專利名稱：管類注塑件生產新技術－橡膠管芯抽芯法的制作方法
技術領域：
注塑行業(yè)管類注塑件。例如進氣歧管。
背景技術：
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、合模具的往復運動中形成。如此形成的管腔只能是直腔。彎曲的管子或粗、細管腔組合的管類零件(如進氣歧管)，用上述注塑模具的生產方式就不可能實現了。為，曾有專利技術采用“熔芯法”生產進氣歧管注塑件。此法由于低熔點合金中的金屬元素鉍、鉛、鎘等主要元素均為有毒有害，禁用的化學物質。所以，環(huán)境污染方面的壓力大，工藝流程復雜，生產成本高，不易大量生產。故，國外目前廣泛采用“焊接法”生產進氣歧管。即將進氣歧管分為兩半，分別注塑成形；然后再將兩半管件焊接而成。采用“焊接法”必須購買國外的技術和專用焊接設備及專用可焊性工程塑料粒子。國外(法國)廠商也在國內推銷這些設備及技術，要價均很高。前期投資不少于500萬元。購買國外焊接法風險太大①所謂“焊接技術”很難掌握，生產過程不穩(wěn)定，導致產品質量很不穩(wěn)定，生產成本高。②國內轎車廠(合資)均以焊接進氣歧管技術難度大，不同意國產化，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”進氣歧管。終因產品質量不穩(wěn)定，配套困難，產量低，生產成本居高不下。遲遲收不回投資，項目是失敗的。以上種種原因導致國內彎曲、復雜管類注塑件無法大量、優(yōu)質、高效生產。

發(fā)明內容
整體注塑生產管類零件應該是方向——產品質量穩(wěn)定，可靠性高，生產效率高。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”整體注塑生產管類零件，實現了整體抽芯，解決了這一難題。具體內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、復雜管腔中取出；往橡膠管內安放芯骨、填入干砂并負壓緊實——取其剛性，便于注塑成形。將處于負壓緊實狀態(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，立即解除負壓，倒出干砂。用手抓住芯頭部分的橡膠管輕輕抽動，便可將整個橡膠管芯從注塑管件內全部抽出。至此，一個注塑管件生產完畢。抽出的橡膠管芯馬上可以再填砂緊實，用于下面注塑件的生產。抽芯時，為減小抽芯阻力還可在倒出干砂后，對橡膠管芯再次抽真空建立起負壓，此時，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克注塑機上，采用PA-66工程塑料成功地連續(xù)生產了10根注塑管件。這項發(fā)明終于實現了。

經過生產實踐，對橡膠管芯抽芯法，這項新技術的特點歸納如下1.注塑管件管腔表面光滑，漂亮。
2.整體注塑生產管類零件，過程穩(wěn)定，重復性高，產品質量穩(wěn)定。
3.所用橡膠管芯可重復使用，生產成本低。
4.注塑和制芯可以在一臺注塑機旁同步運行，生產效率高。(一人下芯、合模注塑；一人取件、抽芯；一人制芯)5.投資少，設備簡單，便于推廣。(設備均為國產)除注塑機和注塑模具之外，僅增加一臺真空泵，一臺震動臺，一副橡膠管模具便可進行批量生產。
6.關鍵的優(yōu)點在于，有望使進氣歧管塑料件的大量、優(yōu)質、高效生產成為可能，從而拋棄了對“焊接法”技術的依賴。整體注塑生產的進氣歧管，比之焊接法的產品可靠性更高，更能為轎車廠和廣大發(fā)動機廠所接受。
7.如果生產進氣歧管時，應為橡膠管芯配一副隨形胎具。將芯子放入胎具中，上震動臺震實干砂并負壓緊實。緊實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)定產品質量的作用。
8.采用此法生產的管子，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，負壓緊實的真空度和注塑成型時的壓力四方面因素。而這些因素隨著不同廠家，不同產品，是要不斷變化的。所以，采用此法生產產品時，先要做直管小樣試驗，確定收縮量。正常情況下，收縮量是穩(wěn)定的。應該以試驗確定的收縮量為依據設計自由狀態(tài)下橡膠管芯的外徑，以滿足產品管腔尺寸的要求。本次發(fā)明實踐，測定的收縮量是大約1毫米。


橡膠管芯抽芯法生產系統(tǒng)示意圖，標記說明1真空泵2注塑模具 3真空管4快插式管接頭 5負壓聯接體6金屬絲網7堵頭 8卡箍 9芯骨10干砂 11塑料薄膜 12防護罩蓋13橡膠管芯 14注塑管件具體實施方式
1.橡膠管芯的設計橡膠管的外部形狀、尺寸應符合注塑管件管腔的形狀、尺寸。本次發(fā)明實現，設計橡膠管壁厚為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，出砂的關鍵作用。(如示意圖)一端芯頭部分，設計了支管，用來與真空系統(tǒng)聯接。如圖所示，支管與“負壓聯接體”通過卡箍聯接。而另一端芯頭沒有支管，它的特點是頂端開口，用于填砂、出砂。
膠管末端均設計成“開口”，又為橡膠管兩端開口設計了“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”設計也不一樣，如示意圖。橡膠管制成后，兩端開口處及時插入“堵頭”，橡膠管外面用卡箍扎緊，絕對不能漏氣。
2.選擇橡膠管材料PA-66工程塑料注塑時的加熱溫度一般在240～260℃，目前國內耐高溫250～280℃的硅橡膠，技術已很成熟，并有廣泛應用。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)明實現過程中選用了一種耐高溫250℃的專業(yè)廠家生產的硅橡膠料，硬度51度。在普通硫化機上制作橡膠管。
3.填入干砂、震實并負壓緊實這項活動借鑒了金屬鑄造“負壓造型”的原理。干砂震實在這里是確保橡膠管芯尺寸、形狀的關鍵所在。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。干砂震實填滿后，在干砂表面鋪上塑料薄膜，即可抽真空負壓緊實。負壓真空度達到0.04～0.06Mpa即可注塑。負壓建立起來后，就應在塑料薄膜上面加蓋“防護罩蓋”，防護罩蓋起到保護塑料薄膜的作用。
4.真空系統(tǒng)主要部件是“負壓聯接體”。其心部有一通孔，起到通氣的作用。通孔兩端分別是網窩凹臺和一段螺紋。網窩凹臺與橡膠管腔是相通的。網窩凹臺用來存放金屬絲網，(如示意圖)以避免砂粒被抽進真空泵。通孔的另一端與快插式管接頭螺紋聯接。真空管直接插入管接頭。真空管末端與真空泵抽氣口相聯。本次發(fā)明實現生產的管件比較小，所以采用了2XZ系列雙級直聯真空泵。抽真空時間2～3分鐘。此次發(fā)明不是大量生產，所以采用真空泵停機，拔出管接頭上的真空管來解除負壓，以便抽芯。大量生產時，一臺真空泵不會同時只服務于一個芯子，需建立真空管網系統(tǒng)，應配置真空閥控制真空系統(tǒng)的開、閉，而不是采用停機。
5.下芯、合模注塑、取芯注塑模具為橡膠管芯的芯頭結構部分留出了足夠的，準確的位置。將處于負壓緊實狀態(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)明實現將PA-66工程塑料加熱溫度設定為260℃，其他參數與一般注塑件相比，沒有特別差異的地方。開模，取出注塑管件。取件后立刻關閉真空泵，拔出真空管，負壓便解除了。拿去防護罩蓋，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，橡膠管芯便從注塑件中抽出來了。至此，一根注塑管件生產完畢。還試驗了干砂倒盡后，先不抽芯，對橡膠管芯再抽真空建立負壓。橡膠管壁均吸附在一起，抽芯更容易。
參考參數表

權利要求
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技術，將處于負壓緊實狀態(tài)的橡膠管芯用于管件注塑成型，并在管件取出后解除負壓，將整個橡膠管芯從塑料管腔中抽出；其技術特征是制芯材料選用橡膠材料，并做成空心的管狀芯。
2.根據權利要求1所述的生產技術，其技術特征是往橡膠管芯內填砂并負壓緊實，使橡膠管芯具備強度、剛度以滿足注塑成型；又通過解除或再次建立負壓，使橡膠管脫離塑料管腔而抽取出來。
全文摘要
通常在注塑機上形成的管狀型腔都是直腔。所以像“進氣歧管”一類的彎曲、復雜管件就很難在注塑機上大量生產。關鍵“難題”是芯子難以取出。本技術“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。簡述如下采用橡膠材料做成空心的管狀芯；往橡膠管內填入干砂，并負壓緊實；將處于負壓緊實狀態(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，解除負壓，便可將整個橡膠管芯全部抽出。
文檔編號B29C33/76GK1951665SQ200510030608
公開日2007年4月25日 申請日期2005年10月17日 優(yōu)先權日2005年10月17日
發(fā)明者吳立昌 申請人:吳立昌