CN102135191A - 调温水嘴输水架及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明调温水嘴输水架及其制作方法，涉及家用水嘴的零件及其制作方法。本发明调温水嘴输水架，两侧分别有直立的第一进水管和第二进水管，它们的腰部之间连通一根横管，该横管中部的上表面设有连接管；第一进水管上部到腰部及第二进水管上部到腰部分别设上管孔来容纳对应调水阀的阀体；每个上管孔的下部设有挡墙分隔出对应的进水通道和出水通道；每一进水通道连通于对应调水阀的进水口与对应进水管下部的下管孔之间；每一出水通道连通对应调水阀的出水口和横管内部的水道；第一进水管、第二进水管和横管用无毒且耐100℃高温的塑料材料整体一次性注塑制成，其中横管内部的水道在注塑成型的过程中由流体辅助成型。以解决了制作过程复杂的问题。
Description
技术领域
本发明涉及家用水嘴的零件及其制作方法。
背景技术
一种现有家用调温水嘴(又称调温水龙头)的主体结构，如图1所示：H形的输水架40两侧分别有直立的第一进水管41和第二进水管42，第一进水管41的腰部412和第二进水管42的腰部412之间连通一根横管43。横管43中部的上表面设有一个连接管431，该连接管431上设有卡口或内螺纹以便连接出水管30并使它连通于横管43。第一进水管41的上端设有第一调水阀10，以调节经第一进水管41进入横管43及出水管30的水的流量。第二进水管42的上端设有第二调水阀20，以调节经第二进水管42进入横管43和出水管30的水的流量。输水架40上安装了一个外壳60。该外壳60的底部61罩住输水架40的第一进水管41腰部412和第二进水管42腰部422以及横管43。该外壳60的中部62和上部63向前伸出并罩住出水管30及安装在出水管30前端的出水盖50。
其中输水架40的结构，请看图2和图3：输水架40左侧的第一进水管41的上部411到腰部412的第一上管孔413用来容纳第一调水阀10的阀体。第一进水管41的上部411外周设有外螺纹4111，以便固定安装第一调水阀10。第一进水管41的下部外周设有外螺纹4101，以便固定安装在水盆上。第一进水管41的第一上管孔413的下部设有第一挡墙4130，该第一挡墙4130将第一上管孔413的下部分隔为第一进水通道4131和第一出水通道4132。第一进水通道4131连通于第一调水阀10的进水口与第一进水管41下部的第一下管孔414之间。第一出水通道4132连通于第一调水阀10的出水口与横管43内部的水道44之间。输水架40右侧的第二进水管42的上部421到腰部422的第二上管孔423用来容纳第二调水阀20的阀体。第二进水管42的上部421外周设有外螺纹4211，以便固定安装第二调水阀20。第二进水管42的下部外周设有外螺纹4201，以便固定安装在水盆上。第二进水管42的第二上管孔423的下部设有第二挡墙4230，该第二挡墙4230将第二上管孔423的下部分隔为第二进水通道4231和第二出水通道4232。第二进水通道4231连通第二调水阀20的进水口和第二进水管42下部的第二下管孔424。第二出水通道4232连通第二调水阀20的出水口和横管43内部的水道44。第一进水管41的毛坯、第二进水管42的毛坯和横管43的毛坯分别用黄铜铸造而成。然后分别在第一进水管41的毛坯和第二进水管42的毛坯的外周加工出相应的外螺纹，制成独立的第一进水管41和第二进水管42。在横管43的毛坯上加工出与连接管431对应的圆孔，并焊接上连接管431；制成独立的横管43。最后将横管43的两端分别与第一进水管41和第二进水管42焊接起来，制成完整的H形的输水架40。
上述铜制的输水架40由于内部结构复杂导致制作过程复杂，加工成本高。另外，近年来铜的价格不断提高，特别是发达国家出于食品安全的考虑规定水嘴用铜必须是无铅或含铅量极低的黄铜；无铅或含铅量极低的黄铜价格更高。H形的输水架40用铜量大，材料成本势必不断提高，不适应市场对价格必须降低的要求。
为此，有人用常规的注塑方法制造塑料材质的调温水嘴输水架。请参看图4，先用常规的注塑方法制造出塑料材质调温水嘴输水架的主体40′，该主体40′左侧的第一进水管41′的上部411′到腰部412′的第一上管孔413′用来容纳第一调水阀10的阀体。第一进水管41′的上部411′外周设有外螺纹，以便固定安装第一调水阀10。第一进水管41′的下部外周设有外螺纹，以便固定安装在水盆上。第一进水管41′的第一上管孔413′的下部设有第一挡墙，该第一挡墙将第一上管孔413′的下部分隔为第一进水通道和第一出水通道。第一进水通道连通于第一调水阀10的进水口与第一进水管41下部的第一下管孔之间。第一出水通道连通于第一调水阀10的出水口与横管43′内部的水道44′之间。主体40’右侧的第二进水管42′的上部421′到腰部422′的第二上管孔423′用来容纳第二调水阀20的阀体。第二进水管42′的上部421′外周设有外螺纹，以便固定安装第二调水阀20。第二进水管42′的下部外周设有外螺纹，以便固定安装在水盆上。第二进水管42′的第二上管孔423′的下部设有第二挡墙，该第二挡墙将第二上管孔423的下部分隔为第二进水通道和第二出水通道。第二进水通道连通第二调水阀20的进水口和第二进水管42′下部的第二下管孔。第二出水通道连通第二调水阀20的出水口和横管43′内部的水道44′。主体40’的横管43′前端面及其两侧第一进水管41′的腰部412′和第二进水管42′的腰部422′开出一个窗口，以设置水道44′的芯子。请参看图5：为封闭该窗口，另用常规的注塑方法制造出塑料材质的与上述窗口对应的前盖44′；再将该主体40’放入一个注塑模具的动模一侧，将前盖44′放入该注塑模具的定模一侧；该注塑模具合模后前盖44′盖在该主体40’的上述窗口处，通过向该主体40’的上述窗口与前盖44′周边的间隙进行注塑，形成胶合条47′将主体40’与前盖44′结合成一体，从而完成横管43′内部水道44′的封闭。这种塑料材质的调温水嘴输水架，虽然可以替代铜材料铸造而成的调温水嘴输水架；但是其制作过程需要三副模具，工艺依然复杂。
发明内容
本发明旨在提供一种制作过程简单的调温水嘴输水架，以替代铜材料铸造而成的调温水嘴输水架；进而提供该调温水嘴输水架的制作方法。
本发明的技术方案是：调温水嘴输水架，两侧分别有直立的第一进水管和第二进水管，第一进水管与第二进水管的腰部之间连通一根横管，该横管中部的上表面设有连接管；第一进水管的上部到腰部及第二进水管的上部到腰部分别设上管孔来容纳对应调水阀的阀体；每个上管孔的下部设有挡墙分隔出对应的进水通道和出水通道；每一进水通道连通于对应调水阀的进水口与对应进水管下部的下管孔之间；每一出水通道连通对应调水阀的出水口和横管内部的水道；其特征在于：第一进水管、第二进水管和横管用无毒且耐100℃高温的塑料材料整体一次性注塑制成，其中横管内部的水道在注塑成型的过程中由流体辅助成型。
所述无毒且耐100℃高温的塑料材料为聚苯醚或聚苯硫醚或聚对苯二酰对苯二胺或聚砜中的任一种。
上述调温水嘴输水架的制作方法，包含的步骤有：
步骤A，在注塑模具内设置H形的输水架的型腔，该型腔外侧依次设溢料孔和溢料井；所述注塑模具外部两个相对的侧面各设一个带有两个型芯的滑块抽芯机构；所述第一滑块抽芯机构上的两个型芯的形状与所述输水架对应上管孔的形状相匹配；所述第一滑块抽芯机构上的两个型芯的前端外侧各设有一个与所述输水架对应上管孔下部进水通道的形状相匹配的凸台，其中一个型芯的前端内侧设有贯通该型芯的气针；所述第二滑块抽芯机构上的两个型芯的形状与所述输水架对应下管孔的形状相匹配；合上所述的注塑模具，使这两个所述的滑块抽芯机构相对地向所述注塑模具移动，使所述第一滑块抽芯机构上的两个型芯分别伸向所述型腔上与所述输水架相应上管孔对应的位置，所述第二滑块抽芯机构上的两个型芯分别伸向所述型腔上与所述输水架相应下管孔对应的位置；所述第一滑块抽芯机构上的两个型芯前端凸台的前端面分别抵靠所述第二滑块抽芯机构上的对应型芯的前端面；
步骤B，向所述注塑模具的型腔内注入融化的无毒且耐100℃高温的塑料材料，直至所述融化的无毒且耐100℃高温的塑料材料注满所述的型腔并到达所述的溢料孔；
步骤C，在所述型腔内融化的无毒且耐100℃高温的塑料材料靠近所述型腔壁的部分硬化的同时，通过所述的气针向所述融化的无毒且耐100℃高温的塑料材料注入高压氮气或高压水，使该融化的无毒且耐100℃高温的塑料材料内部挤出贯通所述输水架上横管两端的水道，所述融化的无毒且耐100℃高温的塑料材料被高压氮气或高压水挤出的部分经所述溢料孔进入所述的溢料井；
步骤D，打开所述的注塑模具，使两个所述的滑块抽芯机构向所述注塑模具的外侧移动，使所述第一滑块抽芯机构上的两个型芯离开所述的注塑模具，同时所述第二滑块抽芯机构上的两个型芯离开所述的注塑模具；取出所述型腔内的所述输水架的毛坯；
步骤E，从所述输水架的毛坯上去除所述溢料孔内硬化的无毒且耐100℃高温的塑料材料残存物和所述溢料井内硬化的无毒且耐100℃高温的塑料材料残存物，切掉所述输水架的毛坯上每个上管孔的下部所述挡墙以上硬化的无毒且耐100℃高温的塑料材料残存物，打通所述横管两端与对应上管孔的出水通道。
所述高压氮气或高压水的最高压力为1500-3000Bar，所述注塑模具上溢料孔的直径为0.5-3毫米。溢料孔控制注入高压氮气或高压水时型腔内融化的无毒且耐100℃高温的塑料材料的压力，按上述参数进行选择可以保证输水架上第一进水管和第二进水管的外周可以形成细密的外螺纹。
本发明调温水嘴输水架用无毒且耐100℃高温的塑料材料制成，在保证符合食品安全规定和耐用性的前提下材料成本较黄铜大为降低。该调温水嘴输水架用流体辅助注塑的方法整体成型制造，不仅较铜材料铸造加焊接的方法，制造铜质调温水嘴输水架的生产效率大幅度提高、成品率大幅度提高而加工成本大为降低。本发明调温水嘴输水架的制作方法，将流体辅助注塑与抽芯注塑工艺以及简单的铣削工艺相结合，解决了塑料材质的输水架结构需要三幅模具，三次注塑加工，制作过程复杂的问题；较常规的注塑方法制造的塑料材质调温水嘴输水架的生产效率大幅度提高、成品率大幅度提高而加工成本大为降低。本发明调温水嘴输水架完全可以适应市场对低价格的要求。
附图说明
图1为现有家用调温水嘴的结构示意图。
图2为调温水嘴输水架的立体结构示意图。
图3为调温水嘴输水架的剖面结构示意图。
图4为现有塑料材质的调温水嘴输水架主体的立体结构示意图。
图5为现有塑料材质的调温水嘴输水架的生产过程中三个组成部分的立体结构示意图。
图6为生产本发明调温水嘴输水架的一个实施例的过程中在注塑前注塑模具的示意图。
图7为生产本发明调温水嘴输水架的一个实施例的过程中在注塑加工时的示意图。
图8为生产本发明调温水嘴输水架的一个实施例的过程中在流体辅助成型加工时的示意图。
图9为本发明调温水嘴输水架的一个实施例毛坯的剖面结构示意图。
具体实施方式
本发明调温水嘴输水架的一个实施例的外形如图2所示，其剖面结构，如3所示。该调温水嘴输水架40左侧的第一进水管41的上部411到腰部412的第一上管孔413用来容纳第一调水阀10的阀体。第一进水管41的上部411外周设有外螺纹4111，以便固定安装第一调水阀10。第一进水管41的下部外周设有外螺纹4101，以便固定安装在水盆上。第一进水管41的第一上管孔413的下部设有第一挡墙4130，该第一挡墙4130将第一上管孔413的下部分隔为第一进水通道4131和第一出水通道4132。第一进水通道4131连通于第一调水阀10的进水口与第一进水管41下部的第一下管孔414之间。第一出水通道4132连通于第一调水阀10的出水口与横管43内部的水道44之间。输水架40右侧的第二进水管42的上部421到腰部422的第二上管孔423用来容纳第二调水阀20的阀体。第二进水管42的上部421外周设有外螺纹4211，以便固定安装第二调水阀20。第二进水管42的下部外周设有外螺纹4201，以便固定安装在水盆上。第二进水管42的第二上管孔423的下部设有第二挡墙4230，该第二挡墙4230将第二上管孔423的下部分隔为第二进水通道4231和第二出水通道4232。第二进水通道4231连通第二调水阀20的进水口和第二进水管42下部的第二下管孔424。第二出水通道4232连通第二调水阀20的出水口和横管43内部的水道44。其中，第一进水管41、第二进水管42和横管43用聚苯醚(PPO)或聚苯硫醚(PPS)或聚对苯二酰对苯二胺(PPA)或聚砜(PSU)中的任一种耐100℃高温、无毒且水解性能好的塑料材料整体注塑制成。以下用聚苯醚为例进行说明，聚苯硫醚或聚对苯二酰对苯二胺或聚砜等其他塑料材料的情形与此类同，不再赘述。
制作上述输水架的的过程，请参看图6-图9：
首先请看图6，平开型注塑模具100外部两个相对的侧面设置一个带有两个型芯205、205′的第一抽芯滑块机构200和一个带有两个型芯402、402′的第二抽芯滑块机构400。注塑模具100的定模和动模内相对地设置H形的输水架40的型腔102。注塑的主流道101及进浇口1011设在型腔102与输水架40的横管43中部下侧面对应处的外侧。型腔102与输水架40的横管43右端下侧面对应处依次设溢料孔103和溢料井104。
第一抽芯滑块机构200上设有进气管接头201和进气管道202。第一抽芯滑块机构200上图6所示的左侧表面，位于进气管道202出气端的周围设置高压密封圈203。
设置在第一抽芯滑块机构200上图6所示左侧上部(即输水架40左侧)的压板204与设有气针206的左型芯205固定安装在一起。设置在第一抽芯滑块机构200上图6所示左侧下部(即输水架40右侧)的压板204′与右型芯205′固定安装在一起。第一滑块抽芯机构200上的两个型芯205、205′的形状与输水架40对应上管孔413、423的形状相匹配。第一滑块抽芯机构200上的两个型芯205、205′的前端外侧各设有一个与输水架40对应上管孔413、423下部进水通道4131、4231′的形状相匹配的凸台，其中左型芯205的前端内侧设有贯通左型芯205的气针206；气针206经进气管道202连通进气管接头201。
设置在第二抽芯滑块机构400上的压板40将图6所示右侧上部(即输水架40左侧)的左型芯402和图6所示左侧下部(即输水架40右侧)的右型芯402′固定住。第二滑块抽芯机构400上的两个型芯402、402′的形状与输水架40对应下管孔414、424的形状相匹配。
合上注塑模具100，使这两个滑块抽芯机构200、400相对地向注塑模具100移动，第一抽芯滑块机构200向图4所示的左侧移动，第一抽芯滑块机构200上图6所示的左端面抵靠于压板204上图6所示的右端面；高压密封圈203保证了进气管道202与气针206对接处不会发生泄露。同时，第二抽芯滑块机构400向图6所示的右侧移动。最终使第一滑块抽芯机构200上的两个型芯205、205′分别伸向型腔102上与输水架40相应上管孔413(或423)对应的位置，第二滑块抽芯机构400上的两个型芯402、402′分别伸向型腔102上与输水架40相应下管孔414(或424)对应的位置；第一滑块抽芯机构200上的两个型芯205、205′前端凸台的前端面分别抵靠第二滑块抽芯机构400上的对应型芯402(或402′)的前端面。
请看图7，注塑模具100合模后，通过进浇口1011向注塑模具100的型腔102内注入融化的聚苯醚，直至融化的聚苯醚注满型腔102并到达溢料孔103。
请看图8，在注塑模具100的右型腔102和左型腔102′内融化的聚苯醚靠近本型腔壁的部分硬化的同时，由进气管接头201经进气管道202通过右型芯205上的气针206向型腔102内融化的聚苯醚注入最高压力为1500-3000Bar的高压氮气或高压水，该高压氮气或高压水迫使该融化的聚苯醚内部挤出贯通输水架40上横管43两端的水道44；上述融化的聚苯醚被高压氮气或高压水挤出的部分经溢料孔103进入溢料井104，并在溢料孔103和溢料井104中硬化为聚苯醚残存物45、46。溢料孔103控制注入高压氮气或高压水时型腔102内融化的聚苯醚的压力，以保证输水架40上第一进水管41和第二进水管42的外周可以形成细密的外螺纹4111、4101、4211、4201。视所用设备本身高压氮气或高压水的最高压力在1500-3000Bar之间的具体工作压力，溢料孔103的直径在0.5-3毫米之间选择。
待注塑模具100内型腔102中输水架40的毛坯冷却硬化后，打开所述的注塑模具100，使第一抽芯滑块机构200向右移动，第一滑块抽芯机构200上的两个型芯205、205′离开注塑模具100。同时，第二抽芯滑块机构400向左移动，第二滑块抽芯机构400上的两个型芯402、402′离开注塑模具100。取出型腔102内输水架40的毛坯。
请看图9，从输水架40的毛坯上去溢料孔内硬化的聚苯醚残存物45和溢料井内硬化的聚苯醚残存物46；用钻头或铣刀切掉输水架40的毛坯上左侧上管孔413的下部挡墙4130以上硬化的聚苯醚残存物415，打通横管43的水道44左端与上管孔413的出水通道4132；用钻头或铣刀切掉输水架40的毛坯上右上管孔423的下部挡墙4230以上硬化的聚苯醚残存物425，打通横管43的水道44右端与上管孔423的出水通道4232。得到完整的输水架40产品，请参看图2和图3。输水架40上横管43的水道44表面光滑，不会像常规的注塑方法那样留有芯子和胶合条的痕迹。
以上所述，仅为本发明较佳实施例，不以此限定本发明实施的范围，依本发明的技术方案及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应属于本发明涵盖的范围。
Claims (4)
1.调温水嘴输水架，两侧分别有直立的第一进水管和第二进水管，第一进水管与第二进水管的腰部之间连通一根横管，该横管中部的上表面设有连接管；第一进水管的上部到腰部及第二进水管的上部到腰部分别设上管孔来容纳对应调水阀的阀体；每个上管孔的下部设有挡墙分隔出对应的进水通道和出水通道；每一进水通道连通于对应调水阀的进水口与对应进水管下部的下管孔之间；每一出水通道连通对应调水阀的出水口和横管内部的水道；其特征在于：第一进水管、第二进水管和横管用无毒且耐100℃高温的塑料材料整体一次性注塑制成，其中横管内部的水道在注塑成型的过程中由流体辅助成型。
2.根据权利要求1所述调温水嘴输水架，其特征在于：所述无毒且耐100℃高温的塑料材料为聚苯醚或聚苯硫醚或聚对苯二酰对苯二胺或聚砜中的任一种。
3.权利要求1或2所述的任一种调温水嘴输水架的制作方法，包含的步骤有：
步骤A，在注塑模具内设置H形的输水架的型腔，该型腔外侧依次设溢料孔和溢料井；所述注塑模具外部两个相对的侧面各设一个带有两个型芯的滑块抽芯机构；所述第一滑块抽芯机构上的两个型芯的形状与所述输水架对应上管孔的形状相匹配；所述第一滑块抽芯机构上的两个型芯的前端外侧各设有一个与所述输水架对应上管孔下部进水通道的形状相匹配的凸台，其中一个型芯的前端内侧设有贯通该型芯的气针；所述第二滑块抽芯机构上的两个型芯的形状与所述输水架对应下管孔的形状相匹配；合上所述的注塑模具，使这两个所述的滑块抽芯机构相对地向所述注塑模具移动，使所述第一滑块抽芯机构上的两个型芯分别伸向所述型腔上与所述输水架相应上管孔对应的位置，所述第二滑块抽芯机构上的两个型芯分别伸向所述型腔上与所述输水架相应下管孔对应的位置；所述第一滑块抽芯机构上的两个型芯前端凸台的前端面分别抵靠所述第二滑块抽芯机构上的对应型芯的前端面；
步骤B，向所述注塑模具的型腔内注入融化的无毒且耐100℃高温的塑料材料，直至所述融化的无毒且耐100℃高温的塑料材料注满所述的型腔并到达所述的溢料孔；
步骤C，在所述型腔内融化的无毒且耐100℃高温的塑料材料靠近所述型腔壁的部分硬化的同时，通过所述的气针向所述融化的无毒且耐100℃高温的塑料材料注入高压氮气或高压水，使该融化的无毒且耐100℃高温的塑料材料内部挤出贯通所述输水架上横管两端的水道，所述融化的无毒且耐100℃高温的塑料材料被高压氮气或高压水挤出的部分经所述溢料孔进入所述的溢料井；
步骤D，打开所述的注塑模具，使两个所述的滑块抽芯机构向所述注塑模具的外侧移动，使所述第一滑块抽芯机构上的两个型芯离开所述的注塑模具，同时所述第二滑块抽芯机构上的两个型芯离开所述的注塑模具；取出所述型腔内的所述输水架的毛坯；
步骤E，从所述输水架的毛坯上去除所述溢料孔内硬化的无毒且耐100℃高温的塑料材料残存物和所述溢料井内硬化的无毒且耐100℃高温的塑料材料残存物，切掉所述输水架的毛坯上每个上管孔的下部所述挡墙以上硬化的无毒且耐100℃高温的塑料材料残存物，打通所述横管两端与对应上管孔的出水通道。
4.根据权利要求3所述调温水嘴输水架的制作方法，其特征在于：所述高压氮气或高压水的最高压力为1500-3000Bar，所述注塑模具上溢料孔的直径为0.5-3毫米。
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