CN114025934A - 配管接头的制造方法以及模具 - Google Patents

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Abstract

配管接头的制造方法是用于制造配管接头的制造方法，所述配管接头具备圆筒状的壳体和设于所述壳体的内周侧并能够弹性变形的圆筒状的密封部件，所述制造方法具有：在所述密封部件被安装于保持栓的外周的状态下，在模具内设置所述密封部件的步骤；以及在经由所述保持栓冷却了所述密封部件的状态下，对所述模具内流入熔融树脂，来对所述壳体进行成形的步骤。

Description

配管接头的制造方法以及模具
技术领域
本公开涉及配管接头的制造方法以及模具。
背景技术
日本公开2018-135996号公报公开了一种配管接头，在以具有热可塑性的树脂材料形成的圆筒状壳体内周侧，设有以可弹性伸缩材料形成的圆筒状密封部件。
发明内容
然而，如日本公开2018-135996号公报所公开的配管接头那样，在使以不同材料形成的部件彼此一体化的情况下，有时会用到插入成形。以插入成形制造上述配管接头的情况下，在设置于插入成形用模具内的保持栓上安装密封部件，对模具内流入熔融树脂，来对壳体进行成形。由此，可制造壳体和密封部件一体化的配管接头。
然而，因为开始填充熔融树脂前要对模具进行加热(预加热)，所以模具内的密封部件有时会由于加热而变软(软化)。这样，在密封部件变软了的状态下，当熔融树脂的流入压力直接作用于密封部件时，会产生密封部件发生变形从而密封部件与保持栓之间产生间隙的可能性。在该间隙中流入了熔融树脂的情况下，在密封部件的成为密封面的内周面附着并固化多余树脂，由此配管接头的密封部件的密封性降低。
本公开考虑上述事实，其课题是提供一种配管接头的制造方法以及模具，在制造配管接头时，抑制在密封部件与保持该密封部件的保持栓之间产生间隙，其中，所述配管接头具备圆筒状的壳体和设于壳体的内周侧并能够弹性变形的圆筒状的密封部件。
本公开的一个方式的配管接头的制造方法是用于制造配管接头的制造方法，所述配管接头具备：圆筒状的壳体；以及设于所述壳体的内周侧并能够弹性变形的圆筒状的密封部件，所述制造方法具有：在所述密封部件被安装于保持栓的外周的状态下，在模具内设置所述密封部件的步骤；以及在经由所述保持栓冷却了所述密封部件的状态下，对所述模具内流入熔融树脂，来对所述壳体进行成形的步骤。
本公开的另一个方式的模具是用于制造配管接头的模具，所述配管接头具备圆筒状的壳体以及设有所述壳体的内周侧并能够弹性变形的圆筒状的密封部件，所述模具具备：保持栓，其在内部设有冷却回路，在外周安装有所述密封部件；收纳部，其收纳安装于所述保持栓的所述密封部件；空心部，其用于对所述壳体进行成形，与所述收纳部相邻地配置；以及流入口，其用于对所述空心部流入熔融树脂，在与所述保持栓的轴向正交的截面，所述空心部与所述收纳部所收纳的所述密封部件的外周面对向的成形面位于沿着所述熔融树脂的流入方向延长的直线上。
如以上说明了的那样，本公开能够提供一种配管接头的制造方法以及模具，在制造具备圆筒状的壳体和设于壳体的内周侧并能够弹性变形的圆筒状的密封部件的配管接头时，抑制密封部件与保持该密封部件的保持栓之间产生间隙。
附图说明
图1是表示将通过本公开的一个实施方式所涉及的配管接头的制造方法制造出的配管接头连接到连接管的状态的立体图。
图2是沿着图1所示的配管接头的轴向截面图。
图3是表示在本公开的一个实施方式所涉及的模具内收纳了密封部件的状态的模具的纵向截面图。
图4是沿着图3所示的模具的4X-4X线的横向截面图。
图5是表示在模具内流入熔融树脂的状态的横向截面图。
图6是表示在模具内完成熔融树脂填充的状态的横向截面图。
图7是模具的纵向截面图(与图3对应的截面图)。
图8是从模具脱模后的配管接头的立体图。
具体实施方式
以下，一边参照附图，一边对本公开所涉及的一个实施方式的配管接头的制造方法进行说明。首先，对以本实施方式的配管接头的制造方法制造的配管接头进行说明，接着，对配管接头的制造所用的模具以及配管接头的制造方法进行说明。
(配管接头)
如图1以及图2所示，本实施方式的配管接头20是用于将树脂管22连接到连接管24的接头。
如图2所示，配管接头20具备壳体26和能够弹性变形的密封部件28。该配管接头20通过插入成形来成形，壳体26和密封部件28一体化。此外，在图2中，配管接头20的中心线以符号CL表示。另外，配管接头20的轴向是指沿着中心线CL的方向。
壳体26是以树脂材料圆筒状地形成而成的。在该壳体26的轴向一端侧(图2中为左侧)，形成与树脂管22连接的连接部30。在该连接部30的外周，形成沿着周向沿延伸的槽31。在该槽31中收纳O环32。通过将该连接部30插入树脂管22，能够使得配管接头20与树脂管22连接。
另外，在壳体26的轴向另一端侧，形成接合密封部件28的接合部34。该接合部34的内径以及外径大于连接部30。因此，壳体26的连接部30与接合部34之间，形成台阶部35。在接合部34的内周侧，配置密封部件28的接合部36(细节后述)。另外，接合部34的内周和接合部36的外周接合。
密封部件28是以比形成壳体26的树脂材料软质具有弹性的树脂材料圆筒状地形成的。在该密封部件28的轴向一端侧(图2为左侧)，形成前述接合部36。在该接合部36的外周，接合接合部34的内周。
此外，在本实施方式中，在接合部34的内周和接合部36的外周，分别形成并嵌合对应形状的凹凸部。因此，壳体26和密封部件28的轴向接合强度提高了。
另外，在密封部件28上，与接合部36相邻地形成法兰部38。该法兰部38为管状，从密封部件28的轴向一端与另一端之间的部分，朝向密封部件28的径向外侧伸出。在该法兰部38的轴向一端侧面上，接合壳体26的轴向另一端。
通过在密封部件28的内侧插入(压入)连接管24，来使得密封部件28与连接管24连接。
作为形成密封部件28的树脂材料，从密封性观点出发，优选使用热可塑性弹性体或者热固化性弹性体。作为热可塑性弹性体，例如，也可以使用烃系弹性体(TPO)、苯乙烯系弹性体(TPS)、聚氯乙烯系弹性体(TPVC)、聚氨酯系弹性体(TPU)、聚酯系弹性体(TPC)、聚酰胺系弹性体(TPA)等。另外，作为热固化性弹性体，例如，可以使用硫化橡胶、乙丙橡胶、氟化橡胶、有机硅橡胶、氢化腈橡胶等。
此外，在本实施方式中，作为形成密封部件28的热可塑性弹性体，利用烃系弹性体(TPO)。
另外，作为形成壳体26的树脂材料，从强度观点出发，例如优选使用在聚丙烯系树脂、聚酰胺系树脂或聚苯硫醚系树脂中配合了玻璃纤维的强化树脂等。
此外，在本实施方式中，作为形成壳体26的树脂材料，利用在聚丙烯树脂中配合了玻璃纤维的强化树脂。这样，通过在壳体26的成形中利用在聚丙烯树脂中配合了玻璃纤维的强化树脂，以该强化树脂和含聚丙烯树脂的烃系弹性体(TPO)形成的密封部件28在插入成形时会良好地融合，由此壳体26和密封部件28被牢固地接合(一体化)。具体而言，当插入成形时，壳体26和密封部件28各自的材料所含的聚丙烯树脂的高分子链彼此键合，由此壳体26和密封部件28被牢固接合。
(模具)
下面，对配管接头20的制造所用的模具40进行说明。
如图3以及图4所示，模具40是插入成形用模具。该模具40具备还作为芯子的保持栓42、收纳部44、空心部46以及流入口48。另外，模具40还具备固定模50、活动模52以及芯子54。
如图3所示，保持栓42是通过成为安装密封部件28的状态，从内侧支撑密封部件28，来保持密封部件28的形状的部件。该保持栓42能够相对于固定模50沿着保持栓42的轴向移动。另外，在保持栓42的内部，设有冷却回路43。具体而言，保持栓42是二重管构造，具备作为流体L的循环路径的冷却回路43，冷却回路43包括在内管内侧形成的流体L的提供流路43A和在内管与外管之间形成的流体L的返回流路43B。此外，在本实施方式中，从未图示的流体L的送出装置对提供流路43A提供流体L，送来的流体L在保持栓42的先端部42A，流入返回流路43B。另外，作为流体L，例如，可以利用冷却水等。
如图3以及图4所示，收纳部44在模封口的状态下为在固定模50与活动模52之间形成的中空部，是收纳在保持栓42上保持的密封部件28的部分。此外，收纳部44通过分别在固定模50和活动模52中设置的收纳凹部来形成。
空心部46在模封口的状态下形成于固定模50、活动模52、芯子54之间，是用于对壳体26进行成形的空心部46。该空心部46与收纳部44相邻配置。此外，空心部46通过分别设于固定模50和活动模52的成形凹部和芯子54来形成。
流入口48是用于对空心部46流入熔融树脂R的开口。本实施方式中，流入口48通过开口形成，所述开口设置于用于对活动模52的壳体26进行成形的上述成形凹部的成形面。当然，流入口48也可以通过分别设置在用于对固定模50的壳体26进行成形的上述成形凹部的成形面和用于对活动模52的壳体26进行成形的上述成形凹部的成形面上的开口来形成。
另外，在与图4所示的保持栓42的轴向正交的截面中，空心部46与收纳部44所收纳的密封部件28的外周面对向的成形面47位于沿着熔融树脂R的流入方向延伸的直线SL上。此外，成形面47在空心部46中，是用于对壳体26的外周面进行成形的成形面。另外，在此“熔融树脂R的流入方向”是指，熔融树脂R从流入口48流入模具40内(空心部46)的方向，是朝向流入口48对熔融树脂R进行节流的节流流路49中沿着流路壁间的中心线(与直线SL同轴)的方向。
此外，活动模52能够相对于固定模50，沿着开模方向以及合模方向移动。另外，芯子54能够相对于固定模50沿着芯子54的轴向移动。另外，芯子54和保持栓42的轴心一致。
(配管接头的制造方法)
接着，对配管接头20的制造方法进行说明。
在配管接头20的制造方法中，首先，在保持栓42的外周安装密封部件28。由此，密封部件28被保持栓42从内侧支撑，保持密封部件28的形状。
下面，在密封部件28被安装于保持栓42的状态(换而言之，通过保持栓42来保持密封部件28的形状的状态)下，将密封部件28收纳于收纳部44。即，将密封部件28设置在模具40内。
下面，如图3所示，对冷却回路43流过例如-30℃～20℃的流体L，来冷却保持栓42。伴随着保持栓42的冷却，与保持栓42相接的密封部件28被热传导冷却。
下面，在经由保持栓42冷却密封部件28的状态下，如图5所示，对与收纳部44相邻的空心部46通过流入口48，流入熔融树脂R。具体地，朝向构成模具40的空心部46的一部分的成形面47，流入熔融树脂R。流入的熔融树脂R撞到成形面47，沿着密封部件28的外周流动，填充到空心部46。这样，通过对空心部46填充熔融树脂R，来对壳体26进行成形(参照图6～图8)。
当熔融树脂R的冷却固化完成后，保持栓42沿着轴向移动，在比密封部件28的内侧完全分离的位置，打开活动模52。配合着活动模52的打开，芯子54向分离方向移动。从而，通过从保持栓42卸下配管接头20，配管接头20的制造完成。
此外，也可以按照下述动作来进行移动的方式，来构成活动模52、芯子54以及保持栓42。即，熔融树脂R的冷却固化完成后，活动模52相对于固定模50沿着开模方向移动。接着，芯子54以及保持栓42分别沿着相对于固定模50分离的方向移动。
此外，在本实施方式中，不停在冷却回路43中流过上述例示的温度范围程度的流体L，密封部件28的冷却与向保持栓42的安装同时开始。因此，密封部件28的冷却温度稳定，温度管理也容易。当然，不停冷却是一个示例。例如，密封部件28的冷却也可以在密封部件28被收纳于收纳部44之前，或者在密封部件28被收纳于收纳部44之后将熔融树脂R流入空心部46之前(填充开始前)开始，持续到在空心部46中填充的熔融树脂R的冷却固化完成为止。熔融树脂R的冷却固化完成后，还可以进一步持续冷却(不停冷却)，也可以结束冷却。当熔融树脂R的冷却固化完成后结束冷却时，模具的热移动到保持栓42，对保持栓42进行加热。因此，与固化完成后持续冷却的情况相比，密封部件28软化或弹性率降低。由此，降低了从模具40卸下配管接头20时的阻力，能够从模具40容易卸下配管接头20。
另一方面，总是对流入熔融树脂R前的模具40进行预加热(150℃以上)。当然，对模具40的预加热可以在密封部件28的冷却开始前开始，也可以在密封部件28的冷却开始后开始。
接着，对本实施方式的作用效果进行说明。
在配管接头20的制造方法中，在经由保持栓42冷却密封部件28的状态下，对空心部46流入熔融树脂R，由此与例如在不冷却密封部件28的状态下对空心部46流入熔融树脂R的制造方法相比，能够抑制伴随着模具40的预加热而密封部件28的温度上升。这样，通过抑制密封部件28的温度上升，能够抑制密封部件28变软(软化)，能够相对于熔融树脂R的流入压力，抑制密封部件28的变形。由此，当对配管接头20的壳体26进行成形时(对模具40的空心部46流入熔融树脂R时)，抑制在密封部件28与保持栓42之间产生间隙。
另外，在配管接头20的制造方法中，利用空心部46的成形面47位于沿着熔融树脂R的流入方向延伸的直线SL上的模具40，熔融树脂R朝向成形面47流入。因此，开始对空心部46填充时产生的熔融树脂R的流入压力不会直接作用密封部件28。由此，在上述配管接头20的制造方法中，例如，与利用构成为密封部件28位于沿着熔融树脂R的流入方向延伸的直线SL上的模具，朝向密封部件28流入熔融树脂R的制造方法相比，能够相对于熔融树脂R的流入压力，抑制密封部件28的变形。由此，当对配管接头20的壳体26进行成形时，能够进一步抑制密封部件28与保持栓42之间产生间隙。其结果，通过对间隙流入熔融树脂，能够抑制在密封部件28的成为密封面的内周面附着固化多余树脂，能够抑制配管接头20的密封部件28的密封性的降低。
在配管接头20的制造方法中，密封部件28的冷却持续到在空心部46中填充的熔融树脂R的冷却固化完成为止，例如，与密封部件28的冷却未持续到熔融树脂R的冷却固化完成的制造方法相比，能够缩短熔融树脂R的冷却固化所花费的时间。由此，提高了配管接头20的生产性。
从而，在配管接头20的制造方法中，通过对在保持栓42的内部设置的冷却回路43流过流体L，经由保持栓42来冷却密封部件28。在此，保持栓42的外周形状和密封部件28的内周形状以相同形状贴紧，由此能够经由保持栓42高效地冷却密封部件28，能够削减冷却所需的能量。
以上，列举实施方式，说明了本公开的实施方式，但是这些实施方式是一个示例，能够在不脱离主旨的范围内进行各种变更实施。另外，也不必赘言，本公开的权利范围不限于这些实施方式。
关于以上实施方式，还公开以下的附录。
(附录1)
一种配管接头的制造方法，是用于制造配管接头的制造方法，所述配管接头具备圆筒状的壳体和设于所述壳体的内周侧并能够弹性变形的圆筒状的密封部件，所述制造方法具备：
在所述密封部件被安装于保持栓的外周的状态下，在模具内设置所述密封部件的步骤；以及
在经由所述保持栓冷却了所述密封部件的状态下，对所述模具内流入熔融树脂，来对所述壳体进行成形的步骤。
在附录1的配管接头的制造方法中，首先，在保持栓的外周安装密封部件。由此，密封部件的形状被保持栓保持。从而，在密封部件安装于保持栓的状态下，在模具内设置密封部件。接着，冷却保持栓，之后在经由冷却了的保持栓来冷却密封部件的状态下，对模具内流入熔融树脂，来对壳体进行成形。由此，制造出在圆筒状壳体的内周侧设有圆筒状密封部件的配管接头。
在此，在上述配管接头的制造方法中，在经由保持栓冷却了密封部件的状态下，对模具内流入熔融树脂，由此例如与在未冷却密封部件的状态下对模具内流入熔融树脂的制造方法相比，相对于为了流入熔融树脂而被加热的模具，抑制密封部件的温度上升。这样，通过抑制密封部件的温度上升，来抑制密封部件的软化，相对于熔融树脂的流入压力，抑制密封部件的变形。由此，当对配管接头的壳体进行成形时(对模具内流入熔融树脂时)，抑制密封部件与保持栓之间产生间隙。
(附录2)
根据附录1所述的配管接头的制造方法，朝向所述模具与设置在所述模具内的所述密封部件的外周面对向的成形面，流入所述熔融树脂。
对模具内流入熔融树脂时，当朝向密封部件流入熔融树脂时，熔融树脂开始填充时产生的熔融树脂的流入压力直接作用密封部件，密封部件可能会产生变形。在此，在附录2的配管接头的制造方法中，因为朝向模具与设置在模具内密封部件的外周面对向的成形面流入熔融树脂，所以熔融树脂开始填充时产生的熔融树脂的流入压力不会直接作用密封部件。因此，在上述配管接头的制造方法中，例如，与朝向密封部件流入熔融树脂的制造方法相比，相对于熔融树脂的流入压力，抑制密封部件的变形。由此，当对配管接头的壳体进行成形时，能够进一步抑制密封部件与保持栓之间产生间隙。
(附录3)
根据附录1或附录2所述的配管接头的制造方法，所述密封部件的冷却持续到在所述模具内填充的所述熔融树脂的冷却固化完成为止。
在附录3的配管接头的制造方法中，密封部件的冷却持续到对模具内填充的熔融树脂的冷却固化完成为止，与例如密封部件的冷却不持续到熔融树脂的冷却固化完成为止的制造方法相比，能够缩短熔融树脂的冷却固化所花费的时间。由此，配管接头的生产性提高了。
(附录4)
根据附录1至附录3中任一项所述的配管接头的制造方法，在所述保持栓的内部，设有冷却回路，
通过对所述冷却回路流过流体，经由所述保持栓来冷却所述密封部件。
在附录4的配管接头的制造方法中，通过对设于保持栓的内部的冷却回路流过流体，经由保持栓来冷却密封部件。在此，因为保持栓的外周形状与密封部件的内周形状以相同形状贴紧，所以能够经由保持栓高效地冷却密封部件，能够减少冷却所需要的能量。
(附录5)
一种模具，是用于制造配管接头的模具，配管接头具备圆筒状的壳体和设于所述壳体的内周侧并能够弹性变形的圆筒状的密封部件，
所述模具具备：
保持栓，其在内部设有冷却回路，在外周安装所述密封部件；
收纳部，其收纳安装于所述保持栓的所述密封部件；
空心部，其用于对所述壳体进行成形，与所述收纳部相邻地配置；以及
流入口，其用于对所述空心部流入熔融树脂，
所述保持栓的与轴向正交的截面中，所述空心部与所述收纳部所收纳的所述密封部件的外周面对向的成形面位于沿着所述熔融树脂的流入方向延长的直线上。
在附录5的模具中，首先，在保持栓的外周安装密封部件。由此，通过保持栓来保持密封部件的形状。从而，在密封部件安装于保持栓的状态下，安装于保持栓的密封部件被收纳在模具内的收纳部。接着，通过流过冷却回路的流体，经由保持栓来冷却密封部件。从而，在密封部件被冷却的状态下，对模具内的与收纳部相邻的空心部通过流入口流入熔融树脂，来对壳体进行成形。由此，制造出在圆筒状壳体的内周侧设有圆筒状密封部件的配管接头。
在此，在上述模具中，在经由保持栓来冷却了密封部件的状态下，对模具内的空心部流入熔融树脂，由此例如与未在冷却密封部件的状态下对空心部流入熔融树脂的模具相比，可抑制密封部件的温度上升。这样，通过抑制密封部件的温度上升，来抑制密封部件的软化，相对于熔融树脂的流入压力，抑制密封部件的变形。由此，在对配管接头的壳体进行成形时(对空心部流入熔融树脂时)，抑制密封部件与保持栓之间产生间隙。
另外，当对空心部流入熔融树脂时，若朝向密封部件流入熔融树脂，开始对空心部填充时产生的熔融树脂的流入压力可能直接作用密封部件，而密封部件产生变形。在此，在上述模具中，空心部与收纳部所收纳的密封部件的外周面对向的成形面位于沿着熔融树脂的流入方向延长的直线上，由此开始对空心部填充时产生的熔融树脂的流入压力不会直接作用密封部件。因此，在上述模具中，例如，与密封部件位于沿着熔融树脂的流入方向延长的直线上的情形相比，可相对于熔融树脂的流入压力，抑制密封部件的变形。由此，当对配管接头的壳体进行成形时，能够进一步抑制密封部件与保持栓之间产生间隙。
此外，在2019年7月4日提出申请的日本发明申请2019-125367号的公开通过参照其内容整体被引入本说明书中。
本说明书中记载的全部文献、专利申请以及技术规格与具体并且单独记载了通过参照引入各个文献、专利申请以及技术规格的情况同程度地，通过参照引入到本说明书中。

Claims (5)

1.一种配管接头的制造方法，是用于制造配管接头的制造方法，所述配管接头具备：圆筒状的壳体和设于所述壳体的内周侧并能够弹性变形的圆筒状的密封部件，所述制造方法具有：
在所述密封部件被安装于保持栓的外周的状态下，在模具内设置所述密封部件的步骤；以及
在经由所述保持栓冷却了所述密封部件的状态下，对所述模具内流入熔融树脂，来对所述壳体进行成形的步骤。
2.根据权利要求1所述的配管接头的制造方法，其中，
朝向所述模具与设置在所述模具内的所述密封部件的外周面对向的成形面，流入所述熔融树脂。
3.根据权利要求1或2所述的配管接头的制造方法，其中，
对所述密封部件的冷却持续到在所述模具内填充的所述熔融树脂的冷却固化完成为止。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的配管接头的制造方法，其中，
在所述保持栓的内部设有冷却回路，
通过在所述冷却回路中流过流体，经由所述保持栓，来冷却所述密封部件。
5.一种模具，是用于制造配管接头的模具，所述配管接头具备：圆筒状的壳体和设于所述壳体的内周侧并能够弹性变形的圆筒状的密封部件，
所述模具具备：
保持栓，其在内部设有冷却回路，在外周安装所述密封部件；
收纳部，其收纳安装于所述保持栓的所述密封部件；
空心部，其用于对所述壳体进行成形，与所述收纳部相邻配置；以及
流入口，其用于对所述空心部流入熔融树脂，
在与所述保持栓的轴向正交的截面中，所述空心部与所述收纳部所收纳的所述密封部件的外周面对向的成形面位于沿着所述熔融树脂的流入方向延长的直线上。
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