用於換熱器的帶有管子的注塑殼體及其注塑過程的製作方法

2023-07-11 15:19:46

專利名稱：用於換熱器的帶有管子的注塑殼體及其注塑過程的製作方法
技術領域：
本發明涉及一個注塑成型的殼體，具體的說是汽車換熱器的盛液殼體。
準確地說，本發明涉及一個注塑成型的塑料殼體，上面有一個成型過程中產生的管子，管子的端頭外部有一個保持機構，端頭內部有一個擴口，管子是強力脫模的。
我們知道的這類殼體的成型過程如下-將熔化的塑料注入由外模和內模組成注塑模中的模腔，模腔確定了管子的形狀，-在模型中的塑料半固化，-依次將內模和外模用強力從管子中拔出。
管子端部外邊的保持機構一般是凸緣或環形的唇邊，其作用是為了固定套在管子上用橡膠之類材料製造的軟導管。這個保持機構還用於防止箍在軟導管端部的鎖緊箍的移動。
位於管子端頭內部的擴口使得管子的端部(即有保持機構的區域)的厚度減薄。
端部的減薄或減弱使得在外模拔出時，管子的端部可以容易地向裡徑向變形。
在外模完全拔出後，管子的端部向外張開，恢復到在模子中的形狀。
可以看出，強力脫模的管子生產過程中有一個問題。
實際上，在拔出外模時，管子端頭的壁收縮將產生應力，這個應力會在材料中產生裂紋，妨礙密封，使得密封發生問題。
為了減少外模拔出時產生的應力，必須限制管子上的保持機構，即凸緣或環形唇邊，的徑向高度，這可能產生一些問題。
本發明的目的是為了解決以上問題。
本發明的第一部分為一種前述形式的注塑殼體，為了限制強力脫模時管子的徑向變形，管子內部有注塑時成型的軸向加強筋，加強筋至少有一部分位於擴口區域內。
這種筋使壁厚增加，使得管子的變形在圓周上重新分布，並減少了變形的深度，這樣，強力脫模過程中產生的變形得到控制，並分布在管子的確定的區域，在材料中產生的應力較小，產生裂紋的危險也就小了。
這樣，就有可能設計具有較大徑向高度的保持機構的管子。
加強筋的主要部分可以位於擴口區域內，或者一部分位於擴口區域內，另一部分位於相鄰的區域。
管子端部擴口的形狀可以是錐形的，也可以是有臺肩的臺階孔。
根據本發明的另一個特點，我們在管子內部設置了至少兩個周向等距排列的加強筋。
根據本發明的另一個特點，在管子外部的圓周上分布著與管子一起注塑成型的凸起節結。
這些節結的作用是加強對套在管子上的導管的固定，並增加保持機構的高度。
特別的，節結的數目與加強筋的數目相同，並位於加強筋之間。
在本發明的一個例子中，保持機構是環形的凸緣，節結在凸緣上突起。
在本發明的另一個例子中，節結直接從管壁上突起，構成保持機構，在這種情況下，沒有必要用像通常那樣的凸緣。
本發明的另一部分涉及前述類型的塑料殼體的注塑過程，為了減少強力脫模時管子的徑向變形，注塑過程中在管壁內部形成軸向加強筋，它們至少有一部分位於擴口區域內。
特點如前述的這些筋是在注塑過程中由內模上對應形狀的溝槽成型的。
管壁上的節結是由外模上的對應溝槽成型的。
在下面作為例子的描述中，可以參考下列附圖-

圖1是根據本發明設計的換熱器的盛液殼體的橫向剖視圖，剖面通過管子的軸線;
-圖2是圖1中的管子的局部放大剖視圖;
-圖3是圖2中的管子從端面看的視圖;
-圖4與圖2類似，是另一個例子的局部剖視圖;
-圖5是一個外部有節結的管子的局部剖視圖;
-圖6為圖5中的管子從端部看視圖;
-圖7是另一種外部有節結的管子的局部剖視圖;
-圖8是在注塑的過程中的由圖1描述的盛液殼體;
-圖9與圖8類似，是脫模之後的狀態;
-圖10和圖11顯示強力脫模時用前述技術設計的管子變形的狀況;
-圖12與圖8類似，顯示另一個例子的注塑狀態;
-圖13與圖9類似，顯示另一個例子的脫模狀態。
圖1顯示一個注塑的盛液體的殼體10，它是換熱器，如汽車發動機的水箱，的一部分，殼體10有一個通常為U形截面的壁12，壁的邊緣為一個近似矩形的周邊14，用於與裝有換熱器的管束的集液板(未畫出)連接。
壁12與由繞軸線XX的圓柱形壁組成的管子16一起注塑成型。管子16用於與橡膠或其它類似材料的軟管連接，用於輸入或輸出冷卻發動機的液體，殼體16可以有一個管子，用於輸入或輸出液體，也可以有兩個管子分別用於輸入和輸出液體。
管子16自由端20的外部有一個徑向伸出的保持機構22，在本例子中，它是一個凸緣，突出管子外壁18的高度為H1，這個形為凸緣的保持機構用於防止套在管子上導管(未畫出)意外脫落。
在管子的端部20的內部有一個擴口24，使管壁在端部20局部減薄，以使強力脫模比較方便。
在本例中，擴口的形狀為錐形，軸向長度為L1。
為了減少強力脫模時管壁的徑向變形，管子上至少有兩個軸向加強筋26，加強筋26與管子12同時注塑成型。
在本例中，有三條筋，按120度間隔等距分布在管子內壁上(圖3)。這裡，筋26的一部分在擴口24的區域中，另一部分位於相鄰的區域，即整個剩餘的管子的長度上，筋26的斷面為半橢圓形，以免影響管內液體的流動。
圖4顯示的管子與圖1到圖3中的管子類似，唯一的區別是它的擴口28的臺階孔的形式而不是錐面，擴口28的一部分是一個通到管子自由端的圓柱面30，另一部分是圓柱面32，它的一端通過臺肩34與圓柱面30連接，另一端通過臺肩36與管子的其餘部分相連。臺階形的擴口28的長度為L2大於長度L1(圖1及圖2)。
在圖4的例子中，管子有三條軸向加強筋38，按120度等距分布。在這個例子中，筋38隻位於擴口28的區域。
圖5和圖6的管子與圖2和圖3中的管子類似，只是保持機構22的徑向高度H2小於圖2和圖3中的徑向高度H1。另外圖5和圖6中的管子有三個注塑時成型的節結40，周向分布在管子的外部，節結40的數目與加強筋26的數目相同，節結40按120度均勻分布，並位於加強筋26之間(圖6)。
在本例中，節結40是從由凸緣構成的保持機構22上突出，使得節結40的高度H1(見圖5)高於H2，其功能與圖1到圖3中的例子中高度為H1的凸緣相同。
大家知道，較低的保持機構比較容易脫模，而節結40的存在保證了防止套在管子上的導管和鎖緊環移動的功能。
圖7中的管子類似於圖4中的管子，它有三個如圖5中那樣的節結40。
在一個未用圖描述的例子中，節結40直接從管壁18上突出，它們構成保持機構。在功能相同的情況下，不必一定有凸緣或周向的唇口。
管子16是用模具42與盛液殼體同時注塑成型的(圖8和圖9)。模具有一個可以沿軸線XX移動的底座44。底座上有一個確定管子外形的外模46和一個用於確定管子內壁的內模48，內模可以相對於外模46沿軸線XX移動。
外模46上有一個槽50，用於形成保持機構22，內模48有一個臺肩52，用於形成擴口24。另外內模48上有溝槽(未畫出)以形成加強筋(未畫出)。
在圖8顯示的位置，底座44處於接近殼體10的壁12的模具(未畫出)的位置。在這個位置，內模48位於與外模對應的位置，臺肩52對著槽50。
熔化的塑料注入形成壁12的模具及由外模46和內模48在圖8位置時構成的模腔中。
在塑料部分固化之後，首先將內模撤回，而外模位於初始位置。然後將底座44撤回到圖9中的位置。
為了簡化圖，圖8和圖9中未畫出加強筋。
在模具42撤回時，管子的端部如圖10所示的那樣徑向向內變形。當模具完全撤出後管子的端部向外變形，恢復到在模具中的狀態。
如果管子上沒有加強筋，將在管子周邊上產生無法控制的變形54(圖11)。
根據本發明設計的加強筋使得變形位於管壁周邊上確定的位置，即在兩條筋之間的區域，避免了上述問題。這種變形的幅度很小。
我們能夠設計可以容易強力脫模的管子，即使其保持機構比較高。
在圖12和圖13的例子中，模具42與圖8和圖9中的類似。這裡需要指出，外模46上有槽56以形成保持機構22和節結40。另外，內模48上有臺肩58，其形狀與圖8和圖9中的臺肩52不同。它也有溝槽(未畫出)以形成加強筋(未畫出)。
由於保持機構22和擴口38的結構不同，只需模具有一個較小的整體移動就可以實現脫模。圖13中的最大行程和圖9中的最大行程的差別為D(圖13)。
本發明可以實現具有至少一個管狀部分的塑料殼體，具體的是換熱器的盛液殼體。強力脫模時管子的變形是可以控制和較小的。
權利要求
1.具有管子(16)的注塑殼體，具體的說是換熱器的盛液殼體。管子是注塑成型的，管子的端部(20)的外部有一個徑向突出的保持機構(22；40)，在其內部有一個擴口(24；28)，這個管子(16)是強力脫模的，其特徵為為了減少管子(16)在強力脫模時的徑向變形，在注塑成型時管子內部形成一些軸向的加強筋(26；38)，它們至少有一部分位於擴口(24；28)的區域。
2.權利要求1中所描述的殼體，其特徵為加強筋(38)的主要部分位於擴口(24)的區域內。
3.權利要求1中所描述的殼體，其特徵為加強筋(26)的一部分位於擴口區域，另一部分位於相鄰的區域。
4.權利要求1至3之一所描述的殼體，其特徵為擴口(24)為錐形。
5.權利要求1至3之一所描述的殼體，其特徵為擴口(28)為至少有一級臺肩(34;36)的階梯孔。
6.權利要求1至5之一所描述的殼體，其特徵為管子內部等間隔分布著至少兩個加強筋(26;38)。
7.權利要求1至6之一所描述的殼體，其特徵為管子外圓周上分布著一些注塑時成型的節結(40)。
8.權利要求1至7之一所描述的殼體，其特徵為節結(40)的數目與加強筋(26;38)的數目相同，節結(40)的位置在加強筋(26;38)之間。
9.權利要求7或8所描述的殼體，其特徵為保持機構是周向的凸緣(22)，節結(40)從凸緣上突起。
10.權利要求7或8之一所描述的殼體，其特徵為節結(40)直接從管子(16)的壁(18)上突起，構成保持機構。
11.注塑成型一個塑料殼體的過程，具體的說是換熱器的盛液殼體，殼體上有一個也是注塑成型的管子(16)，其端部(20)的外部有一個徑向突出的保持機構(22;40)，端部的內部有一個擴口(24;28)，注塑成型的過程如下-將熔化的塑料注入由外模(46)和內模(48)組成注塑模(42)的模腔中，模腔確定了管子的形狀，-在模型中的塑料半固化，-依次將內模(48)和外模(46)沿管子的軸線方向拉出，以實現管子的強力脫模，其特徵為為了減少強力脫模時管子(16)的徑向變形，注塑時在管子的內壁上形成一些軸向的加強筋(26;38)，它們至少有一部分位於擴口(24;28)的區域。
12.權利要求11所描述的過程，其特徵為我們將加強筋(38)的主要部分放在擴口(28)的區域內。
13.權利要求11所描述的過程，其特徵為我們將加強筋(26)的一部分放在擴口(24)的區域內，一部分放在相鄰的區域。
14.權利要求11到13之一所描述的過程，其特徵為我們將擴口(24)製成錐形。
15.權利要求11到13之一所描述的過程，其特徵為我們將擴口(24)製成至少有一個臺肩(32;34)的臺階孔形。
16.權利要求11到15之一所描述的過程，其特徵為我們在管子的內壁上設置等距分布的至少兩個加強筋。
17.權利要求11到16之一所描述的過程，其特徵為我們在注塑成型時，在管子(16)的外部設置沿周向分布的節結(40)。
18.權利要求17所描述的過程，其特徵為節結(40)的數目與加強筋(26;38)的數目相同，節結(40)的位置在加強筋(26;38)之間。
19.權利要求17或18之一所描述的過程，其特徵為保持機構是周向的凸緣(22)，節結(40)從凸緣上突起。
20.權利要求17或18所描述的殼體，其特徵為節結(40)直接從管子(16)的壁(18)上突起，構成保持機構。
全文摘要
本發明涉及一個具有管子(16)的注塑殼體，管子是注塑成型的。管子的端部(20)的外部有一個徑向突出的保持機構(22)，內部有一個擴口(24)。管子的內壁上有注塑成型的軸向加強筋，它們至少有一部分位於擴口(24)的區域內，以減少管子在強力脫模時的徑向變形。具體的用途為汽車換熱器的盛液殼體。
文檔編號B29C39/36GK1099475SQ94108000
公開日1995年3月1日 申請日期1994年7月22日 優先權日1993年7月23日
發明者皮埃爾·佩德羅 申請人:瓦萊奧熱機公司