專利名稱：塑料裝配件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大批量制造由至少兩個可相互活動的塑料件構(gòu)成的裝配件的方法，所述塑料件具有形狀互補的接觸面，使其處于至少一種彼此緊密接觸而無間隙地在一個公共面上相連接的幾何構(gòu)形中。
背景技術(shù)：
這種裝配件存在于大量的制品中，例如，具有兩個通過旋緊或卡接而臨時連接的部件的制品，像配有封蓋的軟管、或更廣義的配有封堵蓋的容器頭，或者是具有相互轉(zhuǎn)動的部件的制品，像球節(jié)鉸、鉸鏈、穿孔的旋轉(zhuǎn)蓋或頂，或者是滑動部件，像注射器活塞、化妝盒的滑屜或拉鏈。
這些裝配件中的有些部件，尤其是那些與球節(jié)或鉸鏈無關(guān)的，一般是分開制造，然后組裝。部件的分開制造工序需要專用機(jī)械使之成形、然后再朝裝配裝置輸送。長期以來，人們一直試圖在同一生產(chǎn)循環(huán)中成形這種裝配件而無需再進(jìn)行裝配，從而降低成本，提高生產(chǎn)率。
文獻(xiàn)DE1941479、EP0073356、US3281295、WO9101213、JP61047223提出了各種制造方法，這些方法在于，用一個具有至少兩個部分的模子制造一個第一構(gòu)件，取下模子的第二部分而使構(gòu)件與模子的第一部分保持連接，然后通過注塑進(jìn)行第二構(gòu)件的復(fù)制模模制。這樣，將第二塑料注射到一個一方面由支承在與第一模子的第一部分相連的第一構(gòu)件上的一個新模子、另一方面由作為模子的第一構(gòu)件的一部分表面加以限定的容積中。第二構(gòu)件的塑料的熔點必須低于第一構(gòu)件的塑料的熔點。文獻(xiàn)WO97/46362提出一種同類方法，但是利用了待制造構(gòu)件的某些特殊幾何形狀，因而不再對塑料材料有這種限制。
文獻(xiàn)FR2451867提出一種軟管制造方法，這種軟管具有一個圍繞一個分配孔的頸部，配有一個封蓋，其特征在于，使用一種外表面覆蓋有一片金屬片的軟管，將所述軟管裝到一個作為支承的沖模上并蓋住分配孔，相對于所述起一個陽模作用的頸部放置一個陰模，將熔融塑性樹脂注入陰模中，在由陰模和頸部構(gòu)成的型腔中壓縮所述熔融樹脂。
上述這些方法除了最后一個，都要注模裝配件的第二構(gòu)件。這使第二塑料的選擇十分有限，必須具有在理想條件下注入到第二模子和作為模子的第一構(gòu)件的部分表面之間的型腔中的足夠高的熔化指數(shù)。顯然，高的熔化指數(shù)是與相當(dāng)?shù)偷臋C(jī)械特性(瞬時特性和抗疲勞性)、尤其是相當(dāng)大的應(yīng)力破裂靈敏性聯(lián)系在一起的。
已有技術(shù)中最后一種方法是壓縮模制方法，但是要使用一種外表面覆蓋有一層金屬片的軟管。
因此，本申請人試圖實現(xiàn)一種這種裝配件的成形方法，使得兩個構(gòu)件完全用塑料材料制成，并且擴(kuò)大了用于第二構(gòu)件的塑料材料的可選范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提出一種制造由一個裝配件構(gòu)成的制品或制品部件的方法，所述裝配件包括至少兩個塑料構(gòu)件，所述兩個塑料構(gòu)件以至少一個自由度可相互活動，其表面呈互補形狀，至少局部吻合，使之處于至少一種彼此在一個公共面上緊密接觸而無間隙地連接的幾何構(gòu)形中，其特征在于，它包括以下步驟(a)通過一個第一工具和一個第二工具的相互靠近，用一種或多種塑料材料注塑或壓縮模制一個第一構(gòu)件，第二工具的型腔具有所述公共面，兩個工具接合的型腔在靠近后限定所述第一構(gòu)件的體積；(b)分開所述第二工具，第一構(gòu)件仍保持與所述第一工具連接，所述第一工具隨后起到一個支承工具的作用；(c)制造由確定量的一種或多種與所述第一構(gòu)件的一種或多種塑料材料不溶混的熱塑性材料構(gòu)成的坯料，使所述坯料所處的溫度高于構(gòu)成它的一種或多種熱塑性材料的軟化溫度；(d)將所述坯料置于同支承工具相連的第一構(gòu)件組件上，或置于一個第三模制工具的型腔中；(e)使所述第三工具與同支承工具相連的第一構(gòu)件組件相對布置，所述第三工具具有一個型腔，當(dāng)?shù)谌ぞ吲c同支承工具相連的第一構(gòu)件組件接觸時，其型腔與第一構(gòu)件的表面、或可與支承工具型腔的一部分一起限定第二構(gòu)件的體積；(f)使所述同支承工具相連的第一構(gòu)件組件和第三工具相互靠近直至接觸，所述靠近使得坯料被壓縮，直至獲得第二構(gòu)件的所需形狀；(g)分開支承工具和第三工具，取出如此形成的兩個構(gòu)件的組件。
步驟(a)是傳統(tǒng)成形方法，例如一種或多種熱塑性材料的注模或同時注模，或者一種熱塑性材料或熱固性材料的壓縮模制。這些方法都要使第一工具和第二工具在注模之前或者在壓縮過程中進(jìn)行相互靠近。
成形后，第二工具分開，第一構(gòu)件或者從組件上取下，或者仍然保持在第一工具上。
如果第一構(gòu)件從第一和第二工具組件上取下，以便實施不屬于本發(fā)明的中間步驟，那么，第一構(gòu)件要再置于一個支承工具上，支承工具與第一構(gòu)件具有一個接觸面，在機(jī)械上相當(dāng)于第一工具和第一構(gòu)件之間存在的接觸面。第一構(gòu)件置于支承工具上，使之具有朝外的所述公共面，以便后者可以起到第二構(gòu)件的一部分的模具的作用。接觸面在機(jī)械上相當(dāng)于第一工具的接觸面，是指一個大小相同的可見表面，使得由支承工具提供的機(jī)械支承與由第一工具提供的機(jī)械支承相同。因此，不一定是一個相同的真正表面，粗糙度和微小的表面不平度在支承條件下僅起很小的作用。
如果第一構(gòu)件保持在第一工具上，第一工具可以進(jìn)行冷卻，以促使第一構(gòu)件冷卻，并且為下一道工序起支承工具的作用。在本發(fā)明方法的步驟的以下描述中，術(shù)語“第一工具”和“支承工具”為同義詞。
第一構(gòu)件置于其支承工具上，用于局部作為成形第二構(gòu)件的陰模。支承工具也可以包括一個作為型腔的部分，以成形第二構(gòu)件的位于公共面之外的部分。在支承工具是第一工具的情況下，該型腔部分在第一構(gòu)件成形期間必須加以封堵。例如，用第二工具封堵第一工具的所述型腔部分，可以注模第一構(gòu)件。
此外，制造第二構(gòu)件的坯料，第二構(gòu)件坯料由確定量的一種或多種與第一構(gòu)件的一種或多種塑料材料不溶混的熱塑性材料構(gòu)成。只要位于坯料周邊的一種或多種塑料材料和位于第一構(gòu)件周邊的一種或多種塑料材料不溶混即可。材料量預(yù)先確定，因為坯料基本具有第二構(gòu)件的體積。坯料例如可以擠壓或共同擠壓而成，這種方法可以理想地控制構(gòu)成坯料的材料量。
最好，第一構(gòu)件周邊用一種第一塑料材料制成，坯料周邊用一種與第一塑料材料不溶混的第二塑料材料制成。本發(fā)明推薦的用于接觸的成對的塑料材料是彼此不溶混的熱塑性材料。最好選用下列的成對材料聚丙烯-聚乙烯，聚酯-聚乙烯，聚酯-聚丙烯，聚酰胺-聚丙烯，聚酰胺-聚乙烯。
在本發(fā)明的其它實施例中，坯料由多種塑料材料共同擠壓而成，第二塑料材料包圍具有改進(jìn)阻擋特性的塑料材料，例如EVOH(乙烯-乙烯醇)共聚物或聚酰胺。
擠壓而成的塑料材料之一可以具有典型地由碳酸鈣顆粒、云母顆?；蚶缑擅撌恼惩良{米顆粒構(gòu)成的填料。
將所述坯料放置在第一構(gòu)件和作為型腔的支承工具組件的表面上或第三模制工具的型腔中。由于外形尺寸的緣故，最好在第三工具供料之前相對于同支承工具相連的第一構(gòu)件組件進(jìn)行這種放置。放置部位的選擇取決于選用的裝置。例如，如果選擇擠壓或共同擠壓制造坯料，則最好使同支承工具相連的第一構(gòu)件組件朝擠壓機(jī)移動。因此，可以使用一種取料系統(tǒng)取用在擠塑模頭出口以確定的量擠壓或共同擠壓而成的塑料塊，在重力作用下放置到所述下部工具(本實施例中為第一構(gòu)件和支承工具組件)上。
使第三工具與第一構(gòu)件和第一工具組件相對。顯然，這涉及一種相對運動，根據(jù)選用的裝置，或者使第二和第三工具移動，或者使第一工具和第一構(gòu)件移動。第三工具具有一個型腔，當(dāng)它與第一工具和第一構(gòu)件組件接觸時，其型腔與所述第一構(gòu)件的表面一起限定第二構(gòu)件的體積。第一構(gòu)件成形時，由第二工具封堵的第一工具上的一部分型腔也可以用于限定第二構(gòu)件的體積。工具和同支承工具相連的第一構(gòu)件組件的相互靠近對位于第三工具型腔和同支承工具相連的第一構(gòu)件組件的表面之間的間隙中的坯料進(jìn)行壓縮，后者作為互補型腔，具有公共面。
坯料被壓縮至獲得第二構(gòu)件的所需形狀。然后分開支承工具和第三工具。如此形成的兩個構(gòu)件的組件在其冷卻期間可以直接取下，或仍保持與工具之一連接。
獲得的裝配件具有以上所述的幾何構(gòu)形，其中，所述構(gòu)件彼此緊密接觸而無間隙地連接在一個公共面上。第一構(gòu)件就是與該公共面一起作為局部陰模。所述公共面可以具有或多或少輪廓分明的凸起。所謂“緊密接觸而無間隙”，并非在微小不平處的連續(xù)接合，而是確保比在經(jīng)濟(jì)上不太理想的條件下獲得的接觸質(zhì)量更好，不管怎樣都比分開加工的要好，待接觸構(gòu)件較為精細(xì)。所謂無間隙，是指兩個表面的分隔距離平均不超過10微米。
一旦裝配件取下，構(gòu)件最好由最終使用者自己進(jìn)行分離。在這種情況下，應(yīng)當(dāng)在可接受的條件下使用不太大、也不太小的力量實現(xiàn)分離，不用撕拉，也不會在公共接觸面上不適宜地產(chǎn)生不規(guī)則的隨機(jī)凸起，公共接觸面通常需要作為臨時的密封接觸面。
第二構(gòu)件的最后脫模階段在于使構(gòu)件或構(gòu)件的一部分相對于工具進(jìn)行移動，只要移動位于公共接觸面附近的構(gòu)件部分即可。最好在完全熱穩(wěn)定和尺寸穩(wěn)定之后進(jìn)行這種移動，理想的是將其納入通常由最終使用者進(jìn)行一種操作中，且無需使用額外的力。
在構(gòu)件彼此進(jìn)行相對移動之前，最好使如此形成的組件冷卻，使兩種塑料完全穩(wěn)定。這種移動可以說構(gòu)成第二構(gòu)件的最后脫模階段。由于第二構(gòu)件在比較低的溫度下從一個坯料壓縮而成，因此，組件的完全穩(wěn)定是相當(dāng)快的。這并不阻礙對冷卻期間保持連接的兩個構(gòu)件的組件實施其它的輔助生產(chǎn)工序。
因此，如果裝配件是配有封蓋的軟管，那么，可以將待裝制品裝入軟管。配有封蓋的管頭接合在一個柔性裙部上，然后，組件進(jìn)行翻轉(zhuǎn)以裝入所述制品，無需等到塑料完全穩(wěn)定。最終使用者實施封蓋的最后脫模階段，進(jìn)行用于管子首次開啟的旋松。
上述方法的一個變型在于，制造由一個柔性圓柱形裙部和一個頭部構(gòu)成的管子，頭部作為第一構(gòu)件通過一種或多種塑料的注?；驂嚎s模制而成，在模制過程中通過自熔焊焊接在管裙部的端部上。
另一個變型在于，模制一個封蓋作為第一構(gòu)件，使之置于一個作為支承工具的陰模內(nèi)，相對于該組件放置一個裝有一個裙部的沖模，裙部的端部略微超出沖模的凸肩。沖模的形狀使得當(dāng)與配有封蓋的陰模接觸時，其端部的表面和配有封蓋的陰模的表面限定待制管頭的體積。裙部超出的端部位于該體積中。將一個坯料放置在配有其裙部的沖模和配有封蓋的陰模之間的間隙中，使沖模和陰?？拷敝两佑|。這樣，頭部通過壓縮模制而成，在所述模制過程中以自焊的方式結(jié)合在裙部上。
由于不同的膨脹系數(shù)的緣故，不溶混塑料的完全穩(wěn)定可能增大旋松力矩。為克服這一困難，已成功采用兩種可結(jié)合的解決方案或者利用各表面尤其是其配有的零件的成分材料，或者利用其幾何形狀?；パa接觸表面常常配有兩個構(gòu)件的臨時連接件、例如螺紋，可以利用其形狀，這些螺紋若設(shè)計得當(dāng)，則易于使兩個表面分離而實施第二構(gòu)件的最終脫模。這些螺紋是快速、多圈、圓錐形淺螺紋，可以具有小的長度，不在公共接觸面的整個長度上延伸，構(gòu)成公共面上的粗糙度，其幾何形狀設(shè)計成在其壓縮過程中可經(jīng)受住最低限度的變形。其幾何形狀將在下述實施例中詳述。
一般，壓縮模制比注模更容許在公共表面上具有凸起或粗糙度。實際上，由于平均工作溫度較低，因此，壓縮過程中使用的力較大，因而由第二塑料的流動導(dǎo)致的公共面上的粗糙度發(fā)生較大變形。但是，至少對于幾何形狀來說沒有任何變化。
實際上，在對應(yīng)公共面的第一構(gòu)件表面上的粗糙度比較細(xì)長(高/低比可以達(dá)到1)，具有較尖的角(半徑圓角接近2/10毫米)，在第二構(gòu)件壓縮后完全保持其幾何形狀及其銳角。毫無疑問，這是由于這些粗糙度處于較低的溫度，壓縮時比坯料的中央部分的變形小。尤其是因為，從壓縮開始直到工具進(jìn)行接觸的最后時刻，所述公共面和第三工具之間的間隙比注模時塑料遇到的間隙大得多。因此，剪應(yīng)力比注模時小得多，這大概就是為什么壓縮時粗糙度較有控制的原因。
這種現(xiàn)象在模制厚度小于2毫米的較薄的第二構(gòu)件時，尤其具有優(yōu)越性。因此，這非常適合于配有封蓋的軟管的制造，模制的第二構(gòu)件可以是封蓋，也可以是管頭。在這種情況下，第一構(gòu)件表面的良好機(jī)械特性的另一個優(yōu)點還在于，所述第一構(gòu)件也較薄(厚度小于2毫米)，因此具有有效的機(jī)械支承作用。
在支承在公共面上的表面不配有螺紋的情況下，或者當(dāng)這些螺紋需要符合確定的標(biāo)準(zhǔn)時，可以在一種和/或另一種塑料中加入滑動劑、例如硬脂酸鋅。
為了減小兩個構(gòu)件的分離作用力，也可以利用一種塑料的填料含量(云母、碳化鈣、高嶺土、氫氧化鋁等)對其收縮的作用。通常，一種塑料加有的填料越多，就越不會收縮。收縮的變化范圍為百分之幾(無填料)至零。如果可以改變這些含量，那么，或者可以增大收縮作用(如果第二模制構(gòu)件在公共面上具有一個凸表面)，或者可以減小收縮作用(如果第二模制構(gòu)件在公共面上具有一個凹表面)。
如果涉及頸部-帽蓋裝配件，那么，在制藥或化妝品領(lǐng)域不推薦使用硬脂酸鋅。在這種情況下，可以設(shè)計一種不配有螺紋的頸部-帽蓋系統(tǒng)，使頸部和帽蓋的接觸面呈圓柱形但具有橢圓正交截面，短軸與長軸之比必須大于一個臨界值。實際上，在該值之下，不能避免表面的不可逆塑性變形。在聚丙烯封蓋模制在聚乙烯頸部上的情況下，封蓋的平均直徑為15至45毫米，裙部厚度為0.5至2毫米，短軸與長軸之比必須大于0.9。
同一原理可以推廣到頸部-帽蓋的形狀之外的幾何形狀，當(dāng)一個構(gòu)件相對于另一個構(gòu)件的移動容許有一條旋轉(zhuǎn)軸線、且這條軸線與公共接觸面的一條對稱軸線重合時，當(dāng)這種旋轉(zhuǎn)不執(zhí)行裝配件(在鉸鏈或球節(jié)的情況下)的持久而具體的功能時，可以進(jìn)行布置，以避免這條軸線是一條軸對稱軸線，因此，旋轉(zhuǎn)不可避免地導(dǎo)致這些構(gòu)件的全部彈性變形，而這種變形有助于兩個表面的分離。
實施的可能性是多種多樣的，兩個構(gòu)件的材料和/或其公共接觸面的幾何形狀的選擇在多數(shù)情況下可以使第二構(gòu)件從第一構(gòu)件脫模。這種方法可以獲得非常好的密封性，這在以往的大批量制造的制品上還沒有出現(xiàn)過。
一旦分離，所述第二構(gòu)件用于重新同第一構(gòu)件進(jìn)行裝配，保持彼此可相對活動，但可以保持在一個其接觸實現(xiàn)在所述公共面上的位置上。


參照附圖及非限制性實施例，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將得到更好的理解。
附圖如下圖1是一個管頭的軸向剖面圖，配有一個通過壓縮復(fù)制模制的封蓋，但不配有旋緊裝置。
圖2是一個管頭的軸向剖面圖，配有一個通過壓縮復(fù)制模制的封蓋，封蓋配有旋緊螺紋，旋緊螺紋僅占據(jù)頸部的底部。
圖3.1、3.2和3.3以軸向剖面圖示出用于制造圖2的具有旋緊螺紋(未示出)的管頭的本發(fā)明制造方法的步驟。
圖4.1和4.2以軸向剖面圖示出本發(fā)明制造方法的一個變型的一些步驟。
具體實施例方式
下面的實施例涉及配有封蓋的軟管的制造。更廣義地，它們涉及制造適于用任意材料制成的、并呈任意形狀的容器的塑料管頭，管頭配有一個由頸部環(huán)繞并由一個帽蓋加以封閉的分配孔。本文中，術(shù)語“封蓋”用于軟管，“帽蓋”用于容器，它們是同義詞。
通常，帽蓋和頭部是分開制造的。帽蓋和頭部遲早都要連接，以保護(hù)裝在容器中的制品并阻止制品出來。這種連接第一次是在制造容器或裝入制品的工業(yè)條件下進(jìn)行的。蓋封閉后在第一次使用之前必須保持密封。然后，根據(jù)制品的使用情況多次進(jìn)行連接。
如果是大批量高效率制造的軟管、例如用于裝入和分配牙膏的軟管，封蓋則在生產(chǎn)線的末端通過復(fù)雜的自動機(jī)器旋緊在頭部上。這些機(jī)器以每分鐘數(shù)百個的速度將封蓋傳送到每個頭部之前，封蓋具有完全與頭部適配的螺紋，先將頭部面對封蓋，然后，使頭部相對于封蓋轉(zhuǎn)動和移動。封蓋的這種自動旋緊操作需要自動機(jī)器的投資，對構(gòu)件進(jìn)行特殊預(yù)加工，控制體積大小和構(gòu)件分選，以限制廢品率。
為降低封蓋與頭部初次連接的成本，人們研究出直接在頸部上模制環(huán)繞分配孔的封蓋。頸部外表面和封蓋內(nèi)表面的整體幾何形狀呈圓筒形，或者最好略呈截錐形。按照使用情況以及管子的封閉和密封要求，頸部配有或不配有臨時連接件。
根據(jù)本發(fā)明的方法可以獲得多對管子和封蓋。有一些在前三個實施例中加以描述。該方法示出兩種可能的管子實施例的制造。第一實施例的步驟在實施例3中詳述，實施例4描述另一個實施例。
對于下面提出的所有實施例，對于封蓋或者帽蓋通過旋緊與頸部相連接的實施例，可以配備用于將封蓋直接模制在頸部上的模子，以便在頸部底部制造一個防破損條。
這種方法也可以用來制造如文獻(xiàn)WO97/46362的實施例4至8(圖2b、5a、5b、6a、6、7a和7b)所示的管頭。
實施例1具有直接復(fù)制模制在頸部上的封蓋而不配有旋緊裝置的管子(圖1)在圖1所示的第一實施例中，管子1配有一個頭部10，頭部10由一個凸肩2和一個頸部3構(gòu)成，頸部3在其頂部鉆有一個分配孔4。頸部3不具有粗糙度，封蓋5直接壓縮模制在頸部3的外表面上。采用本發(fā)明方法獲得的封蓋5的表面和頸部3的表面在公共表面上的緊密接觸，在管子使用的整個期間，確保封蓋5完全密封在頸部3上。
在該實施例中，頸部和封蓋呈截錐形，在頂端具有一個2°至3°的半角，為便于封蓋最終脫模，也可以使其呈具有正交橢圓形截面的圓筒形，長軸與短軸之比大于0.9。
頸部3和封蓋5在公共表面11上的簡單接觸確保整體保持，從而確保在理想條件下對孔口進(jìn)行封閉，但是，如果要確保封閉達(dá)到最佳安全性的話，只要在頸部3底部增加一個凸肩6即可。在壓縮模制過程中，凸肩6的上部角度突出，使得豎壁7略具脫模斜度。根據(jù)互補方式，封蓋在其端部8的內(nèi)表面具有一個內(nèi)凸起，該內(nèi)凸起與凸肩7的所述具有脫模斜度的壁相接合，插入后剛好鎖緊封蓋，甚至在多次使用之后也阻止封蓋意外脫封。
這種管子非常簡單而美觀，完全適于開蓋和封蓋次數(shù)有限的樣品的經(jīng)濟(jì)包裝。
實施例2配有用富含硬脂酸鋅的塑料復(fù)制模制的封蓋的管頭第二實施例中，頸部具有一條傳統(tǒng)的旋緊螺紋，旋緊螺紋由一條呈梯形截面的單螺紋構(gòu)成，具有兩個以上、一般為三至四圈的螺旋形。
在這種情況下，封蓋用含有滑動劑、例如硬脂酸鋅的塑料材料復(fù)制模制而成。封蓋的旋松或脫模力矩較大但可接受，便于使用者手動操作。封蓋外壁配有大直徑的無滑動握持件、例如槽紋，從而增大旋松的作用力。如果可以不用標(biāo)準(zhǔn)形狀的螺紋，那么最好用半圓形截面的螺紋。
實施例3配有具有短而淺的旋緊螺紋的復(fù)制模制封蓋的管頭(圖2及3.1、3.2和3.3)第三實施例借助圖3.1、3.2和3.3所示的不同實施步驟，來描述本發(fā)明方法應(yīng)用于圖2所示管頭。
圖3.1示出一個低密度聚乙稀管頭10’壓縮模制在一個熱塑性材料裙部100上的情況(此處涉及一個具有阻擋層的多層裙部)。裙部100圍繞一個構(gòu)成第一工具的沖模40進(jìn)行裝配，沖模40的端部作為型腔，形成頭部內(nèi)壁即頸部3’和凸肩2的內(nèi)壁。一個附件42置于沖模40之上，緊貼在第二工具上部工具51上，以形成孔4。
上部工具51限定頸部3’的外表面和凸肩2的外表面。
一個取自擠壓機(jī)出口的低密度聚乙烯塊200置于沖模頂端，通過第一工具和第二工具的相互靠近而壓縮成所需的頭部形狀。凸肩2的端部在操作過程中緊密地接合在裙部100的端部上。
在該實施例中，如此形成的頸部3’在其截錐形外壁的底部配有一條具有特殊截面的圓錐形快速多圈短旋緊螺紋20，其特征在于凸起高度低，為0.3毫米。螺旋斜率比較大，在15°至25°之間。螺紋角長僅為30°，使頸部表面的最大部分保持平滑，從而具有一個光潔表面，滿足了使用者的美觀和衛(wèi)生要求，因為不會使管子分配的制品積存在此。
然后，第二工具51脫開，頭部10’與沖模40保持接合。無需等待頭部完全冷卻，再在擠壓機(jī)出口取一個新的聚乙稀塊210，置于前一道工序形成的聚乙稀頭部上，并與沖模40相連接。
一個第三工具55置于配有其頭部的管子和沖模組件上，對聚乙稀塊210進(jìn)行壓縮模制(見圖3.1)。當(dāng)?shù)谌ぞ呖拷⒅С性诠茏雍蜎_模組件110上的時候，第三工具55的型腔、頸部3’的外表面以及型芯40的附件42，限定一個由未來封蓋5’占據(jù)的厚度較小的體積。這種方法可以節(jié)約很多材料，因為封蓋比分開制造時薄了一半。在這種情況下，制造了一個平均厚度為0.7毫米的封蓋。
通過工具(55、3’和52)的相互靠近，壓縮聚乙稀塊210直至獲得封蓋5’(見圖3.3)。封蓋5’形成后，在其裙部的端部具有一條與頸部3’的螺紋20互補的旋緊螺紋。頸部3’的螺紋20凹入，深度較淺(0.3毫米)，斜率較大，多螺圈，這樣便于在重新蓋封時進(jìn)行定位。
分開工具，取出組件(見圖3.4)。使整體冷卻，以便頸部和封蓋具有穩(wěn)定的互補尺寸。這不影響對如此形成的組件進(jìn)行操作，例如將待裝和待分配的制品裝入管子。最終的使用者來實施封蓋脫模的最后步驟，采用傳統(tǒng)的方式，不需特別費力地實現(xiàn)第一次的開啟，因為旋松力矩很小。
根據(jù)本發(fā)明方法獲得的封蓋5’的表面和頸部3’的表面在公共表面11’上的緊密接觸，在管子的整個使用期間確保了封蓋5’完全密封地保持在頸部3’上。
實施例4稱為“內(nèi)部壓縮”的方法，其中，管頭在一個沖模和一個配有一個封蓋的陰模之間進(jìn)行壓縮模制，通過自熔焊結(jié)合在圍繞沖模的裙部的一端(圖4.1和4.2)該實施例與前述實施例的不同之處在于軟管的制造步驟較少。該實施例中，不是封蓋、而是管頭本身是后制造的。
圖4.1和4.2示出陰模56和沖模45，一個作為第一模制件的封蓋5”置于陰模56中，沖模45上裝配一個圓筒形柔性裙部101。裙部101的端部102略微超出作為第三工具的沖模40上的凸肩46。
封蓋5”的平均厚度為1毫米?？梢耘溆幸粭l或多條旋緊螺紋的封蓋內(nèi)表面限定待成形頸部的外表面。未被封蓋覆蓋的陰模56的型腔部分限定凸肩的外表面。陰模56作為支承用工具，其型腔的形狀在其接納封蓋的部分與用于模制所述封蓋5”的陰模型腔的形狀相同。
一個取自擠壓機(jī)出口的低密度聚乙烯環(huán)形坯料201置于陰模56的型腔中，由沖模和陰模相互靠近而進(jìn)行壓縮，直至獲得所需的頭部形狀。在這種移動作用下，坯料201變形，塑料的塑性流動由體積漸漸減小的間隙的自由面加以導(dǎo)向。沖模45和陰模56靠攏時，限定一個對裙部的端部102進(jìn)行壓縮模制的型腔。在壓縮作用下，坯料的塑料進(jìn)行流動，注滿由沖模和陰模的型腔加以限定的各個不同的體積部分。坯料的塑料尤其與裙部的端部102相接觸。頭部和裙部的塑料材料彼此緊密接合，無需再供熱或供料。所述頭部和裙部的塑料在略加壓力和冷卻之后彼此接合。
分開工具，取出組件。使整體冷卻，以便頸部和封蓋具有穩(wěn)定的互補尺寸。
這種方法，特別是實施例3和4中的實施變型，可有利地借助使不同的壓縮模制工具進(jìn)行垂直于其互相靠近方向的連續(xù)運動的裝置加以實施。這種以連續(xù)運動實現(xiàn)壓縮模制的裝置在法國專利申請01/03706中有所描述。該文獻(xiàn)描述了一個將柔性裙部套在沖模上的移動件。一個輔助件向陰模供給封蓋。封蓋一般分開制造，散裝集中，然后單個地在連續(xù)運動中導(dǎo)入一個與陰模的通道垂直連通的通道中，并在重力作用下落入陰模的型腔中。
優(yōu)點通過壓縮而獲得的模制件不具有與注塑模制有關(guān)的痕跡。實際上，通過冷通道注模的方法存在必須去除的澆口。因此，管子生產(chǎn)線上的這種輔助操作得以避免，成本較低，封蓋上不留痕跡。
也可以通過熱通道注模的方法大批量制造管子。該方法比較復(fù)雜，成本較高，封蓋上留有痕跡，雖然沒有冷通道注模方法那樣明顯。
壓縮模制的優(yōu)越性它更適于連續(xù)運動的生產(chǎn)線的實施，帽蓋在與一個活動沖模連接的管子和一個也是活動的第三工具之間、通過塊的壓縮來制造，沖模在一個同工具彼此靠近的方向相垂直的平面上運動。通常，第二個構(gòu)件可以通過壓縮一個塑料坯料進(jìn)行連續(xù)運動模制，塑料坯料在同第一工具連接的第一構(gòu)件和一個也是活動的第三工具之間進(jìn)行擠壓，與支承工具連接的第一構(gòu)件和第三構(gòu)件組件，垂直于其相互靠近的方向進(jìn)行連續(xù)運動。
坯料在比注塑模制低的溫度下插入到第一工具/第一構(gòu)件組件和第三工具之間，獲得的組件溫度不高，從而縮短了冷卻時間。
注塑模制需要配置塑料供給通道，供給通道要具有最小的直徑，以便減少材料損耗而又不耗費太多能量，這使注模件需要具有最低限度的厚度。而采用壓縮模制方法，可以獲得更薄、更輕的構(gòu)件，從而節(jié)約了材料。
權(quán)利要求
1.一種制造由一個裝配件構(gòu)成的制品或制品部件的方法，所述裝配件包括至少兩個塑料構(gòu)件(10和5；10’和5’)，所述兩個構(gòu)件以至少一個自由度可相互活動，它們的表面以互補形狀至少局部地吻合，使之處于至少一種彼此在一個公共面(11；11’)上緊密接觸而無間隙地連接的幾何構(gòu)形中，其特征在于，它包括以下步驟(a)通過一個第一工具(40)和一個第二工具(51)的相互靠近，用一種或多種塑料材料注塑或壓縮模制一個第一構(gòu)件(10，10’)，第二工具的型腔包括所述公共面(11；11’)，兩個工具接合的型腔在靠近后限定所述第一構(gòu)件的體積；(b)分開所述第二工具，第一構(gòu)件(10，10’)保持與所述第一工具(40)連接，第一工具隨后起到一個支承工具(60)的作用；(c)制造由確定量的一種或多種熱塑性材料構(gòu)成的坯料(210)，占據(jù)坯料周邊的一種或多種塑料材料與占據(jù)第一構(gòu)件周邊的一種或多種塑料材料不溶混，所述坯料所處的溫度高于構(gòu)成它的一種或多種熱塑性材料的軟化溫度；(d)將所述坯料置于同支承工具(60)相連的第一構(gòu)件組件(110)上，或置于一個第三模制工具(55)的型腔中；(e)使所述第三工具(55)與同支承工具相連的第一構(gòu)件組件(110)相對布置，所述第三工具具有一個型腔，當(dāng)?shù)谌ぞ吲c同支承工具相連的第一構(gòu)件組件接觸時，其型腔與第一構(gòu)件的表面、也可與支承工具的型腔的一部分，一起限定第二構(gòu)件的體積；(f)使同支承工具相連的第一構(gòu)件組件(110)和第三工具(55)相互靠近直至接觸，所述靠近使得坯料(210)被壓縮，直至獲得第二構(gòu)件的所需形狀；(g)分開支承工具(60)和第三工具(55)，取出如此形成的兩個構(gòu)件的組件(300)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(b)由下述步驟取代(b1)分開所述第一工具和所述第二工具，取下第一構(gòu)件(5”)；(b2)將第一構(gòu)件(5”)置于一個支承工具(56)上，支承工具具有一個與第一構(gòu)件的接觸面(11”)，該接觸面在機(jī)械上相當(dāng)于第一工具和第一構(gòu)件之間存在的接觸面，在支承工具上的放置使得第一構(gòu)件具有朝向外部的所述公共面，以便所述公共面能夠起到模制第二構(gòu)件的一部分的模具的作用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，它包括下述的最后步驟(h)使兩種塑料材料在第二構(gòu)件(5；5’；10”)的最后脫模階段之前冷卻和完全穩(wěn)定，這是通過一個構(gòu)件(5；5’；5”)或一個構(gòu)件的一部分相對于另一個構(gòu)件(10；10’；10”)的相對移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，第一構(gòu)件的周邊用一種第一塑料材料制成，坯料的周邊用一種與第一塑料不溶混的第二塑料材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，成對的第一塑料材料和第二塑料材料選自以下的材料對聚丙烯-聚乙烯，聚酯-聚乙烯，聚酯-聚丙烯，聚酰胺-聚丙烯，聚酰胺-聚乙烯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，第一構(gòu)件用一種材料、即第一塑料材料模制而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，坯料用一種材料、即第二塑料材料擠壓而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，坯料由多種塑料材料共同擠壓而成，第二塑料材料包圍一種具有改進(jìn)阻擋特性的塑料材料，例如EVOH共聚物(乙烯-乙烯醇)或聚酰胺。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，塑料材料中的至少一種可以具有通常由碳酸鈣顆粒、云母顆?；蚶缑擅撌恼惩良{米顆粒構(gòu)成的填料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，第一或第二塑料材料包括一種滑動劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10之一所述的方法，其特征在于，第一構(gòu)件是一個管頭(10，10’)，第二構(gòu)件是一個封蓋(5，5’)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至10之一所述的方法，其特征在于，第一構(gòu)件是一個管的封蓋(5”)，第二構(gòu)件是一個管頭(10”)，第三工具(45)是一個沖模，圍繞沖模裝有一個柔性裙部(101)，裙部端部(102)在模制型腔中突出，以便頭部和裙部的塑料材料彼此緊密結(jié)合，無需再供熱或供料。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12之一所述的方法，其特征在于，第二構(gòu)件通過在一個活動組件和一個也活動的第三工具之間壓縮一個坯料而連續(xù)運動地進(jìn)行模制，所述活動組件包括同支承工具連接的第一構(gòu)件，所述模制工具進(jìn)行垂直于其相互靠近方向的連續(xù)運動。
全文摘要
本發(fā)明涉及制造由一個裝配件構(gòu)成的制品或制品部件的方法，所述裝配件包括至少兩個塑料構(gòu)件(10和5；10’和5’)，所述兩個構(gòu)件以至少一個自由度相互活動，其表面呈至少局部吻合的互補形狀，使之處于至少一種彼此在一個公共面(11；11’)上緊密接觸而無間隙地連接的幾何構(gòu)形中。該方法包括以下步驟1)壓縮或注塑模制一個第一構(gòu)件(10，10’)；2)分開第二工具，第一構(gòu)件(10，10’)保持與作為支承工具的第一工具連接，或者置于一個支承工具(60)上；3)使用與支承工具相連的第一構(gòu)件組件(110)和一個第三工具壓縮模制第二構(gòu)件；4)分開支承工具(60)和第三工具(55)，取出如此形成的裝配件(300)。
文檔編號B29C43/20GK1491154SQ0280478
公開日2004年4月21日 申請日期2002年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月26日
發(fā)明者米歇爾·博斯哈德, 貝特朗·格呂奧, 格呂奧, 米歇爾 博斯哈德 申請人:塞巴爾兩合公司