣起作用的任何汽車面板，例如a柱、b柱、車門內(nèi)面板、緩沖面板、手套箱門板、其他內(nèi)部面板。在其他實(shí)例中，調(diào)整面板組件46可以為結(jié)構(gòu)性部件、半結(jié)構(gòu)性部件、托架、支撐件等。應(yīng)該進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到的是，調(diào)整面板組件可以為用于汽車行業(yè)之外的行業(yè)中的機(jī)器的部件。

在此實(shí)例中，調(diào)整面板組件46是具有跨行李箱蓋的寬度彎曲并且包括各種凹陷區(qū)域(例如，凹陷區(qū)域74、76和78)的復(fù)雜形狀。另外，層壓車輛面板組件46包括限定空腔72(圖4中所示)的開(kāi)放周邊區(qū)域36以及封閉周邊區(qū)域38?？梢灶A(yù)定開(kāi)放周邊區(qū)域36和封閉周邊區(qū)域38以促進(jìn)增加調(diào)整面板組件46的強(qiáng)度和/或剛度，諸如上文參考圖8中所示的面板組件100所述。

圖6是說(shuō)明用于促進(jìn)調(diào)整面板組件46、100的示例性操作的流程圖。方法600在本文是關(guān)于促進(jìn)圖1至圖5中所示的預(yù)制件30和調(diào)整面板組件46而描述。在操作602處，可以在層壓片材22的片材10與片材12之間形成多個(gè)粘結(jié)物。這促進(jìn)了片材10、12成面對(duì)面關(guān)系粘結(jié)以形成預(yù)制件30。多個(gè)粘結(jié)物限定了片材10、12之間的封閉周邊區(qū)域38和開(kāi)放周邊區(qū)域36。在操作604處，預(yù)制件30可以形成為調(diào)整面板組件46的預(yù)定義形狀。在操作606處，通過(guò)入口將加壓流體(未示出)施加至預(yù)制件30。入口與預(yù)制件30的片材34之間的開(kāi)放周邊區(qū)域36流體連通以使預(yù)制件30膨脹。加壓流體使片材10、12之間的開(kāi)放周邊區(qū)域36膨脹使得片材10、12沿相反方向膨脹，由此限定空腔72。限定在片材之間的封閉周邊區(qū)域38保持沒(méi)有加壓流體使得封閉周邊區(qū)域38不膨脹。在操作608處利用非氣態(tài)填充材料(未示出)來(lái)填充空腔72。

圖6中呈現(xiàn)的示例性操作不旨在提供對(duì)在面板組件制造程序中實(shí)施的步驟或操作的次序或方式提供任何限制。任何數(shù)量的合適替代物可以在面板組件制造過(guò)程期間執(zhí)行以促進(jìn)提高面板組件的隔音、剛度和強(qiáng)度特性。例如，層壓片材22可以在輥軋機(jī)中冷加工、退火并且形成在成形橋或模具中。

圖7是說(shuō)明用于促進(jìn)調(diào)整面板組件46、100的示例性操作的流程圖。方法700在本文是關(guān)于促進(jìn)圖1至圖5中所示的預(yù)制件30和調(diào)整面板組件46而描述。在操作702處，層壓預(yù)制件30可以形成為調(diào)整面板組件46的預(yù)定義形狀。層壓預(yù)制件30包括以面對(duì)面關(guān)系粘結(jié)在一起的片材10和片材12。層壓預(yù)制件30在操作704處膨脹以在片材10、12之間形成空腔72的陣列?？涨?2的位置和大小在操作706處在空間上改變以促進(jìn)提高調(diào)整面板組件46的隔音、強(qiáng)度或剛度特性。

圖7中呈現(xiàn)的示例性操作不旨在提供對(duì)在面板組件制造程序中實(shí)施的步驟或操作的次序或方式提供任何限制。任何數(shù)量的合適替代物可以在面板組件制造過(guò)程期間執(zhí)行以促進(jìn)提高面板組件的隔音、剛度和強(qiáng)度特性。例如，封閉周邊區(qū)域38可以提供在層壓預(yù)制件30中。封閉周邊區(qū)域38可以在調(diào)整面板組件46中限定被沖孔以產(chǎn)生穿過(guò)預(yù)制件30的孔的區(qū)域。

如本文所使用的，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“所述”包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另有明確指示?！斑x用的”或“選用地”意味著隨后描述的事件或狀況可以或可以不發(fā)生，且所述描述包括其中事件發(fā)生的實(shí)例以及其中事件不發(fā)生的實(shí)例。

如說(shuō)明書和權(quán)利要求全文中所述，可以用近似語(yǔ)來(lái)修飾任何數(shù)量上的表達(dá)，所述表達(dá)可有變化但不會(huì)導(dǎo)致其所涉及的基本功能的變化。因此，由一個(gè)或多個(gè)術(shù)語(yǔ)(諸如“約”、“近似”和“基本上”)修飾的值并未被限于所規(guī)定的精確值。在至少某些情況下，近似語(yǔ)言可以對(duì)應(yīng)于用于測(cè)量值的儀器的精度。在此處以及整個(gè)說(shuō)明書和權(quán)利要求書中，所述的示例性范圍可以結(jié)合和/或互換；這些范圍被識(shí)別并且包括本文所含的全部子范圍，除非上下文或語(yǔ)言另有指示。

本文所述的設(shè)備、系統(tǒng)和方法促進(jìn)減小與面板組件相關(guān)聯(lián)的質(zhì)量，同時(shí)解決了諸如剛度、隔音或強(qiáng)度的部件需求。另外，面板組件的配置促進(jìn)抑制可以經(jīng)由面板組件傳輸至(諸如)汽車實(shí)例中的車輛的乘客室的聲音振動(dòng)。另外，面板組件的配置可以提供一種調(diào)整面板組件，其配置用于減小質(zhì)量并同時(shí)提供等效于或優(yōu)于單塊片材面板可能實(shí)現(xiàn)的隔音能力和彎折剛度的隔音能力和彎折剛度。通過(guò)憑借使用層壓面板組件減小面板的質(zhì)量，面板的重量可大幅減小，并同時(shí)提高隔音和剛度性質(zhì)。

本文所述的設(shè)備和方法不限于本文所述的具體實(shí)例。例如，各種設(shè)備和方法的部件可以獨(dú)立利用并且與本文所述的其它部件分開(kāi)利用。例如，所述設(shè)備和方法也可以結(jié)合其它面板系統(tǒng)使用，并且不需要在任何特定行業(yè)中實(shí)踐。相反地，說(shuō)明性實(shí)例可以結(jié)合許多其它應(yīng)用和行業(yè)實(shí)施并且利用。

雖然可以在某些圖式但未在其它圖式中示出本公開(kāi)的各種說(shuō)明性實(shí)例的具體特征，但是這僅僅是為了方便起見(jiàn)。根據(jù)本公開(kāi)的原則，圖式的任何特征均可以結(jié)合任何其它圖式的任何特征來(lái)參考和/或闡述。

詳述和圖式或圖支持并且描述本公開(kāi)，但是本公開(kāi)的范圍僅僅是由權(quán)利要求限定。雖然已詳細(xì)地描述了用于實(shí)行本教導(dǎo)的某些最佳模式和其它實(shí)施例，但是存在用于實(shí)踐隨附權(quán)利要求書中限定的本公開(kāi)的各種替代設(shè)計(jì)和實(shí)施例。