一种用于塑料空心体的冷却定型模具及系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型包括一种用于塑料空心体的冷却定型模具及系统，该冷却定型模具包括上模和下模，其中，所述空心体包括外围焊接部，所述外围焊接部具有凹型表面和相对的凸型表面，其特征在于，所述上模设有与所述凹型表面的形状相匹配的沿周凸部，所述下模设有与所述凸型表面的形状相匹配的沿周凹部，并且还设有用于向所述空心体内吹送冷却气体的吹针；该冷却定型系统包括如上述的冷却定型模具以及其上安装有所述冷却定型模具的模架，所述模架设有位置传感器和控制机构，能够控制所述冷却定型模具在打开位置、完全合模位置和中间位置之间运动。该冷却定型模具及系统有利于塑料空心体及外围焊接部更好地贴合模具型腔表面，冷却过程中不受损伤，形状良好。
【专利说明】一种用于塑料空心体的冷却定型模具及系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及塑料空心体制造设备领域，更具体地，涉及一种用于塑料空心体 的冷却定型模具及冷却定型系统。
【背景技术】
[0002] 由于塑料的重量较轻并且更容易模制出复杂形状，它在众多工业领域都有广泛的 应用，例如用于制造容纳液体和/或气体的空心体。特别地，机动车的燃料箱越来越多地由 塑料制成。
[0003] 目前，通常采用吹塑成型或热成型的方法来制造塑料空心体。然而，从成型模具中 取出的空心体一般温度较高（例如，离开吹塑模具的燃料箱壳体温度在l〇〇°C左右），要进 入到下一道加工工序必须要冷却到室温。如果在成型模具中完成成型之后直接进行冷却步 骤，则会很大程度降低成型设备的利用率，而一套成型设备往往造价不菲，因此，应当最大 限度地发挥其价值以便提高生产效率，为企业谋取更多的经济效益。为此，现有技术中存在 利用专门的冷却定型模具来对刚刚离开成型模具的塑料空心体进行冷却并最终定型的方 案。
[0004] 塑料空心体可以通过焊接多个分离的模塑部件而制得，这样的塑料空心体通常带 有外围焊接部（通常俗称为刀口）。为了满足某些特殊的要求（例如，焊接部优越的防液体 渗漏性），有的外围焊接部具有特殊的形状，例如在W02006/064057 (尤其参见图2,该申请 的全部内容以引用的方式并入本文中）中所描述的焊接部，该焊接部以附件的形式沿着焊 缝向空心体的外侧延伸，该附件的横截面具有基本上为三角形的基底，并且在空心体的外 侧以变平的片结束。这种外围焊接部在车辆燃料箱领域中通常被俗称为特种高阻隔刀口。
[0005] 如图4所示，现有技术中针对带有上述特种高阻隔刀口的塑料空心体的冷却定型 模具通常被设计成：下模外表面在与上述特种高阻隔刀口 33接合的部位具有沿周凸部12， 并在上模外表面与上述特种高阻隔刀口接合的部位具有沿周凹部22,以在模具合模时形成 与上述特种高阻隔刀口的形状对应的空间。该冷却定型模具直接从打开位置运行到完全闭 合位置，并高压吹气以使塑料空心体贴合模具型腔，完成冷却定型。但是，该方案具有以下 技术问题：
[0006] 当带有上述特种高阻隔刀口的塑料空心体被置于冷却定型模具中进行冷却定型 时，其特种高阻隔刀口有可能并没有完全贴合地接触下模表面的沿周凸部，导致在闭合模 具的瞬间可能被压坏。同时，在塑料空心体未完全贴合冷却定型模具的型腔表面时合模并 随后在模具内部高压吹气，容易导致塑料空心体外表面未完全贴合的部分出现瑕疵。 实用新型内容
[0007] 本实用新型旨在解决上述技术问题。
[0008] 为此，本实用新型提供一种用于塑料空心体的冷却定型模具，包括上模和下模，其 中，所述空心体包括外围焊接部，所述外围焊接部具有凹型表面和相对的凸型表面，其特征 在于，所述上模设有与所述凹型表面的形状相匹配的沿周凸部，所述下模设有与所述凸型 表面的形状相匹配的沿周凹部，并且还设有用于向所述空心体内吹送冷却加压气体的吹 针。
[0009] 本实用新型的冷却定型模具适用于带有特殊形状外围焊接部（尤其是上述特种 高阻隔刀口）的塑料空心体。首先接收待冷却空心体的下模设有与所述外围焊接部的凸型 表面形状相匹配的沿周凹部，而在合模时才接触该空心体的上模设有与所述外围焊接部的 凹型表面形状相匹配的沿周凸部，这样的设计更有利于外围焊接部良好地贴合于模具的相 应表面，使得外围焊接部在合模时不易受损伤。从冷却定型模具中取出时最终产品的外围 焊接部具有良好的形状，这无疑能够提商良品率。
[0010] 在本实用新型的一个实施例中，所述塑料空心体是燃料箱。
[0011] 术语"燃料箱"应理解为是指一种防漏箱体，这种箱体能够在不同的和变化的使用 以及环境条件下储存燃料。这种箱体的一个实例是机动车辆所配备的箱体。
[0012] 术语"塑料"应理解为表示包括至少一种合成的聚合物树脂的任何材料。任何类 型的塑料均可适用。特别适用的塑料属于热塑性塑料的范畴。术语"热塑性塑料"应理解 为表示包括任何热塑性聚合物，这包括热塑性弹性体以及它们的共混物。术语"聚合物"应 理解为既表示均聚物也表示共聚物（尤其是二元或三元共聚物）。这些共聚物的非限制性 实例是：无规共聚物、直链嵌段共聚物、其他嵌段共聚物以及接枝共聚物。熔点低于分解温 度的任何类型的热塑性聚合物或共聚物都是可适用的。具有分布在至少10摄氏度之内的 一个熔融范围的合成热塑性塑料是特别适当的。这些材料的实例包括在它们的分子量上呈 现多分散性的材料。经常使用的一种聚合物是聚乙烯。用高密度聚乙烯（HDPE)已经获得 了优异的结果。
[0013] 在本实用新型的一个实施例中，所述吹针设置在与所述燃料箱的泵口相应的位置 处。插入塑料空心体中的吹针用于在冷却定型模具部分合模或完全合模后，向塑料空心体 中吹入冷却气体。将吹针设置在与燃料箱泵口相应的位置处能充分利用燃料箱上已有的开 孔来完成吹气冷却的步骤，从而避免在燃料箱上设置专门用于吹针的开孔。由于燃料箱的 特殊性质，其上的开孔数量越少，越有利于减小燃料渗漏的可能性。
[0014] 在本实用新型的一个实施例中，冷却定型模具的上下模的内部均设有冷却流体通 道，用于在其中循环冷却媒介以加速冷却塑料空心体的外表面。
[0015] 本实用新型还提供一种用于塑料空心体的冷却定型系统，其特征在于，该系统包 括如上述的冷却定型模具以及其上安装有所述冷却定型模具的模架，所述模架设有位置传 感器和控制机构，能够控制所述冷却定型模具在打开位置、完全合模位置和中间位置之间 运动。
[0016] 由于在打开位置与完全合模位置之间增加了一个中间位置，根据本实用新型的冷 却定型系统能够在完全合模进行高压吹气之前对塑料空心体进行低压预吹气，以使塑料空 心体略微鼓胀，良好贴合于冷却定型模具的型腔表面，这样能够减少由于贴合不良而导致 的塑料空心体表面瑕疵，提高良品率。
[0017] 在上述冷却定型系统的一个实施例中，在所述冷却定型模具处于所述中间位置 时，所述上模与所述下模相距10至15毫米。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 下面将参照附图对本实用新型作进一步的详细说明。本领域技术人员容易理解的 是，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中相 同的附图标记表示相同或相似的部件。为了说明的目的，这些图并非完全按比例绘制。
[0019] 图1是根据本实用新型一个实施例的冷却定型模具在打开位置上的剖视图。
[0020] 图2是根据本实用新型一个实施例的冷却定型模具在中间位置上的剖视图。
[0021] 图3是根据本实用新型一个实施例的冷却定型模具在完全合模位置上的剖视图。
[0022] 图4是现有技术中的冷却定型模具在与塑料空心体的外围焊接部对应的部位的 放大图。
[0023] 图5是图2中圆圈A的放大图。
【具体实施方式】
[0024] 图1示出了根据本实用新型一个优选实施例的用于塑料空心体30的冷却定型模 具1。在该实施例中，塑料空心体30为机动车用燃料箱，但应当理解的是，它也可以是任何 其它塑料空心体。冷却定型模具1包括上模10和下模20,塑料空心体30置于冷却定型模 具1上下模之间的型腔内，由下模20承载。在下模20中还设有用于向塑料空心体30内吹 送冷却气体的吹针24,在本实施例中，其优选地设置于塑料空心体30泵口 36相对应的位置 上。
[0025] 仍如图1所示，塑料空心体30包括外围焊接部33,所述外围焊接部33具有凹型 表面34和相对的凸型表面32。冷却定型模具1的上模10设有与所述凹型表面34的形状 相匹配的沿周凸部12,下模20设有与所述凸型表面32的形状相匹配的沿周凹部22。图5 是图2的圆圈A的放大图，更清楚地示出了根据本实用新型的冷却定型模具与塑料空心体 的外围焊接部对应的部位。这样的设置能在冷却定型模具1合模时，更加有利于外围焊接 部33良好地贴合于上模10与下模20的相应外表面，确保外围焊接部33不受损伤，外形良 好。这无疑能够提高良品率，提升产品质量。
[0026] 本实用新型还包括冷却定型系统，该系统包括如上所述的冷却定型模具1以及其 上安装有所述冷却定型模具1的模架（未示出），所述模架设有位置传感器和控制机构，能 够控制所述冷却定型模具1在打开位置P1、完全合模位置P3和中间位置P2之间运动。
[0027] 下面结合图1-3描述本实用新型的冷却定型系统是如何工作的：
[0028] 步骤1 :所述模架的控制机构使冷却定型模具1运行至如图1所示的打开位置P1， 此时上模10与下模20之间距离较大，有足够的空间让操作工在下模20中放入待冷却定型 的塑料空心体30,下模20中的吹针24随之进入塑料空心体30中；
[0029] 步骤2 :所述模架的控制机构使上模10下行，模架上的位置传感器监测上模10的 位置，当其运行到与下模20距离预先设定的间距d(在一个实施例中为10至15毫米）时， 停止上模10。此时冷却定型模具1处于中间位置P2。在此位置上，利用下模20中的吹针 24低压（例如100-900毫巴）吹气一段预先设定的时间（例如10至15秒），略微吹胀塑 料空心体30,使其良好贴合于模具的型腔表面；
[0030] 步骤3 :所述模架的控制机构使上模10继续下行，模架上的位置传感器监测上模 10的位置，当其运行到与下模20距离为零（即完全合模）时，停止上模10。此时冷却定型 模具1处于完全合模位置P3。在此位置上，利用下模20中的吹针24对塑料空心体30进行 高压（例如大约1. 2巴）吹气、排气，直到完成冷却定型。
[0031] 附图和以上说明描述了本实用新型的非限制性特定实施例。为了教导发明原理， 已简化或省略了 一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施例的变型落在本实 用新型的范围内。本领域技术人员应该理解上述特征能够以各种方式结合以形成本实用新 型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于上述特定实施例，而仅由权利要求和它们的等 同物限定。
【权利要求】
1. 一种用于塑料空心体的冷却定型模具，包括上模和下模，其中，所述空心体包括外围 焊接部，所述外围焊接部具有凹型表面和相对的凸型表面，其特征在于，所述上模设有与所 述凹型表面的形状相匹配的沿周凸部，所述下模设有与所述凸型表面的形状相匹配的沿周 凹部并且还设有用于向所述空心体内吹送冷却气体的吹针。
2. 如权利要求1所述的冷却定型模具，其特征在于，所述空心体是燃料箱。
3. 如权利要求2所述的冷却定型模具，其特征在于，所述吹针设置在与所述燃料箱的 泵口相应的位置处。
4. 如权利要求1所述的冷却定型模具，其特征在于，所述上模和所述下模内部均设有 冷却流体通道。
5. -种用于塑料空心体的冷却定型系统，其特征在于，包括如上述权利要求中任一项 所述的冷却定型模具以及其上安装有所述冷却定型模具的模架，所述模架设有位置传感器 和控制机构，能够控制所述冷却定型模具在打开位置、完全合模位置和中间位置之间运动。
6. 如权利要求5所述的冷却定型系统，其特征在于，在所述冷却定型模具处于所述中 间位置时，所述上模与所述下模相距10至15毫米。
【文档编号】B29C33/04GK203888086SQ201420296037
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2014年6月5日
【发明者】许本海, 刘先登 申请人:英瑞杰汽车系统（武汉）有限公司