專利名稱：管類注塑件生產(chǎn)新技術(shù)－橡膠管芯抽芯法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
注塑行業(yè)管類注塑件。例如進(jìn)氣歧管。
背景技術(shù)：
通常注塑件的管腔部分都是由注塑模具上的管腔芯棒(金屬棒)在開、合模具的往復(fù)運(yùn)動(dòng)中形成。如此形成的管腔只能是直腔。彎曲的管子或粗、細(xì)管腔組合的管類零件(如進(jìn)氣歧管)，用上述注塑模具的生產(chǎn)方式就不可能實(shí)現(xiàn)了。為，曾有專利技術(shù)采用“熔芯法”生產(chǎn)進(jìn)氣歧管注塑件。此法由于低熔點(diǎn)合金中的金屬元素鉍、鉛、鎘等主要元素均為有毒有害，禁用的化學(xué)物質(zhì)。所以，環(huán)境污染方面的壓力大，工藝流程復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，不易大量生產(chǎn)。故，國(guó)外目前廣泛采用“焊接法”生產(chǎn)進(jìn)氣歧管。即將進(jìn)氣歧管分為兩半，分別注塑成形；然后再將兩半管件焊接而成。采用“焊接法”必須購(gòu)買國(guó)外的技術(shù)和專用焊接設(shè)備及專用可焊性工程塑料粒子。國(guó)外(法國(guó))廠商也在國(guó)內(nèi)推銷這些設(shè)備及技術(shù)，要價(jià)均很高。前期投資不少于500萬元。購(gòu)買國(guó)外焊接法風(fēng)險(xiǎn)太大①所謂“焊接技術(shù)”很難掌握，生產(chǎn)過程不穩(wěn)定，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量很不穩(wěn)定，生產(chǎn)成本高。②國(guó)內(nèi)轎車廠(合資)均以焊接進(jìn)氣歧管技術(shù)難度大，不同意國(guó)產(chǎn)化，因此配套很困難。在此背景下，寧波余姚某廠花巨資投資“焊接法”進(jìn)氣歧管。終因產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，配套困難，產(chǎn)量低，生產(chǎn)成本居高不下。遲遲收不回投資，項(xiàng)目是失敗的。以上種種原因?qū)е聡?guó)內(nèi)彎曲、復(fù)雜管類注塑件無法大量、優(yōu)質(zhì)、高效生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
整體注塑生產(chǎn)管類零件應(yīng)該是方向——產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，可靠性高，生產(chǎn)效率高。但是，整體注塑必須首先解決“取芯”這一難題。本專利發(fā)明了“橡膠管芯抽芯法”整體注塑生產(chǎn)管類零件，實(shí)現(xiàn)了整體抽芯，解決了這一難題。具體內(nèi)容如下用橡膠材料做成空心的管狀芯——取其柔性、彈性，便于從彎曲、復(fù)雜管腔中取出；往橡膠管內(nèi)安放芯骨、填入干砂并負(fù)壓緊實(shí)——取其剛性，便于注塑成形。將處于負(fù)壓緊實(shí)狀態(tài)下的橡膠管芯放置到注塑模具中，合模注塑成形。開模，將注塑管件連著芯子一并取出。取出后，立即解除負(fù)壓，倒出干砂。用手抓住芯頭部分的橡膠管輕輕抽動(dòng)，便可將整個(gè)橡膠管芯從注塑管件內(nèi)全部抽出。至此，一個(gè)注塑管件生產(chǎn)完畢。抽出的橡膠管芯馬上可以再填砂緊實(shí)，用于下面注塑件的生產(chǎn)。抽芯時(shí)，為減小抽芯阻力還可在倒出干砂后，對(duì)橡膠管芯再次抽真空建立起負(fù)壓，此時(shí)，橡膠管壁迅速脫離注塑件管腔表面，而相互吸附在一起，這樣抽芯就更容易了。
本發(fā)明人采用“橡膠管芯抽芯法”，在250克注塑機(jī)上，采用PA-66工程塑料成功地連續(xù)生產(chǎn)了10根注塑管件。這項(xiàng)發(fā)明終于實(shí)現(xiàn)了。

經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐，對(duì)橡膠管芯抽芯法，這項(xiàng)新技術(shù)的特點(diǎn)歸納如下1.注塑管件管腔表面光滑，漂亮。
2.整體注塑生產(chǎn)管類零件，過程穩(wěn)定，重復(fù)性高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
3.所用橡膠管芯可重復(fù)使用，生產(chǎn)成本低。
4.注塑和制芯可以在一臺(tái)注塑機(jī)旁同步運(yùn)行，生產(chǎn)效率高。(一人下芯、合模注塑；一人取件、抽芯；一人制芯)5.投資少，設(shè)備簡(jiǎn)單，便于推廣。(設(shè)備均為國(guó)產(chǎn))除注塑機(jī)和注塑模具之外，僅增加一臺(tái)真空泵，一臺(tái)震動(dòng)臺(tái)，一副橡膠管模具便可進(jìn)行批量生產(chǎn)。
6.關(guān)鍵的優(yōu)點(diǎn)在于，有望使進(jìn)氣歧管塑料件的大量、優(yōu)質(zhì)、高效生產(chǎn)成為可能，從而拋棄了對(duì)“焊接法”技術(shù)的依賴。整體注塑生產(chǎn)的進(jìn)氣歧管，比之焊接法的產(chǎn)品可靠性更高，更能為轎車廠和廣大發(fā)動(dòng)機(jī)廠所接受。
7.如果生產(chǎn)進(jìn)氣歧管時(shí)，應(yīng)為橡膠管芯配一副隨形胎具。將芯子放入胎具中，上震動(dòng)臺(tái)震實(shí)干砂并負(fù)壓緊實(shí)。緊實(shí)后再將芯子從胎具中取出，以確保芯子的尺寸和形狀，起到穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的作用。
8.采用此法生產(chǎn)的管子，其管腔直徑要比自由狀態(tài)下的橡膠管芯外徑小。至于小多少？這就涉及到所用橡膠材料的硬度，膠管壁厚，負(fù)壓緊實(shí)的真空度和注塑成型時(shí)的壓力四方面因素。而這些因素隨著不同廠家，不同產(chǎn)品，是要不斷變化的。所以，采用此法生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)，先要做直管小樣試驗(yàn)，確定收縮量。正常情況下，收縮量是穩(wěn)定的。應(yīng)該以試驗(yàn)確定的收縮量為依據(jù)設(shè)計(jì)自由狀態(tài)下橡膠管芯的外徑，以滿足產(chǎn)品管腔尺寸的要求。本次發(fā)明實(shí)踐，測(cè)定的收縮量是大約1毫米。


橡膠管芯抽芯法生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖，標(biāo)記說明1真空泵2注塑模具 3真空管4快插式管接頭 5負(fù)壓聯(lián)接體6金屬絲網(wǎng)7堵頭 8卡箍 9芯骨10干砂 11塑料薄膜 12防護(hù)罩蓋13橡膠管芯 14注塑管件具體實(shí)施方式
1.橡膠管芯的設(shè)計(jì)橡膠管的外部形狀、尺寸應(yīng)符合注塑管件管腔的形狀、尺寸。本次發(fā)明實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)橡膠管壁厚為2mm。與金屬鑄造“下芯”的原理一樣，橡膠管芯也應(yīng)留有芯頭。但是，在本專利工藝中，芯頭不僅起到支撐、固定芯子的作用，而且起到填砂、抽真空，出砂的關(guān)鍵作用。(如示意圖)一端芯頭部分，設(shè)計(jì)了支管，用來與真空系統(tǒng)聯(lián)接。如圖所示，支管與“負(fù)壓聯(lián)接體”通過卡箍聯(lián)接。而另一端芯頭沒有支管，它的特點(diǎn)是頂端開口，用于填砂、出砂。
膠管末端均設(shè)計(jì)成“開口”，又為橡膠管兩端開口設(shè)計(jì)了“堵頭”。采用鋼材制作。由于兩端芯頭的功能不同，所以兩端的“堵頭”設(shè)計(jì)也不一樣，如示意圖。橡膠管制成后，兩端開口處及時(shí)插入“堵頭”，橡膠管外面用卡箍扎緊，絕對(duì)不能漏氣。
2.選擇橡膠管材料PA-66工程塑料注塑時(shí)的加熱溫度一般在240～260℃，目前國(guó)內(nèi)耐高溫250～280℃的硅橡膠，技術(shù)已很成熟，并有廣泛應(yīng)用。所以采用耐高溫硅橡膠料作為制芯材料是完全可以勝任的，也是完全可行的。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)過程中選用了一種耐高溫250℃的專業(yè)廠家生產(chǎn)的硅橡膠料，硬度51度。在普通硫化機(jī)上制作橡膠管。
3.填入干砂、震實(shí)并負(fù)壓緊實(shí)這項(xiàng)活動(dòng)借鑒了金屬鑄造“負(fù)壓造型”的原理。干砂震實(shí)在這里是確保橡膠管芯尺寸、形狀的關(guān)鍵所在。從填砂端“堵頭”的開口處填入干砂。此次所用干砂為40-70目。填砂過程中放入骨芯，芯骨采用合金鋼棒∮10。干砂震實(shí)填滿后，在干砂表面鋪上塑料薄膜，即可抽真空負(fù)壓緊實(shí)。負(fù)壓真空度達(dá)到0.04～0.06Mpa即可注塑。負(fù)壓建立起來后，就應(yīng)在塑料薄膜上面加蓋“防護(hù)罩蓋”，防護(hù)罩蓋起到保護(hù)塑料薄膜的作用。
4.真空系統(tǒng)主要部件是“負(fù)壓聯(lián)接體”。其心部有一通孔，起到通氣的作用。通孔兩端分別是網(wǎng)窩凹臺(tái)和一段螺紋。網(wǎng)窩凹臺(tái)與橡膠管腔是相通的。網(wǎng)窩凹臺(tái)用來存放金屬絲網(wǎng)，(如示意圖)以避免砂粒被抽進(jìn)真空泵。通孔的另一端與快插式管接頭螺紋聯(lián)接。真空管直接插入管接頭。真空管末端與真空泵抽氣口相聯(lián)。本次發(fā)明實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的管件比較小，所以采用了2XZ系列雙級(jí)直聯(lián)真空泵。抽真空時(shí)間2～3分鐘。此次發(fā)明不是大量生產(chǎn)，所以采用真空泵停機(jī)，拔出管接頭上的真空管來解除負(fù)壓，以便抽芯。大量生產(chǎn)時(shí)，一臺(tái)真空泵不會(huì)同時(shí)只服務(wù)于一個(gè)芯子，需建立真空管網(wǎng)系統(tǒng)，應(yīng)配置真空閥控制真空系統(tǒng)的開、閉，而不是采用停機(jī)。
5.下芯、合模注塑、取芯注塑模具為橡膠管芯的芯頭結(jié)構(gòu)部分留出了足夠的，準(zhǔn)確的位置。將處于負(fù)壓緊實(shí)狀態(tài)下的橡膠管芯(芯子拖著一根真空管)放置到模具中，即可合模注塑。此次發(fā)明實(shí)現(xiàn)將PA-66工程塑料加熱溫度設(shè)定為260℃，其他參數(shù)與一般注塑件相比，沒有特別差異的地方。開模，取出注塑管件。取件后立刻關(guān)閉真空泵，拔出真空管，負(fù)壓便解除了。拿去防護(hù)罩蓋，揭去塑料薄膜，松開卡箍螺母退出卡箍，拔出“堵頭”，即可倒出干砂及芯骨。用手抓住支管一端芯頭橡膠管，輕輕抽動(dòng)，橡膠管芯便從注塑件中抽出來了。至此，一根注塑管件生產(chǎn)完畢。還試驗(yàn)了干砂倒盡后，先不抽芯，對(duì)橡膠管芯再抽真空建立負(fù)壓。橡膠管壁均吸附在一起，抽芯更容易。
參考參數(shù)表

權(quán)利要求
1.“橡膠管芯抽芯法”是用于塑料管件注塑成型、整體抽芯的全新生產(chǎn)技術(shù)，將處于負(fù)壓緊實(shí)狀態(tài)的橡膠管芯用于管件注塑成型，并在管件取出后解除負(fù)壓，將整個(gè)橡膠管芯從塑料管腔中抽出；其技術(shù)特征是制芯材料選用橡膠材料，并做成空心的管狀芯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)技術(shù)，其技術(shù)特征是往橡膠管芯內(nèi)填砂并負(fù)壓緊實(shí)，使橡膠管芯具備強(qiáng)度、剛度以滿足注塑成型；又通過解除或再次建立負(fù)壓，使橡膠管脫離塑料管腔而抽取出來。
全文摘要
通常在注塑機(jī)上形成的管狀型腔都是直腔。所以像“進(jìn)氣歧管”一類的彎曲、復(fù)雜管件就很難在注塑機(jī)上大量生產(chǎn)。關(guān)鍵“難題”是芯子難以取出。本技術(shù)“橡膠管芯抽芯法”解決了這一難題，使得整體抽芯變得十分容易。簡(jiǎn)述如下采用橡膠材料做成空心的管狀芯；往橡膠管內(nèi)填入干砂，并負(fù)壓緊實(shí)；將處于負(fù)壓緊實(shí)狀態(tài)下的橡膠管芯放置到注塑模具中，合模注塑。注塑管件帶著芯子取出后，解除負(fù)壓，便可將整個(gè)橡膠管芯全部抽出。
文檔編號(hào)B29C33/76GK1951665SQ200510030608
公開日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2005年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月17日
發(fā)明者吳立昌 申請(qǐng)人:吳立昌