CN102672889A - 用可回收聚合物制造自行车架的模具和工艺 - Google Patents
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Abstract
一种用可回收聚合物制造自行车架的模具和注塑工艺，具体地说，涉及一种模具和一种自行车架的注塑工艺，以得到具有耐用和柔韧机械特点的整体聚合物自行车架；所述的模具由两个互补的部件构成，即：一个设有下引导部分的固定部件和一个设有滑动柱形物的移动部件；固定部件和移动部件各设有底板，用于装配各自的腔支撑板，共同构成结构通道，以接受热注入聚合物，以获得自行车架；移动部件的腔支撑板设有安装主中央抽拉件的纵向底座和安装副抽拉件的侧面底座。所述的纵向底座设有使主抽拉件由此滑入的周边轨道，还设有安装角度使主抽拉件能够水平移动的引导销，侧面底座也设有用于副抽拉件的引导销。
Description
相关申请交叉参考
本申请要求2011年1月31日提交的巴西专利申请PI1100578-5的优先权，该专利申请的全部内容引用合并到本申请中。
技术领域
本发明涉及一种用可回收聚合物制造自行车架的模具和工艺，尤其涉及一种带有抽拉件的注塑模具，所述的模具为一种用聚合物材料制造整体自行车架的注塑工艺而专门设计的，尤其是用源自回收和再利用的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶的聚合物材料；这样设计的自行车架具有耐用和有弹性的机械特点。
本发明所要保护的对象通过使用可回收材料而有助于保护环境。
背景技术
众所周知，由于聚合物制成品提供了非常良好的机械阻力和弹性，重量轻，经久耐用，并为产品的颜色、形状、尺寸和其他细节提供了多种选择，因此聚合物制成的产品迅速增加。
用聚合物制造各种产品的基本特征是能够通过回收利用用于塑料制品，特别是PET瓶再生，能够生产许多产品，如内衣、太阳能电池板、扫帚等；而且，这对保护环境和环保相关的各个环节很有帮助，大大减少堆放到垃圾场的垃圾量，改进有机物质的分解过程，大大地节约生产新塑料所需的石油和电能，还能够在再生材料领域为人们创造新的就业机会，特别是降低基于再生材料的产品的成本。
目前已有一些常规方法可用于生产基于聚合物的产品，如注塑工艺；但是，符合标准的良好成型工艺是必不可少的，特别是模具设计和注塑工艺的步骤，以及模具的工作机理、注塑位置的选择、从模具中推出制成品的方法、用于组装产品的系统、雕模条件和其他工艺特征，以避免额外的工序并确保成品的机械、物理及审美功能。
一般来说，目前的注塑工艺所用的模具分为至少两个部件。其中一个所述的部件置于一块固定板上，另一部件置于一块移动板上。两部件通过若干柱形物和导轴衬互相相连，所述的柱形物和导轴衬引导移动部件连接到固定部件。
两部件的对齐方式至关重要，因为当塑料在高压下被注入腔体内时，要防止任何形式的塑料泄漏，而给料通道就是设计在注塑通道和腔体之间的点。
注塑模具的另一个至关重要的因素涉及注塑点的位置和供料方式。注塑点也被称作门点，指的是模具腔中融化的原料的侵入点，因为腔体有使融化的原料涌入的作用。供料有几种方法，例如，那些被称为带有限制性矩形入口的门，作为限制性入口的还有形状为扇形或轮圈形的输入口，等等。各种类型的注塑点，例如门，都与将从模具中推出的产品的类型有关，因而此种类型最终产品的制造必须倚仗于所述模具的设计。
注塑点的另一个重要特征与其尺寸相关，因为需要考虑到剪切力的作用张力与力比，其应当尽可能低，但要防止造成微粒或纤维断裂。
注塑点或者所谓门的位置，位于尽可能靠近模具的中心的一个极少用到或看不到的地方，置于模具较厚的部分；这意味着，应当避免将注塑点设计在受力较重或机械上较为常用的部分。
但是，一些精细复杂模具设计了两个或多个注塑点，从而无法符合前述标准。特别是那些需要抽拉件(drawer)的模具，抽拉件的运动会导致强烈的摩擦作用，造成注塑点处的张力，并由此导致材料劣化。
本专利申请人一直在热成型塑料产品开发领域工作，曾提交过一份关于整体(single-piece)自行车车架的在先专利申请，并为该车架专门设计了装配自行车的常规部件，如车座支撑管、前轮固定叉、主链轮、后轮和副链轮。在先专利申请的整体自行车架是用纯新或再生的刚性聚合物整体成型，制成由一根主梁和两根相同侧臂构成的一个整件。这种整体自行车架可以加入适当的颜料颜色，可以是不透明或透明的。这种整体车架虽然提供了一种工艺上的进展，但是仍存在一些与注塑工艺相关的困难，因此需要进行关于设计上的调整。
发明内容
进一步考虑在先的自行车架成型工艺的改进，并考虑在注塑材料组合物中使用可再生材料，本专利申请人开发了一种获得可回收聚合物自行车架的模具及其相应的制造工艺，更具体地说，是一种注塑工艺中使用的有抽拉件自行车类型的注塑模具，该模具特别为用源自再生和再利用PET瓶的聚合物材料生产整体自行车架而设计。所述的整体自行车架的设计配置为其带来了耐用和有弹性的机械特征。本发明所要求保护的对象有助于保护环境，因为其利用可再生材料为原料。
本发明的主要优点是，新的模具功能设计可以防止所述的自行车架生产流程中发生故障，从而防止出现磨损部件、卡住或破损的部件。
本发明的另一个相关特性是模具允许以更简易的维护方式拆除多种螺栓、螺钉和引导销，因而使整体自行车架的批量生产变得更容易。而且，还确保了工人的生产安全。
本发明的另一个优点是生产所述的可再生聚合物自行车架需要用到至少200个PET瓶，这对环境保护做出了很大贡献。而且这还意味着较之目前使用的自行车架大大降低了生产成本。
附图说明
为了对本专利申请说明书进行补充以便更好地理解本发明的特征，在此按照本发明的优选实施方式并结合附图，以示范的方式介绍本发明的操作细节，但是，这并不意味着对本发明保护范围的限定。
图1是本发明模具的分解透视图。
图2为组装状态的模具的透视图。
图3为纵截面视图。
图4为横截面视图。
图5和图6为腔支撑板侧面视图。
图7为腔支撑板侧面视图，其中主抽拉件和副抽拉件用分解透视图表示。
图8为制造自行车架的工艺的流程框图。
图9为自行车架成品的透视图。
具体实施方式
如附图中所示，本发明涉及一种用可回收聚合物制造自行车架的模具和工艺，更具体地说，本发明公开了一种模具(1)和一种用所述模具制造聚合物材料的整体自行车架(QB)的工艺(PO)，该车架具有耐用和柔韧的机械特性。
按照要求保护的本发明，所述的模具(1)由两个互补的部件构成，一个固定部件(2)和一个移动部件(3)，移动部件(3)设有滑动柱形物(3A)，固定部件(2)设有下引导部分(2A)。固定部件(2)和移动部件(3)都设有底板(2b)和(3b)，用于装配各自的腔支撑板(2c)和(3c)，所述的腔支撑板构成一条结构通道(CE)，该结构通道接收注入的热聚合物(TI)，从而获得自行车架(QB)。
移动部件(3)的腔支撑板(3c)设有一个安装主中央抽拉件(GP)的纵向底座(3d)，所述的腔支撑板还设有安装副抽拉件(GS)的侧面底座(3e)。所述的纵向底座(3d)设有周边轨道(3f)，使主抽拉件(GP)能够在此滑入。而且，所述的纵向底座还设有引导销(3g)，引导销的安装角度使主抽拉件(GP)能够水平移动(MH)，而侧面底座(3e)同样为副抽拉件(GS)设有引导销(3g’)。
所述的主抽拉件有一个椭圆形构造(4)，其侧边(4a)被直框(4b)环绕，而紧靠底边(4c)的位置设一个小切口，以便与固定部件的腔支撑板(2c)提供的锁定楔(5)连接。所述的主抽拉件(GP)还设有接受注入热聚合物(TI)的进料通道(4e)，以及分配注入热聚合物(TI)的流出通道(4f)，从而在所述的结构通道(CE)上形成了唯一的注塑点(PI)，所述的结构通道配置为“Y”形，构成一道主梁(LC)，并由此伸出两条相同的侧臂(RL)，从而形成整体自行车架(QB)。
位于上下腔的臂(RL)之间的中央部件，与所述的中央抽拉件(GP)对齐，而所述的副抽拉件(GS)安装在结构通道(CE)的转向点(vertices)。
该用可回收聚合物制造自行车架(QB)的工艺(PO)由以下步骤组成：
a)接收再生材料如PET瓶；
b)将瓶磨成粉末；
c)将粉末处理形成聚合物颗粒，并与添加剂混合，以防御不良天气条件的影响；
d)将热塑料注入本发明的模具；
e)获得自行车架。
由本工艺(PO)得到的产品是一个整体的自行车架(QB)，其形状通常制成“Y”形，由主梁(6)伸出两根相同的侧臂(6a)构成，具有两个管状转向点(6b)，管状转向点之一水平放置(6b’)，用于安装链轮轴(EP)；另一个管状转向点垂直放置(6b”)，用于安装车把轴(EG)。
每条臂的尾部做成钩状(G)，用于装配后轮轴(未显示)。
可以肯定的是，要求保护的本发明在实施过程中可以进行一些设计和形式细节的修改，但是，并未脱离全部权利要求所明确支持的基本原理。因此应当充分理解，此处所用的术语并不意味着对本发明的任何限定。
Claims (4)
1.一种获得用可回收聚合物制成的自行车架的模具和注塑工艺，更具体地涉及制造具有耐用和柔韧机械特点的整体聚合物自行车架(QB)的模具(1)和工艺(PO)，其特征在于：所述的模具由两个互补的部件构成，即一个固定部件(2)和一个移动部件(3)，移动部件(3)设有滑动柱形物(3A)，在固定部件(2)中设有下引导部分(2A)；固定部件(2)和移动部件(3)设有底板(2b)和(3b)，其上装配各自的腔支撑板(2c)和(3c)，共同形成结构通道(CE)，以接受注入的热聚合物(TI)，从而获得自行车架(QB)；移动部件(3)的腔支撑板(3c)设有一个安装主中央抽拉件(GP)的纵向底座(3d)，所述的腔支撑板还设有安装副抽拉件(GS)的侧面底座(3e)；所述的纵向底座(3d)设有周边轨道(3f)，使主抽拉件(GP)能够在此滑入；所述的纵向底座还设有引导销(3g)，引导销的安装角度使主抽拉件(GP)能够水平移动(MH)；侧面底座(3e)同样为副抽拉件(GS)设有引导销(3g’)。
2.根据以上权利要求所述的获得用可回收聚合物制成的自行车架的的模具和注塑工艺，其特征在于主抽拉件(GP)由一个椭圆形件(4)构成，其侧边(4a)被直框(4b)环绕，而在底部下边设有切口(4d)，以与固定部件(2)的腔支撑板(2c)提供的楔(5)啮合；所述的主抽拉件(GP)还设有进料通道(4e)以接受注入的热聚合物(TI)，及用于分配注入的聚合物(TI)的流出通道(4f)，从而在所述的结构通道(CE)上形成了唯一的注塑点(PI)，所述的结构通道形状为“Y”形，构成一个主梁(LC)，并由此伸出两条相同的侧臂(RL)，从而形成一个整体自行车架(QB)；位于上下腔的臂(RL)之间的中央部件，与所述的中央抽拉件(GP)对齐，而所述的副抽拉件(GS)安装在结构通道(CE)的转向点。
3.根据权利要求1所述的获得自行车架的注塑工艺，其特征在于所述用于获得可再生聚合物自行车架(QB)的工艺(PO)包含以下步骤：
a)接收再生材料如PET瓶；
b)将瓶磨成粉末；
c)将粉末处理形成与添加剂混合的聚合物颗粒，以防御不良天气条件的影响；
d)将热塑料注入本发明的模具；
e)获得自行车架。
4.根据以上权利要求所述的一种可再生聚合物的自行车架，其特征在于自行车架通常为“Y”形并形成整体，从而制成一个主梁(6)，其上伸出两根相同的侧臂(6a)，并形成两个管状转向点(6b)，一个水平的管状转向点(6b’)用于安装链轮轴(EP)；另一个管状转向点轴用于安装车把轴(EG)；每条臂的末梢邊做成钩状(G)，用于装配后轮支撑轴(EX)。
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