专利名称：管类注塑件生产新技术－橡胶管芯抽芯法的制作方法
技术领域：
注塑行业管类注塑件。例如进气歧管。
背景技术：
通常注塑件的管腔部分都是由注塑模具上的管腔芯棒(金属棒)在开、合模具的往复运动中形成。如此形成的管腔只能是直腔。弯曲的管子或粗、细管腔组合的管类零件(如进气歧管)，用上述注塑模具的生产方式就不可能实现了。为，曾有专利技术采用“熔芯法”生产进气歧管注塑件。此法由于低熔点合金中的金属元素铋、铅、镉等主要元素均为有毒有害，禁用的化学物质。所以，环境污染方面的压力大，工艺流程复杂，生产成本高，不易大量生产。故，国外目前广泛采用“焊接法”生产进气歧管。即将进气歧管分为两半，分别注塑成形；然后再将两半管件焊接而成。采用“焊接法”必须购买国外的技术和专用焊接设备及专用可焊性工程塑料粒子。国外(法国)厂商也在国内推销这些设备及技术，要价均很高。前期投资不少于500万元。购买国外焊接法风险太大①所谓“焊接技术”很难掌握，生产过程不稳定，导致产品质量很不稳定，生产成本高。②国内轿车厂(合资)均以焊接进气歧管技术难度大，不同意国产化，因此配套很困难。在此背景下，宁波余姚某厂花巨资投资“焊接法”进气歧管。终因产品质量不稳定，配套困难，产量低，生产成本居高不下。迟迟收不回投资，项目是失败的。以上种种原因导致国内弯曲、复杂管类注塑件无法大量、优质、高效生产。
发明内容
整体注塑生产管类零件应该是方向——产品质量稳定，可靠性高，生产效率高。但是，整体注塑必须首先解决“取芯”这一难题。本专利发明了“橡胶管芯抽芯法”整体注塑生产管类零件，实现了整体抽芯，解决了这一难题。具体内容如下用橡胶材料做成空心的管状芯——取其柔性、弹性，便于从弯曲、复杂管腔中取出；往橡胶管内安放芯骨、填入干砂并负压紧实——取其刚性，便于注塑成形。将处于负压紧实状态下的橡胶管芯放置到注塑模具中，合模注塑成形。开模，将注塑管件连着芯子一并取出。取出后，立即解除负压，倒出干砂。用手抓住芯头部分的橡胶管轻轻抽动，便可将整个橡胶管芯从注塑管件内全部抽出。至此，一个注塑管件生产完毕。抽出的橡胶管芯马上可以再填砂紧实，用于下面注塑件的生产。抽芯时，为减小抽芯阻力还可在倒出干砂后，对橡胶管芯再次抽真空建立起负压，此时，橡胶管壁迅速脱离注塑件管腔表面，而相互吸附在一起，这样抽芯就更容易了。
本发明人采用“橡胶管芯抽芯法”，在250克注塑机上，采用PA-66工程塑料成功地连续生产了10根注塑管件。这项发明终于实现了。
经过生产实践，对橡胶管芯抽芯法，这项新技术的特点归纳如下1.注塑管件管腔表面光滑，漂亮。
2.整体注塑生产管类零件，过程稳定，重复性高，产品质量稳定。
3.所用橡胶管芯可重复使用，生产成本低。
4.注塑和制芯可以在一台注塑机旁同步运行，生产效率高。(一人下芯、合模注塑；一人取件、抽芯；一人制芯)5.投资少，设备简单，便于推广。(设备均为国产)除注塑机和注塑模具之外，仅增加一台真空泵，一台震动台，一副橡胶管模具便可进行批量生产。
6.关键的优点在于，有望使进气歧管塑料件的大量、优质、高效生产成为可能，从而抛弃了对“焊接法”技术的依赖。整体注塑生产的进气歧管，比之焊接法的产品可靠性更高，更能为轿车厂和广大发动机厂所接受。
7.如果生产进气歧管时，应为橡胶管芯配一副随形胎具。将芯子放入胎具中，上震动台震实干砂并负压紧实。紧实后再将芯子从胎具中取出，以确保芯子的尺寸和形状，起到稳定产品质量的作用。
8.采用此法生产的管子，其管腔直径要比自由状态下的橡胶管芯外径小。至于小多少？这就涉及到所用橡胶材料的硬度，胶管壁厚，负压紧实的真空度和注塑成型时的压力四方面因素。而这些因素随着不同厂家，不同产品，是要不断变化的。所以，采用此法生产产品时，先要做直管小样试验，确定收缩量。正常情况下，收缩量是稳定的。应该以试验确定的收缩量为依据设计自由状态下橡胶管芯的外径，以满足产品管腔尺寸的要求。本次发明实践，测定的收缩量是大约1毫米。
橡胶管芯抽芯法生产系统示意图，标记说明1真空泵2注塑模具 3真空管4快插式管接头 5负压联接体6金属丝网7堵头 8卡箍 9芯骨10干砂 11塑料薄膜 12防护罩盖13橡胶管芯 14注塑管件具体实施方式
1.橡胶管芯的设计橡胶管的外部形状、尺寸应符合注塑管件管腔的形状、尺寸。本次发明实现，设计橡胶管壁厚为2mm。与金属铸造“下芯”的原理一样，橡胶管芯也应留有芯头。但是，在本专利工艺中，芯头不仅起到支撑、固定芯子的作用，而且起到填砂、抽真空，出砂的关键作用。(如示意图)一端芯头部分，设计了支管，用来与真空系统联接。如图所示，支管与“负压联接体”通过卡箍联接。而另一端芯头没有支管，它的特点是顶端开口，用于填砂、出砂。
胶管末端均设计成“开口”，又为橡胶管两端开口设计了“堵头”。采用钢材制作。由于两端芯头的功能不同，所以两端的“堵头”设计也不一样，如示意图。橡胶管制成后，两端开口处及时插入“堵头”，橡胶管外面用卡箍扎紧，绝对不能漏气。
2.选择橡胶管材料PA-66工程塑料注塑时的加热温度一般在240～260℃，目前国内耐高温250～280℃的硅橡胶，技术已很成熟，并有广泛应用。所以采用耐高温硅橡胶料作为制芯材料是完全可以胜任的，也是完全可行的。本发明实现过程中选用了一种耐高温250℃的专业厂家生产的硅橡胶料，硬度51度。在普通硫化机上制作橡胶管。
3.填入干砂、震实并负压紧实这项活动借鉴了金属铸造“负压造型”的原理。干砂震实在这里是确保橡胶管芯尺寸、形状的关键所在。从填砂端“堵头”的开口处填入干砂。此次所用干砂为40-70目。填砂过程中放入骨芯，芯骨采用合金钢棒∮10。干砂震实填满后，在干砂表面铺上塑料薄膜，即可抽真空负压紧实。负压真空度达到0.04～0.06Mpa即可注塑。负压建立起来后，就应在塑料薄膜上面加盖“防护罩盖”，防护罩盖起到保护塑料薄膜的作用。
4.真空系统主要部件是“负压联接体”。其心部有一通孔，起到通气的作用。通孔两端分别是网窝凹台和一段螺纹。网窝凹台与橡胶管腔是相通的。网窝凹台用来存放金属丝网，(如示意图)以避免砂粒被抽进真空泵。通孔的另一端与快插式管接头螺纹联接。真空管直接插入管接头。真空管末端与真空泵抽气口相联。本次发明实现生产的管件比较小，所以采用了2XZ系列双级直联真空泵。抽真空时间2～3分钟。此次发明不是大量生产，所以采用真空泵停机，拔出管接头上的真空管来解除负压，以便抽芯。大量生产时，一台真空泵不会同时只服务于一个芯子，需建立真空管网系统，应配置真空阀控制真空系统的开、闭，而不是采用停机。
5.下芯、合模注塑、取芯注塑模具为橡胶管芯的芯头结构部分留出了足够的，准确的位置。将处于负压紧实状态下的橡胶管芯(芯子拖着一根真空管)放置到模具中，即可合模注塑。此次发明实现将PA-66工程塑料加热温度设定为260℃，其他参数与一般注塑件相比，没有特别差异的地方。开模，取出注塑管件。取件后立刻关闭真空泵，拔出真空管，负压便解除了。拿去防护罩盖，揭去塑料薄膜，松开卡箍螺母退出卡箍，拔出“堵头”，即可倒出干砂及芯骨。用手抓住支管一端芯头橡胶管，轻轻抽动，橡胶管芯便从注塑件中抽出来了。至此，一根注塑管件生产完毕。还试验了干砂倒尽后，先不抽芯，对橡胶管芯再抽真空建立负压。橡胶管壁均吸附在一起，抽芯更容易。
参考参数表
权利要求
1.“橡胶管芯抽芯法”是用于塑料管件注塑成型、整体抽芯的全新生产技术，将处于负压紧实状态的橡胶管芯用于管件注塑成型，并在管件取出后解除负压，将整个橡胶管芯从塑料管腔中抽出；其技术特征是制芯材料选用橡胶材料，并做成空心的管状芯。
2.根据权利要求1所述的生产技术，其技术特征是往橡胶管芯内填砂并负压紧实，使橡胶管芯具备强度、刚度以满足注塑成型；又通过解除或再次建立负压，使橡胶管脱离塑料管腔而抽取出来。
全文摘要
通常在注塑机上形成的管状型腔都是直腔。所以像“进气歧管”一类的弯曲、复杂管件就很难在注塑机上大量生产。关键“难题”是芯子难以取出。本技术“橡胶管芯抽芯法”解决了这一难题，使得整体抽芯变得十分容易。简述如下采用橡胶材料做成空心的管状芯；往橡胶管内填入干砂，并负压紧实；将处于负压紧实状态下的橡胶管芯放置到注塑模具中，合模注塑。注塑管件带着芯子取出后，解除负压，便可将整个橡胶管芯全部抽出。
文档编号B29C33/76GK1951665SQ200510030608
公开日2007年4月25日 申请日期2005年10月17日 优先权日2005年10月17日
发明者吴立昌 申请人:吴立昌