注射成型裝置制造方法
【專利摘要】本文公開了一種注射成型裝置。該裝置包括軸向延伸的桿形支撐桿和內(nèi)部模具，所述內(nèi)部模具具有圍繞支撐桿的多個內(nèi)部部件并被軸向分成多個部件，其中內(nèi)部部件中的一個或多個對應(yīng)部件具有等同于或大于外圓周表面寬度的內(nèi)圓周表面寬度。該裝置進(jìn)一步包括外部模具，所述外部模具具有圍繞內(nèi)部模具的多個被軸向分開的外部部件并且具有在外部模具的內(nèi)圓周表面和內(nèi)部模具的外圓周表面之間的空間。
【專利說明】注射成型裝置
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請根據(jù)35U.S.C.§ 119(a)要求2012年12月26日提交的韓國專利申請N0.10-2012-0153742的權(quán)益，該申請的全部內(nèi)容以引用方式并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種注射成型裝置，其通過注射成型法，使用各種材料形成用于復(fù)合模具的各種形狀的注射成型件。
【背景技術(shù)】
[0004] 近來，由于對提升環(huán)境規(guī)則的關(guān)注增加，已經(jīng)開發(fā)了環(huán)境友好型車輛。環(huán)境友好型車輛具有許多優(yōu)點(diǎn)，如對抗石油資源枯竭的措施、二氧化碳的減少、揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)的減少和對抗限制回收的對策。此外，針對環(huán)境友好型車輛，使用造成環(huán)境污染的石油燃料的替代能源并且已經(jīng)開發(fā)了降低重量的方法。
[0005]此外，已經(jīng)進(jìn)行有關(guān)通過使用復(fù)合材料來保持車輛耐久性和降低車輛重量，同時保持所用材料的強(qiáng)度類似于金屬部件的強(qiáng)度的研究。所使用的典型的復(fù)合材料是CFRP(碳纖維增強(qiáng)塑料)，其是一種用于具有高強(qiáng)度和彈性的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)元件的復(fù)合材料。所述CFRP集中用于開發(fā)超輕型車輛，并用于許多領(lǐng)域，包括用于車身、框架、底盤和引擎部件的內(nèi)部/外部材料。
[0006]特別地，由于車輛懸架中的彈簧接收造成所述彈簧變形的負(fù)荷，因此通過使用CFRP，強(qiáng)度和耐久性可以保持在與金屬的強(qiáng)度和耐久性相同的水平上，并且與鋼或鋁相比重量可以被降低。
[0007]如圖1和2所示，在相關(guān)技術(shù)中由CFRP制造彈簧時，碳纖維和樹脂形成并通過外部模具20硬化成彈簧形狀，所述外部模具20由心軸10、外部上型箱部件22和外部下型箱部件24組成，并且在移除外部模具之后，通過旋轉(zhuǎn)使得彈簧30與模具分離。然而，該制造方法不能塑造具有各種功能的各種形狀的彈簧，如圓錐形彈簧和側(cè)載彈簧。此外，可通過旋轉(zhuǎn)使得彈簧與心軸10分離。
[0008]以上作為本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)所提供的描述僅僅旨在有助于理解本發(fā)明的【背景技術(shù)】，而不應(yīng)當(dāng)被視為包括在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的相關(guān)技術(shù)中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提供一種注射成型裝置，其可以通過使用碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)制造具有不同功能的各種形狀的彈簧來改善用于車身的彈簧的布局和性能。
[0010]因此，本發(fā)明提供一種注射成型裝置，其可以包括:軸向延伸的桿形支撐桿、內(nèi)部模具和外部模具，所述內(nèi)部模具包括圍繞支撐桿的內(nèi)部部件并且被軸向分為多個部件，其中內(nèi)部部件中的一個或多個對應(yīng)部件具有等同于或大于外圓周表面寬度的內(nèi)圓周表面寬度，所述外部模具包括圍繞內(nèi)部模具的多個被軸向分開的外部部件以及其內(nèi)圓周表面與內(nèi)部模具的外圓周表面之間形成的空間。
[0011]支撐桿可以形成環(huán)形并且可以形成為使得外圓周表面在軸向方向上呈直線。內(nèi)部模具的內(nèi)部部件可以具有三個部件，并且三個內(nèi)部部件中的一個對應(yīng)部件可以具有等同于或大于外圓周表面寬度的內(nèi)圓周表面寬度。
[0012]內(nèi)部模具的內(nèi)部部件可以具有四個部件并且三個內(nèi)部部件中的兩個對應(yīng)部件可以具有等同于或大于外圓周表面寬度的內(nèi)圓周表面寬度。內(nèi)部模具從外圓周表面到內(nèi)圓周表面的寬度可以小于支撐桿的寬度。內(nèi)部模具的內(nèi)部部件可以形成為使得對應(yīng)部件的寬度小于除對應(yīng)部件之外的剩余的內(nèi)部部件的寬度。
[0013]外部模具的內(nèi)圓周表面和內(nèi)部模具的外圓周表面可以形成為對應(yīng)于成型件的形狀，并且可以形成為彼此基本上緊密接觸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]現(xiàn)在將參考示例性實(shí)施方案來詳細(xì)描述本發(fā)明的上述和其它特征。下文中給出的附圖僅出于說明性目的，因而并不旨在限制本發(fā)明，在附圖中:
[0015]圖1是顯示根據(jù)相關(guān)技術(shù)的注射成型裝置的示例性視圖；
[0016]圖2是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的如圖1所示的注射成型裝置的示例性橫截面圖；
[0017]圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的注射成型裝置的示例性橫截面圖；
[0018]圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的注射成型裝置的示例性視圖；
[0019]圖5是顯示在將成型件與根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的如圖4所示的注射成型裝置分離的方法中移除外部模具的示例性視圖；
[0020]圖6是顯示在將成型件與根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的如圖4所示的注射成型裝置分離的方法中移除支撐桿的示例性視圖；
[0021]圖7是顯示在將成型件與根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的如圖4所示的注射成型裝置分離的方法中移除內(nèi)部模具的內(nèi)部部件中的對應(yīng)部件的示例性視圖；
[0022]圖8是顯示在將成型件與根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的如圖4所示的注射成型裝置分離的方法中移除內(nèi)部模具的內(nèi)部部件的示例性視圖；
[0023]圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實(shí)施方案的注射成型裝置的示例性視圖；和
[0024]圖10是顯示在將成型件與根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的如圖9所示的注射成型裝置分離的方法中移除內(nèi)部模具的內(nèi)部部件中的對應(yīng)部件的示例性視圖。
[0025]應(yīng)當(dāng)了解，附圖未必是按比例繪制的，其示出了某種程度上經(jīng)過簡化了的說明本發(fā)明的基本原理的各個示例性特征的代表。在此所公開的本發(fā)明的特定的設(shè)計(jì)特征，包括例如特定的尺寸、定向、定位和外形，將部分地由特定目的的應(yīng)用和使用環(huán)境所確定。
[0026]在這些附圖中，在貫穿附圖的多幅圖中的附圖標(biāo)記指代本發(fā)明的相同或等效的部分。
【具體實(shí)施方式】
[0027]應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其它類似術(shù)語一般包括機(jī)動車輛，例如包括運(yùn)動型多用途車輛(SUV)、公共車輛、卡車、各種商用車輛的乘用汽車，包括各種舟艇和船舶的船只，航空器等等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、燃燒動力車輛、可插式混合動力電動車輛、氫動力車輛以及其它替代性燃料車輛(例如源于非汽油的能源的燃料)。
[0028]本文所使用的術(shù)語僅為了描述特定實(shí)施方案的目的，并不旨在限制本發(fā)明。除非上下文中清楚作出相反表示，否則如本文所使用的單數(shù)形式“一”、“一個”和“所述”旨在也包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步了解，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時，其指定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但不排除一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或其組合的存在或添加。如本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意和所有組合。
[0029]以下參考附圖來描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的注射成型裝置。
[0030]圖3是注射成型裝置的示例性橫截面圖，本發(fā)明的注射成型裝置可以包括:軸向延伸的桿形支撐桿100、內(nèi)部模具200和外部模具300 ;內(nèi)部模具200具有圍繞支撐桿100并且被軸向分成多個部件的內(nèi)部部件220，其中內(nèi)部部件220中的一個或多個對應(yīng)部件240具有等同于或大于外圓周表面寬度的內(nèi)圓周表面寬度；外部模具300具有圍繞內(nèi)部模具200的多個被軸向分開的外部部件320和在外部模具300的內(nèi)圓周表面和內(nèi)部模具200的外圓周表面之間形成的空間S。
[0031]如上所述，本發(fā)明可以包括支撐桿100、內(nèi)部模具200和外部模具300，并且可能能夠由CFRP (碳纖維增強(qiáng)塑料)制造各種形狀的車體彈簧。此外，本發(fā)明可以通過在內(nèi)部模具200的外圓周表面和外部模具300的內(nèi)圓周表面之間形成注射空間來注射各種成型件。另夕卜，本發(fā)明可以通過使用CFRP，制造各種類型的彈簧S’來提高車輛的性能。
[0032]本發(fā)明的支撐桿100可以形成桿形，沿軸向延伸以填充在內(nèi)部模具200中。支撐桿100可以作為支撐物來操作，以使得外部模具300和內(nèi)部模具200彼此接觸，并且可以通過在注射成型件過程中從內(nèi)部模具200軸向移除來確?？臻g，以使得內(nèi)部模具200在所述成型件內(nèi)部被移除。
[0033]支撐桿100可以形成環(huán)形并且可以形成為使得外圓周表面在軸向方向上形成基本上呈線性的線。由于設(shè)置在內(nèi)部模具200內(nèi)部的支撐桿100可以在注射成型件過程中從內(nèi)部模具200軸向移除，所以支撐桿100可以形成環(huán)形，并且所述外圓周表面可以在軸向方向上形成基本上呈線性的線，以使得內(nèi)部模具200被移除?？蛇x地，對于成型件的制造設(shè)計(jì)而言，支撐桿100可以形成多邊形而不是環(huán)形。
[0034]然而，由于內(nèi)部模具200和支撐桿100在形成過程中基本上彼此完全接觸，并且成型件是在相當(dāng)高的溫度和相當(dāng)高的壓力下制造的，因此當(dāng)支撐桿形成多邊形時，支撐桿100的成角度的端部可能變形。因此，當(dāng)支撐桿100形成環(huán)形時，支撐桿100可以被順利地滑動并從內(nèi)部模具200中移除。
[0035]此外，內(nèi)部模具200可以包括圍繞支撐桿100的多個被軸向分開的內(nèi)部部件220，并且內(nèi)部部件220中的一個或多個對應(yīng)部件240可以具有等同于或大于外圓周表面寬度的內(nèi)圓周表面寬度。
[0036]由于內(nèi)部模具200可以被分成內(nèi)部部件220，所以內(nèi)部部件200可以在注射成型件的過程中分離并移除,并且對應(yīng)部件240可以使得內(nèi)部部件220在成型件內(nèi)部被移除。對應(yīng)部件240可以在所述成型件內(nèi)部被移除，以通過使內(nèi)圓周表面的寬度等于外圓周表面的寬度來允許對應(yīng)部件240向內(nèi)側(cè)被移除?；诔尚图男螤詈驮O(shè)計(jì)，對應(yīng)部件240的內(nèi)圓周表面的寬度和外圓周表面的寬度可進(jìn)行各種設(shè)定。
[0037]在移除內(nèi)部模具200的過程中，當(dāng)支撐桿100被移除時，內(nèi)部部件220中的對應(yīng)部件240可以通過空置空間加以移除，內(nèi)部部件220可以移除到通過分離對應(yīng)部件240而形成的空間中。下文中將參考附圖詳細(xì)描述分離成型件的方法。
[0038]另一方面，外部模具300可以包括圍繞內(nèi)部模具200的多個外部部件320，并且可以包括在外部模具300的內(nèi)圓周表面和內(nèi)部模具200的外圓周表面之間形成的空間S。由于外部模具300的內(nèi)圓周表面和內(nèi)部模具200的外圓周表面可以接觸，因此彈簧S’的形狀可以通過空間S形成。此外，在外部模具300中可形成樹脂入口，通過該樹脂入口可以插入樹脂，以使得碳纖維和樹脂在外部模具300和內(nèi)部模具200之間的空間S中形成彈簧S’的形狀，從而制造彈簧S’。所述樹脂入口通常是模具制造領(lǐng)域中已知的，因此將不再提供詳細(xì)描述。
[0039]在下文中將詳細(xì)描述通過具有如上所述的構(gòu)造的本發(fā)明分離成型件的方法。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方案的注射成型裝置的示例性視圖，其中內(nèi)部模具200的內(nèi)部部件220包括三個部件，并且所述三個部件中的一個對應(yīng)部件240可以具有等同于或大于外圓周表面寬度的內(nèi)圓周表面寬度。
[0040]換言之，在實(shí)施本發(fā)明時，內(nèi)部模具200的內(nèi)部部件220可以被分為最小數(shù)目的部件。具體而言，三個內(nèi)部部件220中可以有一個對應(yīng)部件240，使得在注射成型件的過程中，當(dāng)支撐桿100被移除時，對應(yīng)部件240可以被分離到空置空間中，并且其他兩個內(nèi)部部件220可以重疊并通過由對應(yīng)部件240的分離形成的空間得以分離。由于內(nèi)部模具200得以配置(如上所述)，有可能通過使內(nèi)部部件220的數(shù)目最小化來簡化結(jié)構(gòu)并簡化制造過程。
[0041]參考圖4至8更加詳細(xì)地描述分離成型件的方法。
[0042]圖4顯示了注射成型裝置，其中如上所述的內(nèi)部模具200的內(nèi)部部件220包括三個部件和一個對應(yīng)部件240。具體而言，圖4顯示了具有圍繞支撐桿100的多個內(nèi)部部件220的內(nèi)部模具200以及具有圍繞內(nèi)部模具200的多個外部部件320的外部模具300。內(nèi)部模具200的內(nèi)部部件220中的對應(yīng)部件240可以具有等同于或大于外圓周表面寬度的內(nèi)圓周表面寬度，以使得對應(yīng)部件240在支撐桿100內(nèi)部被移除。
[0043]依次描述通過注射成型裝置分離成型件的方法。由圖5可見，外部模具300的外部部件320可以與內(nèi)部模具200分離并得以移除。當(dāng)從內(nèi)部模具200移除時，具有外部部件320的外部模具300可以根據(jù)通過分離外部部件320得到的成型件的形狀而被分離。
[0044]此外，如圖6所示，支撐桿100可以從內(nèi)部模具200移除。由于外圓周表面在軸向方向上可以是基本上呈線性的線，所以支撐桿100可以被軸向滑動并被分離。由于支撐桿100可以與內(nèi)部模具200軸向分離，因此空置空間可以通過支撐桿100的分離而形成在內(nèi)部模具200的內(nèi)部并且內(nèi)部模具200的內(nèi)部部件220可以通過該空置空間得以移除。
[0045]換言之，由圖7中可見，內(nèi)部模具200的內(nèi)部部件220中的對應(yīng)部件240可以通過經(jīng)由分離支撐桿100形成的空置空間而移除，然后可以被軸向移除。由于內(nèi)部模具200的對應(yīng)部件240被移除并被分離，因此內(nèi)部模具200的寬度可以減小，剩余的內(nèi)部部件220可以被重疊并且通過支撐桿100的空置空間被移除并分離。
[0046]由圖8可見，由于內(nèi)部模具200的對應(yīng)部件240被移除并被分離，因此當(dāng)支撐桿100被移除時，具有剩余的內(nèi)部部件220的內(nèi)部模具200可以被重疊并被軸向分離到空間中，以使得成型件受到注射。
[0047]另一方面，由圖9可見，內(nèi)部模具200的內(nèi)部部件220可以包括四個部件并且內(nèi)部部件中的兩個對應(yīng)部件240’可以具有等同于或大于外圓周表面寬度的內(nèi)圓周表面寬度。
[0048]本發(fā)明的該實(shí)施方案可以通過提供內(nèi)部模具200的內(nèi)部部件220中的兩個對應(yīng)部件240’來使得成型件制造成各種形狀。換言之，由圖10可見，在成型件的注射過程中，通過提供四個內(nèi)部部件220中的兩個對應(yīng)部件240’，當(dāng)支撐桿100被移除時，兩個對應(yīng)部件240’可以被移除到空置空間，然后兩個對應(yīng)部件240’可以被分離，以使得剩余的內(nèi)部部件220被重疊并被軸向分離。根據(jù)上述構(gòu)造，當(dāng)支撐桿100被移除時，有可能通過移除并分離多個相應(yīng)部件到空置空間來增加內(nèi)部模具200的寬度的減小范圍。
[0049]第二實(shí)施方案的分離方法與如上所述的第一實(shí)施方案的分離方法相同，并且如圖7所示的方法可以被如圖10所示的方法取代?；趶椈傻男螤詈椭圃旆椒ǎ鶕?jù)上述實(shí)施方案的分離方法可以被選擇性使用。此外，基于彈簧的形狀和制造方法，內(nèi)部模具200的內(nèi)部部件220中的對應(yīng)部件240的數(shù)目可以進(jìn)行各種設(shè)定。另外，內(nèi)部模具200從外圓周表面到內(nèi)圓周表面的寬度可以設(shè)定為小于支撐桿100寬度的寬度，以通過由與內(nèi)部模具200分離的支撐桿100形成的空間來移除和分離內(nèi)部模具200的內(nèi)部部件220。
[0050]本發(fā)明的內(nèi)部模具200可以通過由分離的支撐桿100形成的空置空間而被移除。然而，當(dāng)內(nèi)部模具200從外圓周表面到內(nèi)圓周表面的寬度設(shè)定為大于支撐桿100的寬度時，內(nèi)部模具200只可以被移除到由支撐桿100形成的空間中。另外，因?yàn)榭臻gS可以在外部模具300和內(nèi)部模具200之間形成，所以內(nèi)部模具200的分離可以通過設(shè)定內(nèi)部模具200從外圓周表面到內(nèi)圓周表面的寬度小于支撐桿100的寬度來實(shí)現(xiàn)，使得在內(nèi)部部件220被移除之后內(nèi)部模具200可以被軸向分離。
[0051]另一方面，內(nèi)部模具200的內(nèi)部部件220可以形成為使得對應(yīng)部件240的寬度小于除對應(yīng)部件240之外的內(nèi)部部件220的剩余部分的寬度。當(dāng)內(nèi)部模具200的內(nèi)部部件220中的對應(yīng)部件240的寬度大于支撐桿100的寬度時，可以將內(nèi)部部件220限制為被移除到由分離的支撐桿100形成的空間中。另外，對應(yīng)部件240只需要提供足夠的空間，在該空間中除對應(yīng)部件240之外的剩余內(nèi)部部件220可以被移除并被分離到由分離的支撐桿100形成的空間中，因此，當(dāng)對應(yīng)部件240的寬度設(shè)定為大于支撐桿100時，可以實(shí)施本發(fā)明。
[0052]另外，外部模具300的內(nèi)圓周表面和內(nèi)部模具200的外圓周表面可以形成為對應(yīng)成型件的形狀，并且可以形成為彼此基本上緊密接觸。換言之，當(dāng)基本上緊密接觸時，外部模具300的內(nèi)圓周表面和內(nèi)部模具200的外圓周表面可以形成成型件的形狀。在本發(fā)明中，通過外部模具300和內(nèi)部模具200之間的空間S，碳纖維和樹脂可以被形成并被硬化成彈簧S’的形狀，以使得通過如上所述的分離方法由成型裝置制造彈簧S’。
[0053]基于成型件的形狀，夕卜部模具300的內(nèi)圓周表面和內(nèi)部模具200的外圓周表面可以被不同地形成，并且空間S可以形成為適應(yīng)彈簧S’的形狀。
[0054]具有上述結(jié)構(gòu)的注射成型裝置可以包括支撐桿100、內(nèi)部模具200和外部模具300，并且根據(jù)該構(gòu)造，在成型件的注射過程中，在從成型件移除內(nèi)部模具200的對應(yīng)部件240之后，有可能移除外部模具300，軸向分離支撐桿100，并在成型件內(nèi)部移除剩余的內(nèi)部部件220。[0055]因此，使用用于制造彈簧的CFRP使得具有不同功能的各種形狀的彈簧得以制造，從而提高待用于車身的彈簧的布局和性能。
[0056]本發(fā)明通過參考其示例性實(shí)施方案已經(jīng)得到詳細(xì)描述。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，在不偏離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可以對這些實(shí)施方案進(jìn)行改變，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求書及其等價方案限定。
【權(quán)利要求】
1.一種注射成型裝置，其包括: 軸向延伸的桿形支撐桿； 內(nèi)部模具，所述內(nèi)部模具具有圍繞所述支撐桿的多個內(nèi)部部件并被軸向分成多個部件，其中所述內(nèi)部部件中的一個或多個對應(yīng)部件具有等同于或大于外圓周表面寬度的內(nèi)圓周表面寬度；和 外部模具，所述外部模具具有圍繞所述內(nèi)部模具的多個被軸向分開的外部部件以及在所述外部模具的內(nèi)圓周表面和所述內(nèi)部模具的外圓周表面之間形成的空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型裝置，其中所述支撐桿形成環(huán)形，其中所述外圓周表面在軸向方向上呈直線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型裝置，其中所述內(nèi)部模具的內(nèi)部部件包括三個部件，并且所述三個內(nèi)部部件中的一個對應(yīng)部件具有等同于或大于外圓周表面寬度的內(nèi)圓周表面寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型裝置，其中所述內(nèi)部模具的內(nèi)部部件包括四個部件，并且所述三個內(nèi)部部件中的兩個對應(yīng)部件具有等同于或大于外圓周表面寬度的內(nèi)圓周表面寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型裝置，其中所述內(nèi)部模具從外圓周表面到內(nèi)圓周表面的寬度設(shè)定為小于所述支撐桿寬度的寬度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的注射成型裝置，其中所述內(nèi)部模具的內(nèi)部部件形成為使得所述對應(yīng)部件的寬度小于剩余的內(nèi)部部件的寬度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型裝置，其中所述外部模具的內(nèi)圓周表面和所述內(nèi)部模具的外圓周表面形成為對應(yīng)于成型件的形狀，并且形成為彼此緊密接觸。
【文檔編號】B29C45/26GK103895171SQ201310142830
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月26日
【發(fā)明者】張大元, 張成培, 姜熙坤 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社