本發(fā)明涉及一種進(jìn)氣歧管的制備方法，特別涉及一種微型車發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)用塑料歧管的制備方法。

背景技術(shù)：

進(jìn)氣歧管是形狀復(fù)雜的中空制品，是汽車發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中最重要的部件之一，決定著發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣效率和各缸充氣均勻性，對發(fā)動機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性有非常大的影響。傳統(tǒng)的進(jìn)氣歧管主要是由鐵或鋁合金材料鑄造而成，制件存在表面粗糙、充氣阻力大、質(zhì)量重等明顯的缺點(diǎn)。為了達(dá)到減輕質(zhì)量、降低油耗、提高汽車發(fā)動機(jī)性能和降低排放等要求，塑料進(jìn)氣歧管應(yīng)運(yùn)而生。我國引進(jìn)塑料進(jìn)氣歧管成型工藝較晚，加深對該成型工藝及技術(shù)的研究意義重大。

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，節(jié)能與環(huán)保成為了汽車工業(yè)的兩大課題。功能塑料以其質(zhì)量輕、制造成本低、性能優(yōu)異等特點(diǎn)，不斷代替金屬材料，使得汽車發(fā)動機(jī)在輕量化、節(jié)能、環(huán)保和制造成本方面獲得突破，發(fā)動機(jī)氣門室罩、進(jìn)氣歧管、油底殼、小型汽油機(jī)凸輪軸、搖臂、機(jī)油泵、水泵、變速箱罩蓋等采用尼龍材料制作。汽車發(fā)動機(jī)塑料化已成為汽車工業(yè)必然的發(fā)展趨勢。

目前汽車發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)用塑料歧管的制備過程中均需要有注塑成型工序，注塑成型則需要通過成型模具完成，現(xiàn)有的塑料歧管成型模具存在以下不足之處：

1、由于塑料歧管是不規(guī)模形狀，模具中需要設(shè)置滑塊的結(jié)構(gòu)，形型后將相應(yīng)的滑塊滑出，避免阻擋產(chǎn)品的脫模。而現(xiàn)有成型模具的滑塊動作都是一個滑塊分別由對應(yīng)的一個油缸直接帶動滑塊，這樣一套模具就需要配套多個油缸，這將會使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有多組滑塊的模具體積更大，造價更高。

2、現(xiàn)有模具均是一套模具成型產(chǎn)品的一個部分，即一套模具出一個部分，如產(chǎn)品分為幾個部分成型就相應(yīng)的需要幾套模具，生產(chǎn)效益差，效率低，占用資源多，無法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的配套生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種微型車發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)用塑料歧管的制備方法，該制備方法采用的成型模具能夠一個油缸帶動多個滑塊、簡化了模具結(jié)構(gòu)、降低了造價，同時一套模具可以同時生產(chǎn)產(chǎn)品的上下兩部分，生產(chǎn)效率大大提高；本發(fā)明制備的產(chǎn)品精度、尺寸穩(wěn)定性等有很大地提高。

解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是：一種微型車發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)用塑料歧管的制備方法，包括注塑成型工序和摩擦焊接工序，所述的注塑成型工序采用成型模具制備得到進(jìn)氣歧管上半部分和進(jìn)氣歧管下半部分，所述的摩擦焊接工序是采用摩擦焊的方式將進(jìn)氣歧管上半部分和進(jìn)氣歧管下半部分焊接為一體；

所述的成型模具包括前模和后模，所述的前模上設(shè)置有導(dǎo)柱、歧管上部進(jìn)氣管口斜導(dǎo)柱、歧管下部出氣管口斜導(dǎo)塊、歧管上部側(cè)螺母嵌入斜導(dǎo)柱、歧管下部側(cè)螺母嵌入斜導(dǎo)柱、歧管下部前端螺母嵌入斜導(dǎo)柱、歧管上部管夾斜導(dǎo)柱、與塑料歧管上半部分輪廓相同的上型芯和與塑料歧管下半部分輪廓相同的下型芯，所述的上型芯的部分設(shè)置為可往前模內(nèi)部下沉的活動弧狀芯子組件，所述的下型芯的出氣管口的前模位置上還設(shè)置有可往前模內(nèi)部下沉的歧管下部后端螺母活動嵌入桿，所述的前模上還開有上半部出膠口和下半部出膠口；

所述的后模上設(shè)置有與導(dǎo)柱配合的導(dǎo)套、與歧管上部進(jìn)氣管口斜導(dǎo)柱配合的歧管上部進(jìn)氣管口成型滑塊、與歧管下部出氣管口斜導(dǎo)塊配合的歧管下部出氣管口成型滑塊、與歧管上部側(cè)螺母嵌入斜導(dǎo)柱配合的歧管上部側(cè)螺母嵌入桿滑塊、與歧管下部側(cè)螺母嵌入斜導(dǎo)柱配合的歧管下部側(cè)螺母嵌入桿滑塊，與歧管下部前端螺母嵌入斜導(dǎo)柱配合的歧管下部前端螺母嵌入桿滑塊、與歧管上部管夾斜導(dǎo)柱配合的的歧管上部管夾成型滑塊、與上型芯配合的上型腔和與下型芯配合的下型腔，所述的歧管上部進(jìn)氣管口成型滑塊上還設(shè)置有進(jìn)氣管口螺母嵌入定位桿，上型腔和下型腔內(nèi)分別設(shè)置有用于頂出產(chǎn)品的頂針。

所述的歧管下部出氣管口斜導(dǎo)塊設(shè)置有兩個。

所述的活動弧狀芯子組件包括氣缸、橫向滑塊和縱向斜滑塊，所述的氣缸伸縮桿與橫向滑塊連接，橫向滑塊上設(shè)置有帶動縱向斜滑塊上下運(yùn)動的滑道，縱向斜滑塊安裝在滑道上。

所述的歧管上部進(jìn)氣管口成型滑塊是由位移滑塊Ⅰ和進(jìn)氣管口成型滑塊構(gòu)成，位移滑塊Ⅰ上設(shè)置有斜滑道Ⅰ，進(jìn)氣管口成型滑塊安裝在斜滑道Ⅰ上。

所述的歧管下部前端螺母嵌入桿滑塊是由位移滑塊Ⅱ和螺母嵌入桿滑塊構(gòu)成，位移滑塊Ⅱ上設(shè)置有斜滑道Ⅱ，螺母嵌入桿滑塊安裝在滑道Ⅱ上。

所述的摩擦焊接工序采用的是振動熔接工藝，具體操作是：在進(jìn)氣歧管上半部分和進(jìn)氣歧管下半部分之間施加壓力的狀態(tài)下,通過治具帶動進(jìn)氣歧管上半部分左右振動產(chǎn)生摩擦熱，充分溶化樹脂后,停止振動繼續(xù)加壓、固化，使進(jìn)氣歧管上半部分和進(jìn)氣歧管下半部分分子之間結(jié)合。

所述的摩擦焊接工序的參數(shù)為：壓力1200±100kgf，熔接深度是1.6±1mm，振幅是1.8mm。

由于采用上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明成型模具的前模上設(shè)置有多個斜導(dǎo)柱，在后模上相應(yīng)的設(shè)置有與斜導(dǎo)柱配合的滑塊，前模上的斜導(dǎo)柱可以推動后模上相應(yīng)的滑塊運(yùn)動，相應(yīng)的滑塊又會推動另一滑塊運(yùn)動，是滑塊帶動滑塊的結(jié)構(gòu)（如歧管上部進(jìn)氣管口成型滑塊和歧管下部前端螺母嵌入桿滑塊）。另外，本發(fā)明成型模具的活動弧狀芯子組件、歧管下部后端螺母活動嵌入桿是一個油缸帶動多個滑塊和滑塊帶動滑塊的結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有一個油缸帶動一個滑塊的成型模具相比，簡化了模具的結(jié)構(gòu)，縮小了模具的體積，降低了造價，設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)合理，在簡化了結(jié)構(gòu)的同時，能夠保證模具成型的質(zhì)量。

2、本發(fā)明成型模具一套模具可以同時成型塑料歧管的上半部分和塑料歧管的下半部分，生產(chǎn)效益、效率大大提高，資源占用少，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品配套生產(chǎn)，縮短整套產(chǎn)品的制造時間。

3、本發(fā)明產(chǎn)品應(yīng)用工程塑料尼龍（PA6+GF30%）材料特殊特性：A、熱變形溫度 （0.45MPa） 255℃；B、拉伸模量 8000MPa；C、簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度 （+23℃） 80KJ/M；D、耐高溫穩(wěn)定性好，長期使用溫度可以到150℃以上，有較好的綜合性能，滿足發(fā)動機(jī)性能使用要求。使用工程塑料尼龍PA6+GF30%，可使制品精度、尺寸穩(wěn)定性等有很大地提高。產(chǎn)品復(fù)雜，采用分片設(shè)計(jì)制造的塑料進(jìn)氣歧管內(nèi)壁光滑、進(jìn)氣流暢，可以使得燃料得以充分燃燒，廢氣的產(chǎn)生可以下降，減少有害廢氣排放；同時由于生產(chǎn)工藝不同，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中減少對環(huán)境的污染；另外，塑料廢舊部件能回收再利用。

附圖說明

圖1：微型車發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)用塑料歧管立體圖。

圖2：微型車發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)用塑料歧管上半部分立體之一。

圖3：微型車發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)用塑料歧管上半部分立體之二。

圖4：微型車發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)用塑料歧管下半部分立體之一。

圖5：微型車發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)用塑料歧管下半部分立體之二。

圖6：本發(fā)明前模立體圖之一（合模狀態(tài)）。

圖7：本發(fā)明成型模具前模立體圖之二（合模狀態(tài)）。

圖8：本發(fā)明成型模具后模立體圖之一（合模狀態(tài)）。

圖9：本發(fā)明成型模具后模立體圖之二（合模狀態(tài)）。

圖10：本發(fā)明成型模具后模俯視圖（開模狀態(tài)）。

圖11：本發(fā)明成型模具活動弧狀芯子組件立體圖。

圖12：本發(fā)明成型模具活動弧狀芯子組件之橫向滑塊和縱向斜滑塊分解示意圖。

圖13：本發(fā)明成型模具歧管上部進(jìn)氣管口成型滑塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14：本發(fā)明成型模具歧管下部前端螺母嵌入桿滑塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-前模，11-上型芯，12-活動弧狀芯子組件，13-歧管上部進(jìn)氣管口斜導(dǎo)柱，14-歧管上部側(cè)螺母嵌入斜導(dǎo)柱，15-歧管下部出氣管口斜導(dǎo)塊，16-下半部出膠口，17-歧管下部后端螺母活動嵌入桿，18-下型芯，19-歧管下部側(cè)螺母嵌入斜導(dǎo)柱，110-歧管下部前端螺母嵌入斜導(dǎo)柱，111-導(dǎo)柱，112-歧管上部管夾斜導(dǎo)柱，113-上半部出膠口。

2-后模，21-上型腔，22-進(jìn)氣管口螺母嵌入定位桿，23-歧管上部進(jìn)氣管口成型滑塊，231-位移滑塊Ⅰ，232-進(jìn)氣管口成型滑塊，233-斜滑道Ⅰ，24-歧管上部側(cè)螺母嵌入桿滑塊，25-歧管下部出氣管口成型滑塊，26-頂針，27-冷卻管，28-下型腔，29-歧管下部側(cè)螺母嵌入桿滑塊，210-歧管下部前端螺母嵌入桿滑塊，2101-位移滑塊Ⅱ，2102-螺母嵌入桿滑塊，2103-斜滑道Ⅱ，211-導(dǎo)套，212-歧管上部管夾成型滑塊。

A-塑料歧管上半部分，A1-歧管上部進(jìn)氣管口，A2-進(jìn)氣管口螺母, A3-活動弧狀芯子成型部，A4-管夾。

B-塑料歧管下半部分，B1-歧管下部出氣管口，B2-歧管下部前端螺母，B3-歧管下部后端螺母活動嵌入桿。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：一種微型車發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)用塑料歧管的制備方法，包括注塑成型工序和摩擦焊接工序，所述的注塑成型工序采用成型模具制備得到進(jìn)氣歧管上半部分和進(jìn)氣歧管下半部分，所述的摩擦焊接工序是采用摩擦焊的方式將進(jìn)氣歧管上半部分和進(jìn)氣歧管下半部分焊接為一體。

所述的成型模具包括前模1和后模2，所述的前模上設(shè)置有導(dǎo)柱111、歧管上部進(jìn)氣管口斜導(dǎo)柱13、歧管下部出氣管口斜導(dǎo)塊15、歧管上部側(cè)螺母嵌入斜導(dǎo)柱14、歧管下部側(cè)螺母嵌入斜導(dǎo)柱19、歧管下部前端螺母嵌入斜導(dǎo)柱110、歧管上部管夾斜導(dǎo)柱112、與塑料歧管上半部分輪廓相同的上型芯11和與塑料歧管下半部分輪廓相同的下型芯18，所述的上型芯11的部分設(shè)置為可往前模內(nèi)部下沉的活動弧狀芯子組件12，所述的下型芯的出氣管口的前模位置上還設(shè)置有可往前模內(nèi)部下沉的歧管下部后端螺母活動嵌入桿17，所述的前模上還開有上半部出膠口113和下半部出膠口16。

所述的后模上設(shè)置有與導(dǎo)柱配合的導(dǎo)套211、與歧管上部進(jìn)氣管口斜導(dǎo)柱13配合的歧管上部進(jìn)氣管口成型滑塊23、與歧管下部出氣管口斜導(dǎo)塊15配合的歧管下部出氣管口成型滑塊25、與歧管上部側(cè)螺母嵌入斜導(dǎo)柱14配合的歧管上部側(cè)螺母嵌入桿滑塊24、與歧管下部側(cè)螺母嵌入斜導(dǎo)柱19配合的歧管下部側(cè)螺母嵌入桿滑塊29，與歧管下部前端螺母嵌入斜導(dǎo)柱110配合的歧管下部前端螺母嵌入桿滑塊210、與歧管上部管夾斜導(dǎo)柱112配合的的歧管上部管夾成型滑塊212、與上型芯11配合的上型腔21和與下型芯18配合的下型腔28，所述的歧管上部進(jìn)氣管口成型滑塊23上還設(shè)置有進(jìn)氣管口螺母嵌入定位桿22，上型腔21和下型腔28內(nèi)分別設(shè)置有用于頂出產(chǎn)品的頂針26。

本實(shí)施例中，所述的歧管下部出氣管口斜導(dǎo)塊15設(shè)置有兩個。作為一種變換，所述的歧管下部出氣管口斜導(dǎo)塊15也可以僅設(shè)置一個。

本實(shí)施例中，所述的活動弧狀芯子組件12包括氣缸123、橫向滑塊122和縱向斜滑塊121（即一個油缸帶動多個滑塊和滑塊套滑塊的結(jié)構(gòu)），所述的氣缸伸縮桿與橫向滑塊連接，橫向滑塊上設(shè)置有帶動縱向斜滑塊上下運(yùn)動的滑道124，縱向斜滑塊安裝在滑道上。合模狀態(tài)時，縱向斜滑塊121的頂端面是上型芯11的一部分，開模后，為了便于取出產(chǎn)品，氣缸123啟動，使橫向滑塊122運(yùn)動，縱向斜滑塊121在橫向滑塊122上滑道124的帶動下往前模內(nèi)部移動，使縱向斜滑塊121的頂端面往前模內(nèi)部下沉，不會阻礙產(chǎn)品的取出。作為一種變換，所述的活動弧狀芯子的具體結(jié)構(gòu)還可以根據(jù)需要變化，以能夠方便取出產(chǎn)品為宜。歧管下部后端螺母活動嵌入桿17也可以采用與活動弧狀芯子組件12類似的結(jié)構(gòu)（即一個油缸帶動多個滑塊和滑塊套滑塊的結(jié)構(gòu)），實(shí)現(xiàn)類似的動作，即合模時位于合適位置用于放置螺母，開模后可退出，以方便產(chǎn)品的取出。

本實(shí)施例中，所述的歧管上部進(jìn)氣管口成型滑塊23是由位移滑塊Ⅰ231和進(jìn)氣管口成型滑塊232構(gòu)成（即滑塊套滑塊的結(jié)構(gòu)），位移滑塊Ⅰ上設(shè)置有斜滑道Ⅰ233，進(jìn)氣管口成型滑塊安裝在斜滑道Ⅰ上。合模時，進(jìn)氣管口成型滑塊232位于合適的位置用于成型歧管的進(jìn)氣管口，開模后，在歧管上部進(jìn)氣管口斜導(dǎo)柱13的帶動下，使位移滑塊Ⅰ231向后模的外側(cè)移運(yùn)，位于位移滑塊Ⅰ上的斜滑道Ⅰ233使進(jìn)氣管口成型滑塊232往后模內(nèi)部的方面移動降低位置，從而不會阻礙產(chǎn)品的取出。作為一種變換，歧管上部進(jìn)氣管口成型滑塊23還可以采用其他合適的結(jié)構(gòu)，只要能夠方便產(chǎn)品的成型及取出即可。

本實(shí)施例中，所述的歧管下部前端螺母嵌入桿滑塊210是由位移滑塊Ⅱ2101和螺母嵌入桿滑塊2102構(gòu)成（即滑塊套滑塊的結(jié)構(gòu)），位移滑塊Ⅱ上設(shè)置有斜滑道Ⅱ2103，螺母嵌入桿滑塊安裝在滑道Ⅱ上。合模時，螺母嵌入桿滑塊2102位于合適的位置用于放置螺母，開模后，在歧管下部前端螺母嵌入斜導(dǎo)柱110的帶動下，使位移滑塊Ⅱ2101向后模的外側(cè)移動，位移滑塊Ⅱ上的斜滑道Ⅱ2103使螺母嵌入桿滑塊2102往后模內(nèi)部的方面移動降低位置，從而不會阻礙產(chǎn)品的取出。作為一種變換，歧管下部前端螺母嵌入桿滑塊210還可以采用其他合適的結(jié)構(gòu)，只要能夠方便產(chǎn)品的成型及取出即可。

本實(shí)施例中，所述的摩擦焊接工序采用的是振動熔接工藝，具體操作是：在進(jìn)氣歧管上半部分和進(jìn)氣歧管下半部分之間施加壓力的狀態(tài)下,通過治具帶動進(jìn)氣歧管上半部分左右振動產(chǎn)生摩擦熱，充分溶化樹脂后,停止振動繼續(xù)加壓、固化，使進(jìn)氣歧管上半部分和進(jìn)氣歧管下半部分分子之間結(jié)合。摩擦焊接工序的參數(shù)為：壓力1200±100kgf，熔接深度是1.6±1mm，振幅是1.8mm。

本實(shí)施例中，注塑成型工序采用的原料是工程塑料尼龍PA6+GF30%。作為一種變換，也可以采用其他符合要求的塑料原料。

本發(fā)明成型模具動作過程：

（1）合模前先調(diào)整好活動弧狀芯子組件和歧管下部后螺母活動嵌入桿的位置，合模過程，后模相應(yīng)的滑塊在前模斜導(dǎo)柱或斜導(dǎo)塊的推動作用下向模具內(nèi)側(cè)移動。

（2）合模后，射膠，保壓，冷卻。

（3）開模前，控制活動弧狀芯子組件和歧管下部后螺母活動嵌入桿退出（方便出模和避免弄壞產(chǎn)品或者模具）；開模開始，滑塊在斜導(dǎo)柱或相應(yīng)的斜導(dǎo)塊的推動作用下向模具外側(cè)移動；當(dāng)后模到設(shè)定位置，停止運(yùn)動。

（4）頂針頂出，取出產(chǎn)品，頂針復(fù)位。

（5）進(jìn)入下一個循環(huán)。

本發(fā)明制備得到的產(chǎn)品符合以下技術(shù)指標(biāo)：

（1）靜態(tài)爆破壓力：充入空氣壓力5bar，保持30秒后產(chǎn)品無裂紋。

（2）高低溫試驗(yàn)：將產(chǎn)品至在高低溫試驗(yàn)箱中，-30℃*14H→130℃*8H→150℃*2H→室溫，共需進(jìn)行7次循環(huán)，試驗(yàn)后無裂紋，變形，嵌件最小拔出力，最小破壞力矩及靜態(tài)爆破壓力保持在80%以上；并符合氣密性的要求。

（3）氣流壓力分布及損失試驗(yàn)，在各氣道輸入發(fā)動機(jī)標(biāo)定流量，（50-374)ml/s，壓力損失≤10%，各氣道壓力損失差別≤±5%低溫沖擊試驗(yàn)。

（4）將進(jìn)氣歧管總成置于-40℃低溫箱保持5H后，使一個質(zhì)量為500G的鋼球從1.2米的高處落到進(jìn)氣歧管穩(wěn)壓腔頂部中央，無裂紋變形及滿足氣密性的要求。