CN108724607B - 嵌件螺母总成和应用该嵌件螺母总成的塑料产品及该塑料产品的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种嵌入塑料产品的嵌件螺母总成，包括螺母本体，螺母本体的轴向两端分别为安装端面和非安装端面，螺母本体的外围设有套件，套件在靠近螺母本体的非安装端面的一端封闭。本发明还提供了应用该嵌件螺母总成的塑料产品及该塑料产品的制造方法。本发明通过在嵌件螺母外围设置套件构成的嵌件螺母总成代替现有的嵌件螺母，并在装配到模具中合模后，套件的设置使得嵌件螺母总成可以与分件边界之间存在间隙，一方面，避免了嵌件螺母总成的轴向方向与注塑模具的合模方向不一致时，模具合模时发生与嵌件螺母总成干涉的问题；另一方面，套件也阻止了注塑时融料进入螺母本体的螺纹通孔，进而避免了螺母失效的问题。

Description

嵌件螺母总成和应用该嵌件螺母总成的塑料产品及该塑料产 品的制造方法
技术领域
本发明涉及塑料加工领域，具体涉及一种嵌件螺母总成和应用该嵌件螺母螺栓总成的塑料产品及该塑料产品的制造方法。
背景技术
通常，一些塑料零件为了确保自身与其它零件连接的强度，会在自身结构中嵌入金属连接件，比如螺母，螺栓，轴套等等，我们通常称之为嵌件。目前，市场上对能够实现通过嵌入嵌件螺母来连接的塑料产品有一定的限制条件，即当嵌件螺母通过例如弹针的方式被定位在形成该塑料产品的注塑模具中时，嵌件螺母的轴向方向与注塑模具的合模方向一致。如此，便可可以通过合模力与弹针的弹力平衡使得嵌件螺母精确定位，避免出现下面所述的嵌件螺母与模具干涉或融料进入嵌件螺母的螺纹通孔内而导致的嵌件螺母失效缺陷。
相反，如果嵌件螺母的轴向方向与注塑模具的合模方向不一致，如图11所示，嵌件螺母1’套设于模具的动模CA’上，嵌件螺母1’的轴向方向为水平方向。合模时，动模CA’水平向右运动，滑块S’竖直向下运动，动模CA’与滑块S’合模形成填充塑料融料的空腔以形成塑料产品C’，这里C’为汽车上的仪表板横梁。合模后，滑块S’在空腔内的表面即为分件边界。由于嵌件螺母1’在模具中存在定位公差，如图12所示，当嵌件螺母1’超出动模CA’和滑块S’之间的分件边界时，滑块S’在合模过程中会碰撞嵌件螺母1’，造成模具或者嵌件螺母损坏，又或者合模失效等问题；而当嵌件螺母1’与分件边界之间存在间隙时，如图13所示，融料就会在巨大注塑压力下通过间隙进入嵌件螺母1’的螺纹通孔中，导致嵌件螺母在安装螺栓时失效。
发明内容
本发明的目的是提供一种嵌件螺母总成和应用该嵌件螺母螺栓总成的塑料产品及该塑料产品的制造方法，可以适用于嵌入各种塑料产品并避免出现现有技术合模时嵌件螺母与模具干涉或合模后融料进入螺母本体的螺纹通孔内使得螺母失效的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
根据本发明的一个方面，本发明提供一种嵌入塑料产品的嵌件螺母总成，包括螺母本体，所述螺母本体的轴向中心设有螺纹通孔，螺母本体的轴向两端分别为安装端面和非安装端面，其特征在于，所述螺母本体的外围设有套件，该套件在靠近所述螺母本体的非安装端面的一端封闭。
所述套件具有侧壁，所述侧壁与所述螺母本体贴合。
所述套件的封闭端具有底壁，所述底壁与所述非安装端面贴合。
所述底壁面向所述螺母本体的一侧设有弱化槽。
所述底壁背向所述螺母本体的一侧设有凸筋。
所述套件还设有多个与所述螺母本体的安装端面卡接的卡勾。
所述卡勾自所述侧壁远离所述底壁的一侧端面的外缘处沿径向延伸。
所述螺母本体包括内螺纹柱和自内螺纹柱的一端延伸的凸缘，所述安装端面位于所述凸缘上，所述非安装端面位于所述内螺纹柱上。
所述内螺纹柱与所述凸缘一体成型。
所述套件由熔点高于所述塑料产品的熔点的材料制成。
所述螺母本体可以通过其螺纹通孔与一螺栓匹配，使得该螺栓沿轴向突伸出所述套件的封闭端。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种塑料产品，该塑料产品带有上文所述的嵌件螺母总成。
该塑料产品所带有的嵌件螺母总成可以通过其螺纹通孔与一螺栓配合，使得该螺栓沿所述嵌件螺母总成的轴向突伸出所述嵌件螺母总成套件的封闭端。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种塑料产品的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：提供一根据上文所述的嵌件螺母总成；S2：将所述嵌件螺母总成放置于模具中进行注塑；S3：待带有嵌件螺母总成的塑料产品成型后从模具中取出。
所述步骤S1包括：S11：提供一螺母本体，所述螺母本体的轴向中心设有螺纹通孔，该螺母本体具有安装端面和非安装端面；S12：提供一具有一封闭端的套件，将其套设在所述螺母本体上组成嵌件螺母总成，并使得所述套件的封闭端在所述螺母本体的非安装端面处封闭所述螺母本体的螺纹通孔。
所述塑料产品的制造方法还包括步骤S4：对从模具中取出的塑料产品中的所述嵌件螺母总成沿螺纹通孔安装一螺栓。
本发明通过在嵌件螺母外围设置套件构成的嵌件螺母总成代替现有的嵌件螺母，并在装配到模具中合模后，套件的设置使得嵌件螺母总成可以与分件边界之间预留间隙，一方面，避免了嵌件螺母总成的轴向方向与注塑模具的合模方向不一致时，模具合模时发生与嵌件螺母总成干涉的问题；另一方面，套件也阻止了注塑时融料进入螺母本体的螺纹通孔，进而避免了螺母失效的问题。
附图说明
图1是一种示例性的车辆的立体示意图；
图2是一种示例性的车辆内部的示意性透视图；
图3是一种示例性的塑料横梁的结构示意图；
图4是根据本发明的一个示例性实施例的嵌件螺母总成的结构示意图；
图5是根据本发明的一个示例性实施例的嵌件螺母总成的嵌件螺母的结构示意图；
图6A-图6B是根据本发明的一个示例性实施例的嵌件螺母总成的套件的结构示意图；
图7是图3所示的塑料横梁F区域在模具中的注塑成型示意图；
图8是图7中的D部的局部放大图，示出了嵌件螺母总成在模具中的布置；
图9是图3所示的塑料横梁L区域在模具中的注塑成型示意图；
图10是图7塑料横梁F区域的嵌件螺母总成在安装螺栓时的截面放大示意图；
图11是现有技术的嵌件螺母在模具中注塑成型产品的示意图；
图12是图11中的D’部在嵌件螺母与模具干涉情况下的局部放大示意图；
图13是图11中的D’部在嵌件螺母与模具之间存在间隙情况下的局部放大示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。
下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。
图1是示例性地示出了一种车辆的立体示意图，图2是示例性示出了一种车辆内部的示意性透视图。如图1、图2所示，车辆V包括仪表板I和位于仪表板I内部的塑料横梁C’。其中，塑料横梁C’的具体结构如图3所示，F区域是塑料横梁C’与车身前围钣金的连接结构，L区域是塑料横梁C’与车身侧围钣金的连接结构。F区域和L区域通过一个示范性实施例的嵌件螺母总成与车身钣金连接，即将嵌件螺母总成嵌入塑料横梁C’的内部，再通过螺栓与螺母之间的紧固将塑料横梁C’与车身连接以保证连接强度。
如图4所示为根据本发明的一个实施例的一种嵌件螺母总成，包括螺母本体1和套设于该螺母本体1外围的套件2，该套件2一端封闭，用于在注塑成型时阻止形成塑料产品的融料流入螺母本体1的螺纹通孔中。
本实施例中，该螺母本体1为六角螺母，其具体结构如图5所示，包括内螺纹柱12和自内螺纹柱12的一端延伸的凸缘14，内螺纹柱12与凸缘14一体成型。螺母本体1的轴向中心设有贯穿内螺纹柱12和凸缘14的螺纹通孔11。螺母本体1的轴向一端为位于凸缘14上的安装端面15(如图4所示)，轴向另一端为位于内螺纹柱12上的非安装端面13。螺母本体1可以通过其螺纹通孔11与一螺栓匹配，使得该螺栓沿轴向突伸出套件2的封闭端，从而实现嵌件螺母总成与螺栓的安装。
本实施例中，套件2靠近所述螺母本体的非安装端面的一端封闭。该套件2设置为螺母本体1的仿形结构，其具体结构如图6A-6B所示，即套件2具有与螺母本体1的内螺纹柱12和凸缘14贴合的侧壁22，且其封闭端具有与螺母本体1的非安装端面13贴合的底壁21，从而保证套件2紧密套设于螺母本体1上且彼此之间不留缝隙。并且底壁21面向螺母本体1的一侧设有弱化槽211，在将螺栓安装到嵌件螺母总成上时便于底壁21被破坏涨开。反之，底壁21背向螺母本体1的一侧设有凸筋212，从而在塑料产品上形成对应该凸筋212的弱化槽C1(如图8所示)，以便于安装螺栓时，弱化槽C1被螺栓的的杆部轴向力涨开破坏而不影响螺栓的紧固。此外，套件2还设有三个卡勾221，卡勾221自侧壁22远离底壁21一侧端面的外缘处沿径向延伸，用于卡接螺母本体1的安装端面15，从而将螺母本体1沿轴向固定于套件2中。卡勾22可视情况改变数量。套件2由熔点高于被嵌入嵌件螺母总成的塑料产品的熔点的材料制成，使得在注塑成型塑料产品时，套件2不会因为注塑温度而融化失效。
根据上文所述的嵌件螺母总成，本发明还提供了一种塑料产品，该塑料产品带有上文所述的嵌件螺母总成，该塑料产品所带有的嵌件螺母总成可以通过其螺纹通孔与一螺栓配合，使得该螺栓沿所述嵌件螺母总成的轴向突伸出所述嵌件螺母总成套件的封闭端。
下面介绍将本发明的一个实施例的一种具有嵌件螺母总成的塑料产品的制造方法。在本实施例中，具有嵌件螺母总成的塑料产品为如图3所示的塑料横梁C，其结构类似于塑料横梁C’，区别主要在于嵌件螺母总成取代了传统的嵌件螺母被嵌入到该塑料横梁C的F区域和L区域中,并分别与螺栓连接。该制造方法包括以下步骤：
S1：提供一上文所述的嵌件螺母总成，具体包括：
S11：提供一螺母本体1，所述螺母本体的轴向中心设有螺纹通孔，该螺母本体1具有安装端面和非安装端面；
S12：提供一具有一封闭端的套件2，将其套设在所述螺母本体1上组成嵌件螺母总成，并使得所述套件2的封闭端在所述螺母本体1的非安装端面处封闭所述螺母本体的螺纹通孔，并且套件2与螺母本体1紧密贴合，两者之间没有间隙。
S2：将嵌件螺母总成放置于形成塑料横梁C的模具中进行注塑。
如图7所示，嵌入塑料横梁C的F区域的一个嵌件螺母总成定位于模具的动模CA上，该嵌件螺母总成的轴向方向为水平方向。具体为螺纹通孔11开放的一端套设在面动模CA的凸台上，螺纹通孔11被套件2封闭的一端面向一个滑块S。滑块S的移动方向为竖直方向。合模时，滑块S竖直向下运动，动模水平向右运动，合模后形成用于注塑成型塑料横梁的区域F结构的空腔。如图8放大图所示，嵌件螺母总成的套件与分件界面(即空腔中滑块S的内表面)预留一定间隙G，因此滑块S在向下运动时不会与嵌件螺母总成发生干涉。注射融料时，融料会填充空腔(包括间隙G)，由于螺母本体1的螺纹通孔11一端被动模CA上的凸台封闭，另一端被套件2的底壁21封闭，因此，避免了融料进入螺纹通孔而造成螺母失效的问题。待融料冷却后，形成塑料横梁F区域的结构，并且因为套件2的底壁21上背向螺纹通孔设置了凸筋212，所以在塑料横梁F区域对应凸筋212的位置形成弱化槽C1。
另外，如图9所示，嵌入塑料横梁C的L区域的另一个嵌件螺母总成定位于滑块模具的另一个滑块LS上，该嵌件螺母总成的轴向方向为水平方向。具体为螺纹通孔11开放的一端套设在滑块LS的凸台上，螺纹通孔11被套件2封闭的一端面向定模CO。合模时，滑块LS水平向右运动，合模后形成用于注塑成型塑料横梁的区域L结构的空腔。与图7类似，嵌件螺母总成的套件与分件界面(即空腔中定模CO的内表面)预留一定间隙，注射融料时，融料会填充空腔(包括间隙)，由于螺母本体1的螺纹通孔11一端被滑块LS上的凸台封闭，另一端被套件2的底壁21封闭，因此，避免了融料进入螺纹通孔而造成螺母失效的问题。待融料冷却后，形成塑料横梁L区域的结构，并且因为套件2的底壁21上背向螺纹通孔设置了凸筋212，所以在塑料横梁L区域对应凸筋212的位置形成弱化槽C1。
S3：待带有嵌件螺母总成的塑料横梁C成型后从模具中取出。
S4：对从模具中取出的塑料产品中的在F区域和L区域的所述嵌件螺母总成分别沿螺纹通孔安装一螺栓，其中以F区域为例，如图10所示，螺栓从所述嵌件螺母总成的螺母本体1的安装端面15一端打入，由于套件2的底壁21上的弱化槽211设计以及塑料横梁F区域和L区域上的弱化槽C1的形成，使得螺栓的轴向力可以很容易地把底壁21以及弱化槽C1对应的塑料横梁部分涨开并破坏，进而实现螺栓的紧固。
可以理解的是，虽然本发明中列举的是将嵌件螺母总成用于制造塑料横梁，但凡是塑料产品中的嵌件螺母总成的轴向方向与注塑模具的合模方向不一致的，都可以利用本发明的嵌件螺母总成，解决生产中嵌件螺母总成与模具干涉的问题以及注塑融料进入螺母本体的螺纹通孔导致螺母失效的问题。
以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围。本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (13)

1.一种塑料产品的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：提供一嵌件螺母总成，该嵌件螺母总成包括螺母本体，所述螺母本体的轴向中心设有螺纹通孔，螺母本体的轴向两端分别为安装端面和非安装端面，所述螺母本体的外围设有套件，该套件在靠近所述螺母本体的非安装端面的一端封闭；
S2：将所述嵌件螺母总成放置于模具中进行注塑，该模具包括动模和滑块，螺纹通孔的开放的一端套设在动模上，螺纹通孔的被套件封闭的一端面向滑块，嵌件螺母总成的套件与滑块预留一定间隙；
S3：待带有嵌件螺母总成的塑料产品成型后从模具中取出。
2.根据权利要求1所述的塑料产品的制造方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
S11：提供一螺母本体；
S12：提供一具有一封闭端的套件，将其套设在所述螺母本体上组成嵌件螺母总成，并使得所述套件的封闭端在所述螺母本体的非安装端面处封闭所述螺母本体的螺纹通孔。
3.根据权利要求1所述的塑料产品的制造方法，其特征在于，还包括步骤S4：对从模具中取出的塑料产品中的所述嵌件螺母总成沿螺纹通孔安装一螺栓。
4.一种塑料产品，其特征在于，该塑料产品通过权利要求1-3之一所述的制造方法形成。
5.根据权利要求4所述的塑料产品，其特征在于，该塑料产品所带有的嵌件螺母总成可以通过其螺纹通孔与一螺栓配合，使得该螺栓沿所述嵌件螺母总成的轴向突伸出所述嵌件螺母总成套件的封闭端。
6.根据权利要求4所述的塑料产品，其特征在于，所述套件具有侧壁，所述侧壁与所述螺母本体贴合。
7.根据权利要求4所述的塑料产品，其特征在于，所述套件的封闭端具有底壁，所述底壁与所述非安装端面贴合。
8.根据权利要求7所述的塑料产品，其特征在于，所述底壁面向所述螺母本体的一侧设有弱化槽。
9.根据权利要求7所述的塑料产品，其特征在于，所述底壁背向所述螺母本体的一侧设有凸筋。
10.根据权利要求4所述的塑料产品，其特征在于，所述套件还设有多个与所述螺母本体的安装端面卡接的卡勾。
11.根据权利要求4所述的塑料产品，其特征在于，所述螺母本体包括内螺纹柱和自内螺纹柱的一端延伸的凸缘，所述安装端面位于所述凸缘上，所述非安装端面位于所述内螺纹柱上。
12.根据权利要求11所述的塑料产品，其特征在于，所述内螺纹柱与所述凸缘一体成型。
13.根据权利要求4所述的塑料产品，其特征在于，所述套件由熔点高于所述塑料产品的熔点的材料制成。
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