專利名稱：用于換熱器的帶有管子的注塑殼體及其注塑過(guò)程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個(gè)注塑成型的殼體，具體的說(shuō)是汽車換熱器的盛液殼體。
準(zhǔn)確地說(shuō)，本發(fā)明涉及一個(gè)注塑成型的塑料殼體，上面有一個(gè)成型過(guò)程中產(chǎn)生的管子，管子的端頭外部有一個(gè)保持機(jī)構(gòu)，端頭內(nèi)部有一個(gè)擴(kuò)口，管子是強(qiáng)力脫模的。
我們知道的這類殼體的成型過(guò)程如下-將熔化的塑料注入由外模和內(nèi)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(nèi)模和外模用強(qiáng)力從管子中拔出。
管子端部外邊的保持機(jī)構(gòu)一般是凸緣或環(huán)形的唇邊，其作用是為了固定套在管子上用橡膠之類材料制造的軟導(dǎo)管。這個(gè)保持機(jī)構(gòu)還用于防止箍在軟導(dǎo)管端部的鎖緊箍的移動(dòng)。
位于管子端頭內(nèi)部的擴(kuò)口使得管子的端部(即有保持機(jī)構(gòu)的區(qū)域)的厚度減薄。
端部的減薄或減弱使得在外模拔出時(shí)，管子的端部可以容易地向里徑向變形。
在外模完全拔出后，管子的端部向外張開(kāi)，恢復(fù)到在模子中的形狀。
可以看出，強(qiáng)力脫模的管子生產(chǎn)過(guò)程中有一個(gè)問(wèn)題。
實(shí)際上，在拔出外模時(shí)，管子端頭的壁收縮將產(chǎn)生應(yīng)力，這個(gè)應(yīng)力會(huì)在材料中產(chǎn)生裂紋，妨礙密封，使得密封發(fā)生問(wèn)題。
為了減少外模拔出時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力，必須限制管子上的保持機(jī)構(gòu)，即凸緣或環(huán)形唇邊，的徑向高度，這可能產(chǎn)生一些問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是為了解決以上問(wèn)題。
本發(fā)明的第一部分為一種前述形式的注塑殼體，為了限制強(qiáng)力脫模時(shí)管子的徑向變形，管子內(nèi)部有注塑時(shí)成型的軸向加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋至少有一部分位于擴(kuò)口區(qū)域內(nèi)。
這種筋使壁厚增加，使得管子的變形在圓周上重新分布，并減少了變形的深度，這樣，強(qiáng)力脫模過(guò)程中產(chǎn)生的變形得到控制，并分布在管子的確定的區(qū)域，在材料中產(chǎn)生的應(yīng)力較小，產(chǎn)生裂紋的危險(xiǎn)也就小了。
這樣，就有可能設(shè)計(jì)具有較大徑向高度的保持機(jī)構(gòu)的管子。
加強(qiáng)筋的主要部分可以位于擴(kuò)口區(qū)域內(nèi)，或者一部分位于擴(kuò)口區(qū)域內(nèi)，另一部分位于相鄰的區(qū)域。
管子端部擴(kuò)口的形狀可以是錐形的，也可以是有臺(tái)肩的臺(tái)階孔。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)，我們?cè)诠茏觾?nèi)部設(shè)置了至少兩個(gè)周向等距排列的加強(qiáng)筋。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)，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(jié)結(jié)。
這些節(jié)結(jié)的作用是加強(qiáng)對(duì)套在管子上的導(dǎo)管的固定，并增加保持機(jī)構(gòu)的高度。
特別的，節(jié)結(jié)的數(shù)目與加強(qiáng)筋的數(shù)目相同，并位于加強(qiáng)筋之間。
在本發(fā)明的一個(gè)例子中，保持機(jī)構(gòu)是環(huán)形的凸緣，節(jié)結(jié)在凸緣上突起。
在本發(fā)明的另一個(gè)例子中，節(jié)結(jié)直接從管壁上突起，構(gòu)成保持機(jī)構(gòu)，在這種情況下，沒(méi)有必要用像通常那樣的凸緣。
本發(fā)明的另一部分涉及前述類型的塑料殼體的注塑過(guò)程，為了減少?gòu)?qiáng)力脫模時(shí)管子的徑向變形，注塑過(guò)程中在管壁內(nèi)部形成軸向加強(qiáng)筋，它們至少有一部分位于擴(kuò)口區(qū)域內(nèi)。
特點(diǎn)如前述的這些筋是在注塑過(guò)程中由內(nèi)模上對(duì)應(yīng)形狀的溝槽成型的。
管壁上的節(jié)結(jié)是由外模上的對(duì)應(yīng)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(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的換熱器的盛液殼體的橫向剖視圖，剖面通過(guò)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(gè)例子的局部剖視圖;
-圖5是一個(gè)外部有節(jié)結(jié)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(jié)結(jié)的管子的局部剖視圖;
-圖8是在注塑的過(guò)程中的由圖1描述的盛液殼體;
-圖9與圖8類似，是脫模之后的狀態(tài);
-圖10和圖11顯示強(qiáng)力脫模時(shí)用前述技術(shù)設(shè)計(jì)的管子變形的狀況;
-圖12與圖8類似，顯示另一個(gè)例子的注塑狀態(tài);
-圖13與圖9類似，顯示另一個(gè)例子的脫模狀態(tài)。
圖1顯示一個(gè)注塑的盛液體的殼體10，它是換熱器，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的水箱，的一部分，殼體10有一個(gè)通常為U形截面的壁12，壁的邊緣為一個(gè)近似矩形的周邊14，用于與裝有換熱器的管束的集液板(未畫(huà)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用于與橡膠或其它類似材料的軟管連接，用于輸入或輸出冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的液體，殼體16可以有一個(gè)管子，用于輸入或輸出液體，也可以有兩個(gè)管子分別用于輸入和輸出液體。
管子16自由端20的外部有一個(gè)徑向伸出的保持機(jī)構(gòu)22，在本例子中，它是一個(gè)凸緣，突出管子外壁18的高度為H1，這個(gè)形為凸緣的保持機(jī)構(gòu)用于防止套在管子上導(dǎo)管(未畫(huà)出)意外脫落。
在管子的端部20的內(nèi)部有一個(gè)擴(kuò)口24，使管壁在端部20局部減薄，以使強(qiáng)力脫模比較方便。
在本例中，擴(kuò)口的形狀為錐形，軸向長(zhǎng)度為L(zhǎng)1。
為了減少?gòu)?qiáng)力脫模時(shí)管壁的徑向變形，管子上至少有兩個(gè)軸向加強(qiáng)筋26，加強(qiáng)筋26與管子12同時(shí)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(nèi)壁上(圖3)。這里，筋26的一部分在擴(kuò)口24的區(qū)域中，另一部分位于相鄰的區(qū)域，即整個(gè)剩余的管子的長(zhǎng)度上，筋26的斷面為半橢圓形，以免影響管內(nèi)液體的流動(dòng)。
圖4顯示的管子與圖1到圖3中的管子類似，唯一的區(qū)別是它的擴(kuò)口28的臺(tái)階孔的形式而不是錐面，擴(kuò)口28的一部分是一個(gè)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(guò)臺(tái)肩34與圓柱面30連接，另一端通過(guò)臺(tái)肩36與管子的其余部分相連。臺(tái)階形的擴(kuò)口28的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2大于長(zhǎng)度L1(圖1及圖2)。
在圖4的例子中，管子有三條軸向加強(qiáng)筋38，按120度等距分布。在這個(gè)例子中，筋38只位于擴(kuò)口28的區(qū)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(jī)構(gòu)22的徑向高度H2小于圖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(gè)注塑時(shí)成型的節(jié)結(jié)40，周向分布在管子的外部，節(jié)結(jié)40的數(shù)目與加強(qiáng)筋26的數(shù)目相同，節(jié)結(jié)40按120度均勻分布，并位于加強(qiáng)筋26之間(圖6)。
在本例中，節(jié)結(jié)40是從由凸緣構(gòu)成的保持機(jī)構(gòu)22上突出，使得節(jié)結(jié)40的高度H1(見(jiàn)圖5)高于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(jī)構(gòu)比較容易脫模，而節(jié)結(jié)40的存在保證了防止套在管子上的導(dǎo)管和鎖緊環(huán)移動(dòng)的功能。
圖7中的管子類似于圖4中的管子，它有三個(gè)如圖5中那樣的節(jié)結(jié)40。
在一個(gè)未用圖描述的例子中，節(jié)結(jié)40直接從管壁18上突出，它們構(gòu)成保持機(jī)構(gòu)。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(shí)注塑成型的(圖8和圖9)。模具有一個(gè)可以沿軸線XX移動(dòng)的底座44。底座上有一個(gè)確定管子外形的外模46和一個(gè)用于確定管子內(nèi)壁的內(nèi)模48，內(nèi)模可以相對(duì)于外模46沿軸線XX移動(dòng)。
外模46上有一個(gè)槽50，用于形成保持機(jī)構(gòu)22，內(nèi)模48有一個(gè)臺(tái)肩52，用于形成擴(kuò)口24。另外內(nèi)模48上有溝槽(未畫(huà)出)以形成加強(qiáng)筋(未畫(huà)出)。
在圖8顯示的位置，底座44處于接近殼體10的壁12的模具(未畫(huà)出)的位置。在這個(gè)位置，內(nèi)模48位于與外模對(duì)應(yīng)的位置，臺(tái)肩52對(duì)著槽50。
熔化的塑料注入形成壁12的模具及由外模46和內(nèi)模48在圖8位置時(shí)構(gòu)成的模腔中。
在塑料部分固化之后，首先將內(nèi)模撤回，而外模位于初始位置。然后將底座44撤回到圖9中的位置。
為了簡(jiǎn)化圖，圖8和圖9中未畫(huà)出加強(qiáng)筋。
在模具42撤回時(shí)，管子的端部如圖10所示的那樣徑向向內(nèi)變形。當(dāng)模具完全撤出后管子的端部向外變形，恢復(fù)到在模具中的狀態(tài)。
如果管子上沒(méi)有加強(qiáng)筋，將在管子周邊上產(chǎn)生無(wú)法控制的變形54(圖11)。
根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的加強(qiáng)筋使得變形位于管壁周邊上確定的位置，即在兩條筋之間的區(qū)域，避免了上述問(wèn)題。這種變形的幅度很小。
我們能夠設(shè)計(jì)可以容易強(qiáng)力脫模的管子，即使其保持機(jī)構(gòu)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。這里需要指出，外模46上有槽56以形成保持機(jī)構(gòu)22和節(jié)結(jié)40。另外，內(nèi)模48上有臺(tái)肩58，其形狀與圖8和圖9中的臺(tái)肩52不同。它也有溝槽(未畫(huà)出)以形成加強(qiáng)筋(未畫(huà)出)。
由于保持機(jī)構(gòu)22和擴(kuò)口38的結(jié)構(gòu)不同，只需模具有一個(gè)較小的整體移動(dòng)就可以實(shí)現(xiàn)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(fā)明可以實(shí)現(xiàn)具有至少一個(gè)管狀部分的塑料殼體，具體的是換熱器的盛液殼體。強(qiáng)力脫模時(shí)管子的變形是可以控制和較小的。
權(quán)利要求
1.具有管子(16)的注塑殼體，具體的說(shuō)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(gè)徑向突出的保持機(jī)構(gòu)(22；40)，在其內(nèi)部有一個(gè)擴(kuò)口(24；28)，這個(gè)管子(16)是強(qiáng)力脫模的，其特征為為了減少管子(16)在強(qiáng)力脫模時(shí)的徑向變形，在注塑成型時(shí)管子內(nèi)部形成一些軸向的加強(qiáng)筋(26；38)，它們至少有一部分位于擴(kuò)口(24；28)的區(qū)域。
2.權(quán)利要求1中所描述的殼體，其特征為加強(qiáng)筋(38)的主要部分位于擴(kuò)口(24)的區(qū)域內(nèi)。
3.權(quán)利要求1中所描述的殼體，其特征為加強(qiáng)筋(26)的一部分位于擴(kuò)口區(qū)域，另一部分位于相鄰的區(qū)域。
4.權(quán)利要求1至3之一所描述的殼體，其特征為擴(kuò)口(24)為錐形。
5.權(quán)利要求1至3之一所描述的殼體，其特征為擴(kuò)口(28)為至少有一級(jí)臺(tái)肩(34;36)的階梯孔。
6.權(quán)利要求1至5之一所描述的殼體，其特征為管子內(nèi)部等間隔分布著至少兩個(gè)加強(qiáng)筋(26;38)。
7.權(quán)利要求1至6之一所描述的殼體，其特征為管子外圓周上分布著一些注塑時(shí)成型的節(jié)結(jié)(40)。
8.權(quán)利要求1至7之一所描述的殼體，其特征為節(jié)結(jié)(40)的數(shù)目與加強(qiáng)筋(26;38)的數(shù)目相同，節(jié)結(jié)(40)的位置在加強(qiáng)筋(26;38)之間。
9.權(quán)利要求7或8所描述的殼體，其特征為保持機(jī)構(gòu)是周向的凸緣(22)，節(jié)結(jié)(40)從凸緣上突起。
10.權(quán)利要求7或8之一所描述的殼體，其特征為節(jié)結(jié)(40)直接從管子(16)的壁(18)上突起，構(gòu)成保持機(jī)構(gòu)。
11.注塑成型一個(gè)塑料殼體的過(guò)程，具體的說(shuō)是換熱器的盛液殼體，殼體上有一個(gè)也是注塑成型的管子(16)，其端部(20)的外部有一個(gè)徑向突出的保持機(jī)構(gòu)(22;40)，端部的內(nèi)部有一個(gè)擴(kuò)口(24;28)，注塑成型的過(guò)程如下-將熔化的塑料注入由外模(46)和內(nèi)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(nèi)模(48)和外模(46)沿管子的軸線方向拉出，以實(shí)現(xiàn)管子的強(qiáng)力脫模，其特征為為了減少?gòu)?qiáng)力脫模時(shí)管子(16)的徑向變形，注塑時(shí)在管子的內(nèi)壁上形成一些軸向的加強(qiáng)筋(26;38)，它們至少有一部分位于擴(kuò)口(24;28)的區(qū)域。
12.權(quán)利要求11所描述的過(guò)程，其特征為我們將加強(qiáng)筋(38)的主要部分放在擴(kuò)口(28)的區(qū)域內(nèi)。
13.權(quán)利要求11所描述的過(guò)程，其特征為我們將加強(qiáng)筋(26)的一部分放在擴(kuò)口(24)的區(qū)域內(nèi)，一部分放在相鄰的區(qū)域。
14.權(quán)利要求11到13之一所描述的過(guò)程，其特征為我們將擴(kuò)口(24)制成錐形。
15.權(quán)利要求11到13之一所描述的過(guò)程，其特征為我們將擴(kuò)口(24)制成至少有一個(gè)臺(tái)肩(32;34)的臺(tái)階孔形。
16.權(quán)利要求11到15之一所描述的過(guò)程，其特征為我們?cè)诠茏拥膬?nèi)壁上設(shè)置等距分布的至少兩個(gè)加強(qiáng)筋。
17.權(quán)利要求11到16之一所描述的過(guò)程，其特征為我們?cè)谧⑺艹尚蜁r(shí)，在管子(16)的外部設(shè)置沿周向分布的節(jié)結(jié)(40)。
18.權(quán)利要求17所描述的過(guò)程，其特征為節(jié)結(jié)(40)的數(shù)目與加強(qiáng)筋(26;38)的數(shù)目相同，節(jié)結(jié)(40)的位置在加強(qiáng)筋(26;38)之間。
19.權(quán)利要求17或18之一所描述的過(guò)程，其特征為保持機(jī)構(gòu)是周向的凸緣(22)，節(jié)結(jié)(40)從凸緣上突起。
20.權(quán)利要求17或18所描述的殼體，其特征為節(jié)結(jié)(40)直接從管子(16)的壁(18)上突起，構(gòu)成保持機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一個(gè)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(gè)徑向突出的保持機(jī)構(gòu)(22)，內(nèi)部有一個(gè)擴(kuò)口(24)。管子的內(nèi)壁上有注塑成型的軸向加強(qiáng)筋，它們至少有一部分位于擴(kuò)口(24)的區(qū)域內(nèi)，以減少管子在強(qiáng)力脫模時(shí)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(hào)B29C39/36GK1099475SQ94108000
公開(kāi)日1995年3月1日 申請(qǐng)日期1994年7月22日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月23日
發(fā)明者皮埃爾·佩德羅 申請(qǐng)人:瓦萊奧熱機(jī)公司