CN1195393A - 带继续内螺纹的物件及制造该物件的模具装置 - Google Patents

Abstract

提供一种具有内部断续螺纹的物件和一种用于制造该物件的模具装置。模制物件包括一由一内壁限定的通孔。孔内壁具有一系列围绕内壁外周定位的螺纹段以形成一断续螺旋线。螺纹段产生一用于接受一阳螺纹件的具有穿通模制物件的阴螺纹孔。模具装置包括上下两半部。上下两半部均为具有一顶缘开有槽口的圆柱壁,且其顶缘均向外倾斜。

Description

带断续内螺纹的物件及制造该物件的模具装置

技术领域

本发明一般地涉及一种具有断续螺纹的物件和一种用于制造该物件的模具，更具体地说，本发明涉及一种能制造一种具有用于接受阳螺纹件的带开有阴螺纹孔的物件的模具装置。

在开有螺纹的物件即具有用于接受阳螺纹件的带开有阴螺纹孔的物件领域，众所周知，这种物件可以先模制具有一通孔的物件。接着在通孔的内壁上制作阴螺纹，众所周知，最好在模制物件仍是软的时候将心轴穿过通孔旋出，以用工具加工制作阴螺纹。这种众所周知的工艺需要多个步骤来先对该物件进行模制，然后将心轴(螺纹心轴)旋出以在该物件的孔内壁形成一连续的阴螺纹。这是在有孔穿过一物件的场合用于制作阴螺纹的唯一已知的工艺。例如螺母和螺丝孔的小孔就是以这种方式形成的。

为了避免采用心轴和单独工具加工步骤来制作螺纹，众所周知，现已采用一种其上包括一组带有螺纹原模的指状物的伸缩芯以在模制工艺中形成一螺纹图形。这种伸缩芯类型的模制装置由于其结构限制，只能用于在各种类型的封闭件如塑料瓶盖之类上形成内螺纹。这些模制物件上不具有穿通的孔。背景技术

例如，颁发给Pietrorazio的、援引在此供参考的美国专利号4938679揭示了一种用于模制具有断续内螺纹的封闭件的伸缩芯。具体来说，该专利系采用一带有多个其上具有螺纹原模的指状物的可伸缩芯，该可伸缩芯在模制过程中彼此散开来，然后收缩以允许将已完成的模制瓶盖取出。最后形成的螺纹图形是在垂直方向相互对准的多个螺纹段组，具体有多少螺纹组取决于可伸缩指状物的数量。每个组之间留有很大的空隙，以允许在取出过程中收缩。另外，颁发给Owens的、援引在此供参考的美国专利号3618170揭示了一种用于模制塑料封闭件的装置，该封闭件包括一对用于在封闭物件内形成两组内螺纹的可伸缩指状物。在两组螺纹段之间的内壁上留有很大的空隙。在上述每一种伸缩芯类型的模制装置中，均需要大量的移动件以使伸缩芯打开或闭合。这些装置由于对每个模制瓶盖均需重复打开和关闭，故磨损严重。

上述用于生产内螺纹的现有技术装置和方法在某些应用方面存在严重的缺点。首先是关于这种要旋出心轴以通过工具加工产生螺纹的方法，只有某些塑料能以这种方式加以操作来产生螺纹。某些耐高温和耐热塑料并不十分适于注塑模制，尤其是为在孔中产生螺纹而要进行心轴工具加工。此外，在某些应用和环境如高温情况下，高质量的螺纹啮合是很关键的。但是，由伸缩芯类型装置产生的各螺纹组由于每组之间的空隙很大，故对于产生用于高温环境的螺纹是不能接受的。高温将引起物件材料扭弯，从而需要在螺纹孔周围有更好的有效螺纹作用范围。

由于现有技术所存在的缺点，人们要求能在由制造厂商需要的任何材料制成的物件的孔壁上产生内螺纹。还要求能制造出一种对于因磨损引起的缺陷较少敏感的具有螺纹的物件，并需要一种具有较少移动件和易于维修的模具装置。

本发明概述

本发明保留了现有技术的具有螺纹的物件和用于模制这种具有螺纹的物件的模具装置的优点。此外，它提供了现有模具装置所不具有的新的优点，并克服了这些现有装置的许多缺点。

本发明总的来说是提供一种包括有一通孔的新颖和独特的物件，该孔完全穿过该物件，并具有一其上带有一系列螺纹段的内壁。本发明的模具装置能使本发明的具有内螺纹的物件在一个单一步骤中制造而无需移动件，并无需通过心轴进行螺纹工具加工。

本发明的模具装置的较佳实施例包括两个基本件。一第一模具件，它包括一其中具有一腔的基座和一配置在模腔底面上的圆柱壁。所述圆柱壁包括一带有一系列峰谷的开有槽口的上部，在每一圆柱壁部峰谷处从模腔底面到在每一峰谷处圆柱壁顶缘都具有不同的高度。所述圆柱壁在所述圆柱壁顶缘处向外倾斜。

第二模具件也包括一基座，并较佳地包括配置在其上的圆柱壁。第二模具件的圆柱壁也一包括其中带有一系列峰谷的开有槽口的上部。圆柱壁在每一峰谷处具有从基座到圆柱壁的顶缘测得的不同高度。第二模具件的圆柱壁在圆柱壁顶缘向外倾斜。第一模具件和第二模具件在圆柱壁的相应顶缘提供互补配合的地方可相互配合。从而在圆柱壁的相应边缘形成一系列的闭合表面。作为倾斜表面和闭合表面的一个结果，围绕相配合的圆柱壁的四周在不同高度处形成多个螺纹段原模。

工作时，第一模具件和第二模具件配合在一起，且其相应的顶缘相互连通，如上所述。形成物件的材料如熔融塑料被通过一入口导入模型。当熔融塑料硬化时，第一模具件和第二模具件即相互分离，已完工的模制物件则从模具中顶出。

因此，本发明的一个目的在于提供一种具有一用于其内接受阳螺纹件的螺纹孔的注塑物件。

本发明的另一个目的在于提供一种具有一可由任何所需材料形成的螺纹通孔并仍然保持物件螺纹部分高度完整性的物件。

本发明的一个进一步目的在于提供一种用于制造一具有螺纹孔的物件的模具装置。

本发明的另一个进一步目的在于提供一种用于产生具有内螺纹的物件的模具装置，该模具装置没有移动件。

本发明的又一目的在于提供一种用于产生一除模制物件的步骤外无需专门的螺纹工具加工的具有内螺纹的物件的模具装置。

本发明的再一目的在于提供一种可以同时对物件和穿过物件延伸的螺纹小孔同时进行模制的模具装置。

附图简单说明

在所附权利要求书中提出了表示本发明特点的技术特征。然而通过以下结合附图对本发明较佳实施例所作的具体说明，将可以更好地理解本发明的目的和优点，附图中：

图1为用于半导体制造冷却环境的根据本发明制造的物件的立体分解图；

图2为本发明模具装置及其模制物件的分解剖视图；

图3为上模与下模配合在一起时的本发明模具装置的立体图；

图4为沿图3中4-4线的剖视图；

图5为具有一螺纹孔的根据本发明制造的物件；

图6为图5所示物件的俯视图；

图7为根据本发明生产的物件的另一实施例的立体分解图；

图8为沿图7中8-8线的剖视图；

图9为根据本发明制造的图7所示物件的立体图，图中同时示出了螺旋线。

实施本发明的方式

参见图1，该图示出本发明一应用的立体分解图。图1示出了在一用于接受一阳螺纹件的物件上采用断续内螺纹的一个例子。具体地说，物件10包括一带有穿通孔18的平板体12。孔18有一内壁20，其上带有一系列螺纹段22。孔18和螺纹段22提供一用于接受带有阳螺纹的部分24的带有阴螺纹的孔。

如图所示，按照本发明制造的物件10用作一与一半导体器件接合的接头或适配器，如图1所示，并用于将一散热件26紧固地与半导体器件16相连。本发明的这样的一种应用是作为怎样应用本发明的一个实例来示出的。另外，其它凡需要带有阴螺纹的应用均可采用本发明。

参见图2，该图示出了上模组件28和下模组件30的立体分解图以及模制出来的物件10。上模组件28和下模组件30合在一起可在其中对模制物件10进行模制。在图2中，上模组件28包括一最好由铸铝制成的顶基座29。顶基座29也可由任何其它合适的注塑模制材料制成。例如模制材料可以是LNP VERTONUF-700-10-HS(PPA 50％长纤维)，供高温散热应用情况下使用。

顶基座29包括模腔32和用于将液体模制材料引入模腔32内的多个入口。顶部圆柱壁34其上带有形成一系列峰谷的开槽口的上边缘36位于模腔底面32a上。圆柱壁34的每个峰谷部分的上边缘36包括一向外倾斜的表面38。

下模组件30的底基座31包括一与模腔32接合以形成带有下垂脚14的模制物件10所需形状的模板33。包括一形成一系列峰谷的、带有开槽口的上边缘37的底部圆柱壁35位于模板33上。每个峰谷在带有开槽口的上边缘37处包括一向外延伸的倾斜表面39。

图3示出的是上模组件28和下模组件30配合在一起时的立体图，其中的顶基座29和底基座31彼此互相连通。参见图3和4，最好提供一顶部可旋转和可动作的芯部42以将顶部圆柱壁34导入模腔32。图4为沿图3中4-4线的剖视图，它示出了顶部圆柱壁34以及在模腔32区域内的开有槽口的上边缘36。类似地，底基座31包括用于将底部圆柱壁35导入模腔32的底部可旋转和可动作的芯部46。顶部芯部42的槽44能使芯部42被转动，从而根据需要转动顶部圆柱壁34，使之与底部圆柱壁35互补配合。另外，底部芯部46也可以转动，以便将顶部圆柱壁34和底部圆柱壁35的相应的槽口相互对准和配合。芯部42和46的可以进出的能力便于将完工的模制物件从模具中顶出。虽然，上模组件28和下模组件30最好包括相应的可转动和可动作的芯部42和46，但是在另外的实施例中，这些组件28和30也可以代之以没有移动零件的整体实心件。

由图4可见，顶部圆柱壁34的开有槽口的上表面36与底部圆柱壁35的开有槽口的上表面37互补配合。表面36和37配合在一起以将相应的倾斜表面38和39定位到相互靠近而形成一系列螺纹段原模。如图2所示，倾斜表面38提供每个螺纹段22的上部，而倾斜表面39则提供用于每个螺纹段22的下部的模具部分。

如图2所示，由于顶部圆柱壁34和底部圆柱壁35的互补配合，内圆柱壁区域49和内壁区域50在模制过程中没有任何模制材料。作为其结果，则是形成孔18，而在孔的内壁20上则产生由倾斜表面38和39形成的螺纹段原模。

应当理解的是，上模组件28和下模组件30的具体形状和结构均可加以修改，以根据制造厂商的规格产生模制物件10。例如，可根据所需模制物件10对模腔32和模板33进行修改，以取消下垂的脚14。

图5示出了一根据本发明模制的物件10的立体图。如图5所示，模制物件10包括平板体12和通孔18。由于本发明具体应用于散热装置，故也提供有脚14。仍参见图5，螺纹段22形成一表示用于接受一阳螺纹件的所需螺旋螺纹的螺旋线48。可以理解，圆柱壁34和35的具体的开有槽口的表面36和37可分别加以修改，以产生任何所需的螺旋螺纹图形。现在参见图6，该图示出其上配置有螺纹段22的模制物件10的俯视图。因此，孔18可以以一种与在孔的外周具有普通的连续螺旋螺纹相似的方式接受一阳螺纹件。螺纹件22最好由配置在其间的空隙52相互隔开。这些空隙52便于模制过程并保证每个螺纹段22作为一单独的模制部分的整体性。因此，螺纹段22的尺寸、形状、结构和螺旋图形均可根据制造厂商的规格加以修改。

例如，图7-9示出另一实施例，其中对螺纹段的配置作了修改。参见图7，模制物件110包括一带有穿通小孔118的平板体112。孔118的内壁120上包括有许多螺纹段122。如后面将具体讨论的那样，这些螺纹段产生一用于接受带有阳螺纹的部分124以有助于将散热件126安装到模制物件110上的阴螺纹图形。另外，与图1所示的脚14的目的相似而提供有脚114。

图8示出沿图7中8-8线的剖视图，以沿着螺旋线图形148示出螺纹段122。图9为模制物件110的立体图，也示出了螺纹段122的螺旋线图形148。图8和9示出一具有两个整圈的螺纹螺旋线图形148。作为一个结果，是沿着螺旋线图形148的路线采用了交错的螺纹段122。相似地，如果需要三个整圈，则要将螺纹段图形22修改以沿着螺旋线图形148提供第三螺纹段122。

本发明能提供一穿通物件的断续螺纹图形，该图形很好地模拟了过去只能通过一单独的工具加工过程制造的连续螺纹图形。可以看到，本发明的独特的模具结构包括两个能够形成相互非常接近的断续螺纹段的两个半部以精确模拟连续螺纹图形。与现有的断续螺纹物件和用于制造这些物件的模具结构不同，本发明能提供一种极为可靠且在高温环境下不会扭弯或产生塑性变形的螺纹连接。此外，本发明的开有螺纹的物件和模具结构允许在前述新的应用中采用某些耐塑性变形和耐高温的塑料。

应当理解，熟悉本领域的人员可以在不脱离本发明的精神的情况下对所示实施例进行各种改变和修改。所有这些修改和改变均拟为所附权利要求所覆盖。

Claims (10)

1.一种用于模制具有断续内螺纹的结构的模具装置，包括：

一第一模具件，包括一其中具有一模腔的第一基座和一配置在一模腔底面上的第一圆柱壁；所述第一圆柱壁包括一带有一系列峰谷的开有槽口的上部；每一圆柱壁部在每一峰谷处从所述模腔底面到所述第一圆柱壁的顶缘具有不同高度；所述第一圆柱壁在所述圆柱壁顶缘处向所述第一圆柱壁外侧倾斜。

一第二模具件，包括一具有配置在其上的一第二圆柱壁的第二基座；所述第二圆柱壁包括一其中带有一系列峰谷的开有槽口的上部；所述第二圆柱壁在每一峰谷处从所述基座到所述第二圆柱壁的顶缘具有不同高度；所述第一圆柱壁在所述圆柱壁顶缘处向所述第一圆柱壁外侧倾斜；以及

所述第一模具件与所述第二模具件可相互配合，所述第一圆柱壁的所述顶缘可与所述第二圆柱壁的所述顶缘互补配合，所述第一圆柱壁的所述倾斜顶缘可与所述第二圆柱壁的所述倾斜顶缘配合，以在围绕其外周在不同高度处形成螺纹段原模。

2.如权利要求1所述的模具装置，其特征在于，所述螺纹原模绕在相应的顶缘互补配合的所述第一圆柱壁及所述第二圆柱壁的外周相互隔开。

3.如权利要求1所述的模具装置，其特征在于，所述第一圆柱壁向下延伸到所述模腔底面中的一孔内；所述圆柱壁可在其中转动，并可在所述模腔底面中的一孔中被驱动而进出。

4.如权利要求1所述的模具装置，其特征在于，所述第一基座包括一进入所述模腔的模制材料入口。

5.如权利要求1所述的模具装置，其特征在于，所述第二模具件包括一配置在所述第二圆柱壁与所述第二基座之间的模板；所述模板可与在所述第一基座中的所述模腔配合并能形成一在其内表面上具有断续螺纹的通孔的模制结构。

6.一种用于在穿通一模制物件的孔的内壁表面模制断续螺纹段的模具装置，包括：

一底模，它具有用于形成一带有通孔的模制物件的底部的装置；

底部闭合表面装置，它从所述底模向上以形成每个断续螺纹段的一下部；

一顶模，它具有用于形成一带有穿通孔的模制物件的顶部的装置；所述顶模可与所述底模配合；

顶部闭合表面装置，它从所述顶模向下以形成每个断续螺纹段的一上部；

所述底部闭合表面装置与所述顶部闭合表面装置连通以在穿通所述模制物件的所述孔的一内壁上形成一系列断续螺纹段；每个所述断续螺纹段均位于所述孔的所述内壁上一互不相同的高度处，没有一个断续螺纹段在所述孔的所述内壁的外周在垂直方向相互重叠。

7.如权利要求6所述的模具装置，其特征在于，所述底部闭合表面装置和所述顶部闭合表面装置每个均包括用于形成所述断续螺纹段的向外延伸的倾斜表面装置。

8.一种具有内螺纹的模制物件，包括；

一具有一通孔的模制物件；所述孔通过一具有一内壁表面和一中心轴线的圆柱内壁加以限定；

多个以一与所述中心轴线基本垂直的位置配置在所述内壁表面的螺纹段；所述螺纹段形成一螺旋螺纹图形；每个所述螺纹段位于所述孔的所述内壁表面上互不相同的高度处；围绕所述孔的所述内壁的外周，在所述中心轴线方向没有一个所述螺纹段在垂直方向重叠。

9.如权利要求8所述的模具装置，其特征在于，所述螺旋螺纹图形是由绕所述内壁的周围的两个交错的螺纹段形成的。

10.如权利要求8所述的模具装置，其特征在于，所述螺旋螺纹图形是由绕所述内壁的周围的每隔二个或每三个一组交错的螺纹段所形成的。

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