CN102271891A - 带有分支部的管的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种带有分支部的管的制造方法，该制造方法利用以往的利用浮动芯体的管成型法，活用其优点，且能够用合成树脂高效率地一体成型各种带有分支部的管。该制造方法包括如下所述的工序：在向一端具有包括浮动芯体(1)的加压口(2)、另一端具有第一排出口(3)的主模腔(4)内和同该主模腔(4)相连通、端部具有可开闭的第二排出口(6)的分支部模腔(5)内注射熔融树脂之后，从加压口(2)压入加压流体，使浮动芯体(1)向第一排出口(3)侧移动，并且从第一排出口(3)挤出熔融树脂而形成主管中空部；在主管中空部到达分支部模腔(5)和主模腔(4)相连通部分之后，打开第二排出口(6)，利用加压流体从第二排出口(6)挤出熔融树脂而形成分支管中空部。

Description

带有分支部的管的制造方法
技术领域
本发明涉及用合成树脂一体注塑成型的管，特别是具有中空的分支部的管的制造法。
背景技术
以往，如下所述的方法和装置作为能够用合成树脂一体成型管的方法和装置被人们所知，即，在模具的模腔的一端设有用于压入加压流体的加压口和具有与管的内径相当的直径的浮动芯体，并且在模腔的另一端设有排出口，使用该模具，在模腔内充满熔融树脂之后，从加压口压入加压流体，使浮动芯体向排出口侧移动，在主模腔内的树脂中形成中空部，并且从排出口挤出剩余的树脂，从而一体成型中空的管(专利文献1、2)。
然而，专利文献1、2的方法和装置可以说是通过浮动芯体的移动轨迹来形成管的中空部分的。而且，因为浮动芯体的移动被限定为单方向，所以存在无法制造具有分支部的管的问题。也考虑到通过设置多个浮动芯体，使各浮动芯体沿着不同的方向移动从而来一体成型带有分支部的管，但要做到多个浮动芯体能够向不同的方向移动，在模具结构上非常困难。
在专利文献3中，公开了通过使用浮动芯体的成型法来制造带有分支部的管的方法。
专利文献1：日本专利第1988870号公报
专利文献2：日本专利第3462290号公报
专利文献3：日本专利第3771295号公报
然而，专利文献3的方法为了成型分支部使用了滑动芯体，从而只能成型直管的分支部、在刚成型之后主管部与分支部被薄树脂膜所连接而要完全除掉该树脂膜需要机械加工等，由于上述各方面，用途范围有限。
发明内容
本发明是鉴于上述问题点而做成的，其目的在于能够利用以往的利用浮动芯体的管成型法，活用其优点，用合成树脂高效率地一体成型各种带有分支部的管。
即、本发明的带有分支部的管的制造方法的特征在于，包括下述工序：在向一端具有包括浮动芯体的加压口、另一端具有第一排出口的主模腔内和同该主模腔相连通、端部具有可开闭的第二排出口的分支部模腔内注射熔融树脂之后，从上述加压口压入加压流体，使上述浮动芯体向第一排出口侧移动，并且从该第一排出口挤出上述熔融树脂而形成主管中空部；利用加压流体从上述第二排出口挤出上述熔融树脂而形成分支管中空部。
采用本发明，即使主管部、分支管部都是弯管，也能够一体成型。另外，因为利用注塑成型法成型，所以能够在成本上有利地制造尺寸精度高、外观也良好的具有分支部的管。
附图说明
图1是表示利用本发明制造的带有分支部的管的一个例子的剖视图。
图2是表示用于制造图1的带有分支部的管的模具的剖视图。
图3是本发明的制造方法的说明图。
图4是本发明的制造方法的说明图。
图5是本发明的制造方法的说明图。
图6是本发明的制造方法的说明图。
图7是从图2的模具中取出的成型品的剖视图。
具体实施方式
图1是表示利用本发明制造的带有分支部的管的一个例子的剖视图。利用本发明制造的带有分支部的管由主管部9、分支管部10、根据需要而设的凸缘部16所构成，在主管部9、分支管部10内分别形成有主管中空部7、分支管中空部7′。
图2是用于制造图1的带有分支部的管的模具的剖视图。在图2中，附图标记4是用于成型图1所示的主管部9的主模腔。虽然在图2中浇口11开设在主模腔4上，但浇口11也可以设在后述的分支部模腔5等任意的位置。另外，虽然在图2中的主管部9、分支管部10呈弯曲的状态，但也可以设成直线状。
在主模腔4的一端，设有具有与主管部9的内径相当的直径的浮动芯体1，并且设有用于压入向主模腔4的另一端推压移动该浮动芯体1的加压流体的加压口2。
浮动芯体1背向加压口2设在主模腔4内，使得能够用从加压口2压入的加压流体来推压浮动芯体1，浮动芯体1为例如铜、黄铜、不锈钢、铁、铝等金属制，除此之外，也可以为在成型时熔融变形不大的合成树脂制。特别是为合成树脂制时，由于较轻即使加压流体的压力不是那么高也能够容易地被推压移动，且与金属制的情况相比，因为被注射的、与浮动芯体1接触的树脂难以被急速的冷却，所以有改善主管部9的加压口2侧内表面状态的优点。浮动芯体1的形状除了图示的球形之外，只要最大直径与主管部9的内径相当，也可以设为例如圆锥形、炮弹形、半球形。
加压口2连接于用于压入/排出加压流体的加压流体系统(未图示)。
在主模腔4的另一端部设有第一排出口3，该第一排出口3连接于第一剩余树脂收容模腔12。另外，第一排出口3利用第一开闭部件13可以开闭。
在主模腔4的任意的位置上与主模腔4连通地设有分支部模腔5。该分支部模腔5是用于形成分支部管10的。在该分支部模腔5的端部设有第二排出口6，该第二排出口6被连接到第二剩余树脂收容模腔15。另外，第二排出口6利用第二开闭部件14可以开闭。
并且，在图2中分支部模腔5设在相对于主模腔4垂直方向，但也可以倾斜地以任意角度来设置。
如后面所述，主管中空部7依靠浮动芯体1的移动来形成，分支管中空部7′依靠从加压口2压入的加压流体来形成。
下面，根据图3～图7来说明本发明的制造方法。
首先，如图3所示，在关闭第一排出口3、第二排出口6的状态下从浇口11注射熔融树脂，用熔融树脂充满主模腔4和分支部模腔5。另外，融入树脂的注入也可以注入使主模腔4和分支部模腔5内大致被充满的量。在此情况下，即使在主模腔4或者分支部模腔5等中残留有未填充部分，也可以在后述的加压流体的压入时充满，并且，如果在打开第二排出口时能够维持保持压力的状态，也可以使用不具有第一开闭部件13的模具8来成型。
作为树脂除了可以广泛地使用一般的注塑成型、挤出成型所使用的热塑性树脂之外，也可以根据需要使用热硬性树脂。另外，也可以根据需要在这些树脂中添加玻璃纤维、碳纤维、金属纤维等强化纤维、各种填料、添加剂、着色剂等。
熔融树脂的注射和通常的注塑成型同样地用注射机来进行。注射压力与通常的注射成型相同，虽然也根据使用树脂的种类、强化纤维添加的有无、强化纤维的添加量等而不同，但一般是4.90～19.61MPa(50～200kg/cm2)左右。
熔融树脂的注射一边维持使浮动芯体1位于加压口2侧的状态一边进行。这可以通过例如将浇口11(参照图2)设在比浮动芯体1靠近第一排出口3侧来实现。
接下来，如图4所示，打开第一排出口3，且在打开第一排出口3的同时或者经过规定的时间后，从加压口2压入加压流体。
作为加压流体能够使用在注塑成型的温度和压力下与所使用树脂不发生反应、不相溶的气体或液体。具体而言，可以使用例如氮气、二氧化碳、空气、甘油、液体石蜡等，但优选使用以氮气为首的非活性气体。
加压流体的压入，在使用例如氮气等气体的情况下，可以通过如下所述的方式进行，将预先用压缩机在蓄压罐内升压而存储的氮气等加压气体通过配管导入加压口2；用压缩机直接向加压口2送入加压气体而逐次地升压。在前者的情况下，供给到加压口2的加压气体的压力虽然也根据使用树脂的种类等而不同，但通常是4.90～29.42MPa(50～300kg/cm2G)左右。
在加压流体被压入时，浮动芯体1一边保留已经开始冷却固化的靠主模腔4外周的树脂地将还未冷却的中心部的熔融树脂从第一排出口3向第一剩余树脂收容模腔12挤出，一边向第一排出口3侧前进。于是，在浮动芯体1通过之后，直径与浮动芯体1的直径大致相等的主管中空部7被形成。因此，能够通过选择浮动芯体1的直径来调整主管部9的内径。
形成上述主管中空部7的部分的树脂在被压入的加压流体的压力的作用下被按压向主模腔4的周壁面，并维持该形状。
进一步压入加压流体时，如图5所示，浮动芯体1到达第一排出口3的位置，压接在第一排出口3上而封闭第一排出口3。
在图5中，浮动芯体1被压接到第一排出口3上，但也有浮动芯体1不压接到第一排出口上的情况。例如，也包含浮动芯体1进入第一剩余树脂收容模腔12内的情况。在此情况下，需要将第一排出口3的直径设为比浮动芯体1的直径大。
接下来，如图6所示，在加压流体被从加压口2压入的状态下，打开第二排出口6。
在第二排出口6被打开时，加压流体一边保留已经开始冷却固化的靠分支部模腔5外周的树脂地将还未冷却的中心部的熔融树脂从第二排出口6向第二剩余树脂收容模腔15挤出，一边向第二排出口6侧前进。于是，在加压流体通过之后，分支管中空部7′被形成。并且，通过将分支部模腔5的直径设为比浮动芯体1的最大直径小，能够防止浮动芯体1进入到分支部模腔5内。另外，在需要将分支部模腔5的直径设为比浮动芯体1的直径大的情况下，相对于在主模腔4中的浮动芯体1的行进方向，以浮动芯体1不会进入的适宜的角度来设置分支部模腔5，从而能够防止浮动芯体1的向分支部模腔5内的进入。
形成上述分支管中空部7′的部分的树脂在被压入的加压流体的压力作用下被按压向分支部模腔5的周壁面，并维持该形状。
通过在此状态下保持向主管中空部7、分支管中空部7′内施加加压流体压力的状态，能够使树脂与主模腔4、分支部模腔5的周壁面充分地压接，能够防止伴随冷却而发生收缩。
打开第二排出口6的时机不限定于在浮动芯体1到达第一排出口3之后，也可以是从主管中空部7到达分支部模腔5与主模腔4相连通的部分之后，到分支部模腔5内的中心部即将固化之前的这段期间中的任意的时间。另外，如前面所述，在将分支部模腔5的直径设为比浮动芯体1的最大直径小的情况下，有时被填充到分支部模腔5内的熔融树脂比被填充到主模腔4内的熔融树脂更早固化，从而加压流体难以进入向分支部模腔5内或者在分支部模腔5内加压流体难以前进。在这样的情况下，也可以在主模腔4和分支部模腔5被需要量的熔融树脂充满之后，在主管中空部7到达分支部模腔5与主模腔4相连通的部分之前，打开第二排出口6。
总之，第一排出口3的打开和第二排出口6的打开只要是在主模腔4和分支部模腔5被需要量的熔融树脂充满之后，不管哪一个在先，或者是同时都可以，第一排出口3和第二排出口6的打开用计时来控制即可。
在模具8内的树脂冷却之后，排出主管中空部7、分支管中空部7′内的加压流体，从模具8中取出如图7所示的成型品。在作为加压流体使用气体的情况下，加压流体的排出也可以通过将加压口2向大气打开而进行，但优选回收到回收罐(未图示)以循环使用。
取出后的成型品与由剩余树脂构成的成型体12′、15′形成为一体，通过在切断线16、17的位置切断，能够得到图1所示的带有分支部的管成型体。并且，对剩余树脂成型体12′、15′进行回收，根据需要选择性地使用粉碎、或者再造粒(pelletized)等工序，能够消除树脂的浪费。
附图标记说明
1、浮动芯体；2、加压口；3、第一排出口；4、主模腔；5、分支部模腔；6、第二排出口；7、主管中空部；7′、分支管中空部；8、模具；9、主管部；10、分支管部；11、浇口；12、第一剩余树脂收容模腔；13、第一开闭部件；14、第二开闭部件；15、第二剩余树脂收容模腔；16、17、切断线。

Claims (2)

1.一种带有分支部的管的制造方法，其特征在于，
该制造方法包括：
在向一端具有包括浮动芯体的加压口、另一端具有第一排出口的主模腔内和同该主模腔相连通、端部具有可开闭的第二排出口的分支部模腔内注射熔融树脂之后，
从上述加压口压入加压流体，使上述浮动芯体向第一排出口侧移动，并且从该第一排出口挤出上述熔融树脂而形成主管中空部的工序；
利用加压流体从上述第二排出口挤出上述熔融树脂而形成分支管中空部的工序。
2.根据权利要求1所述的带有分支部的管的制造方法，其特征在于，
形成上述分支管中空部的工序是如下工序：在上述主管中空部到达上述分支部模腔与主模腔相连通部分之后，打开第二排出口，利用加压流体从该第二排出口挤出上述熔融树脂而形成分支管中空部。
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