本實(shí)用新型涉及用于制造塑料空心體的吹塑模具,尤其是用于制造機(jī)動(dòng)車用儲(chǔ)箱(例如燃料箱、SCR系統(tǒng)中的氨前體箱)的吹塑模具。
背景技術(shù):
由于塑料的重量較輕并且更容易模制出復(fù)雜形狀,它在眾多工業(yè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,例如用于制造容納液體和/或氣體的空心體。特別地,機(jī)動(dòng)車的燃料箱以及機(jī)動(dòng)車SCR系統(tǒng)中的氨前體箱越來越多地由塑料制成。
已知多種用于制造塑料空心體技術(shù)。制造機(jī)動(dòng)車燃料箱的一種常用且已知的技術(shù)是吹塑成型技術(shù),在該技術(shù)中,高分子塑膠材料通過吹塑機(jī)加熱融化擠出,再經(jīng)過特定大小的頭模形成大致圓柱形料坯,料坯經(jīng)過吹塑模具吹氣形成燃料箱殼體并進(jìn)行初步吹氣冷卻定型。初步冷卻定型之后,用機(jī)械臂的夾子將燃料箱從模具型腔里面取出。此時(shí)燃料箱一般由兩大部分組成:燃料箱殼體和飛邊。其中飛邊又可分為:上飛邊、下飛邊、側(cè)飛邊。盡管在吹塑模具中已經(jīng)歷了初步冷卻,但剛從該模具中出來時(shí)燃料箱仍然是較熱(通常在110℃左右)較軟的,其物理性狀穩(wěn)定性很差。如果飛邊很大,則在夾子松開燃料箱到燃料箱落入滑道這一過程中,由于受重力和慣性的影響,飛邊(尤其是上飛邊和下飛邊)很有可能彎曲變形,而與燃料箱殼體發(fā)生接觸,一旦接觸,就會(huì)粘黏在該殼體上(此現(xiàn)象通常稱為“粘飛邊”),如果強(qiáng)行分離,則必然會(huì)損害燃料箱殼體的表面質(zhì)量,產(chǎn)生廢品燃料箱。也就是說,在燃料箱從吹塑模具型腔出來到夾子松開燃料箱再到燃料箱落入滑道中進(jìn)入撕飛邊臺(tái)這一連續(xù)過程中,必須保證任何飛邊區(qū)域都不能接觸燃料箱殼體,否則將產(chǎn)生廢品。采用常規(guī)的吹塑模具制造 燃料箱無法保證這一點(diǎn),因此通常具有較高的廢品率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于解決上述技術(shù)問題。
為此,本實(shí)用新型提供了一種用于制造塑料空心體的吹塑模具,它包括第一半模和第二半模,所述第一半模包括至少一個(gè)第一區(qū)域,所述第二半模包括至少一個(gè)第二區(qū)域,所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域構(gòu)造成用于形成塑料空心體的第一飛邊,其中所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域中的至少一個(gè)內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)突出的壓縮筋。
由于在吹塑模具的用于形成塑料空心體飛邊的區(qū)域中設(shè)置了突出的壓縮筋,與該壓縮筋相對(duì)應(yīng)的空心體飛邊部分(以下稱作壓縮筋位)與該飛邊其它部分相比,具有更小的厚度,因而將會(huì)以更快的速度冷卻,從而獲得更大的剛性。因此,在塑料空心體剛離開吹塑模具時(shí),其飛邊區(qū)域由于受到了剛性更大的壓縮筋位的有效支撐,發(fā)生彎曲變形而接觸殼體并使產(chǎn)品報(bào)廢的概率大大降低了。該解決方案簡(jiǎn)單易行,在幾乎不用增加任何成本的情況下,從根本上解決了“粘飛邊”問題,大大提高了成品率。
上述吹塑模具還可以包括以下特征中的一個(gè)或多個(gè),單獨(dú)使用或組合使用:
-所述第一半模還包括至少一個(gè)第三區(qū)域,所述第二半模還包括至少一個(gè)第四區(qū)域,所述第三區(qū)域和所述第四區(qū)域構(gòu)造成用于形成塑料空心體的第二飛邊,其中,所述第三區(qū)域和所述第四區(qū)域中的至少一個(gè)內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)突出的壓縮筋。
-所述第一半模還包括至少一個(gè)第五區(qū)域,所述第二半模還包括至少一個(gè)第六區(qū)域,所述第五區(qū)域和所述第六區(qū)域構(gòu)造成用于形成塑料空心體的第三飛邊,其中,所述第五區(qū)域和所述第六區(qū)域中的至少一個(gè)內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)突出的壓縮筋。
-所述第一飛邊是所述塑料空心體的上飛邊。
-所述第二飛邊是所述塑料空心體的下飛邊。
-所述第三飛邊是所述塑料空心體的側(cè)飛邊。
-所述第一半模和所述第二半模上的突出的壓縮筋成對(duì)設(shè)置并在所述吹塑模具處于合模狀態(tài)時(shí)互相面對(duì)。
-在所述吹塑模具處于合模狀態(tài)時(shí),所述成對(duì)設(shè)置的壓縮筋的相對(duì)的表面之間的距離為3至10mm,優(yōu)選地4至5mm。采用這種吹塑模具生產(chǎn)出來的空心體的飛邊中具有厚度為3至10mm(優(yōu)選地4至5mm)的壓縮筋位,這種厚度的壓縮筋位在初步吹氣冷卻中能快速地冷卻到具有足以支撐飛邊其它部分的剛性。
-所述表面是平面。平的表面易于加工。但應(yīng)該理解,所述表面也可以具有其它形狀,例如波浪形、鋸齒型,這些形狀可能會(huì)使壓縮筋位具有更大的表面積,從而具有更快的冷卻速度和更好的支撐效果。
-所述壓縮筋的橫截面為梯形,所述梯形的上底邊對(duì)應(yīng)于所述壓縮筋的自由端。梯形的壓縮筋易于加工,不會(huì)顯著增加模具開發(fā)成本。但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,梯形僅是一個(gè)示例性實(shí)施例,壓縮筋還可以具有其他的幾何形狀和構(gòu)造。
-所述梯形的腰與所述梯形的上底邊之間的夾角為100°至170°。在這種情況下,所形成的飛邊的壓縮筋位與該飛邊的其它部分之間有平緩的過渡,不易引起應(yīng)力集中,壓縮筋位能達(dá)到較好的支撐效果。
-所述塑料空心體是機(jī)動(dòng)車燃料箱。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,機(jī)動(dòng)車燃料箱僅是一個(gè)示例性實(shí)施例。根據(jù)另一個(gè)示例,塑料空心體是機(jī)動(dòng)車SCR系統(tǒng)中的氨前體箱。
術(shù)語(yǔ)“空心體”是指在各種不同操作和環(huán)境條件下能夠貯存流體的密封容器。
術(shù)語(yǔ)“燃料箱”應(yīng)理解為是指一種防漏箱體,這種箱體能夠在不同的和變化的使用以及環(huán)境條件下儲(chǔ)存燃料。這種箱體的一個(gè)實(shí)例是機(jī)動(dòng)車輛所配備的燃料箱。
術(shù)語(yǔ)“塑料”應(yīng)理解為表示包括至少一種合成的聚合物樹脂的任何材料。任何類型的塑料均可適用。特別適用的塑料屬于熱塑性塑料的范疇。術(shù)語(yǔ)“熱塑性塑料”應(yīng)理解為表示包括任何熱塑性聚合物,這包括熱塑性彈性體以及它們的共混物。術(shù)語(yǔ)“聚合物”應(yīng)理解為既表示均聚物也表示共聚物(尤其是二元或三元共聚物)。這些共聚物的非限制性實(shí)例是:無規(guī)共聚物、直鏈嵌段共聚物、其他嵌段共聚物以及接枝共聚物。熔點(diǎn)低于分解溫度的任何類型的熱塑性聚合物或共聚物都是可適用的。具有分布在至少10攝氏度之內(nèi)的一個(gè)熔融范圍的合成熱塑性塑料是特別適當(dāng)?shù)?。這些材料的實(shí)例包括在它們的分子量上呈現(xiàn)多分散性的材料。經(jīng)常使用的一種聚合物是聚乙烯。用高密度聚乙烯(HDPE)已經(jīng)獲得了優(yōu)異的結(jié)果。
術(shù)語(yǔ)“飛邊”應(yīng)理解為表示塑料空心體從吹塑模具中出來時(shí)環(huán)繞在該空心體殼體周圍的多余材料,該多余材料在后續(xù)的步驟中會(huì)被去除。術(shù)語(yǔ)“上飛邊”、“下飛邊”、“側(cè)飛邊”中的方位詞“上”、“下”、“側(cè)”是相對(duì)于塑料空心體剛從吹塑模具中出來時(shí)的狀態(tài)而言的,通常在空心體殼體上方的飛邊稱為“上飛邊”,在空心體殼體下方的飛邊稱為“下飛邊”,在空心體殼體兩側(cè)的飛邊稱為“側(cè)飛邊”。
附圖說明
下面將參照附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是,這些附圖僅僅用于說明的目的,而并非意在對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的部件。為了說明的目的,這些圖并非完全按比例繪制。
圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的吹塑模具的第一半模的示意性側(cè)視圖。
圖2是圖1中圓圈處的示意性放大圖。
具體實(shí)施方式
圖1和圖2示意性地示出了用于制造塑料空心體的吹塑模具的一個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中,待制造的塑料空心體是機(jī)動(dòng)車燃料箱。該吹塑模具包括第一半模1和第二半模2(見圖2),這兩個(gè)半模合在一起之后將共同限定用于模制塑料空心體殼體的型腔40。由于第一半模1和第二半模2的構(gòu)造基本上是對(duì)稱的或者相應(yīng)的,故下文將主要參照第一半模1來說明本實(shí)用新型的原理。
圖1中僅示意性地示出了第一半模1。在該示例性實(shí)施例中,第一半模1包括上飛邊區(qū)域10、下飛邊區(qū)域20和側(cè)飛邊區(qū)域30(見圖1)。類似地,第二半模2包括相應(yīng)的上飛邊區(qū)域、下飛邊區(qū)域和側(cè)飛邊區(qū)域(未示出)。第一半模1的上飛邊區(qū)域10與第二半模2的上飛邊區(qū)域構(gòu)造成用于形成待制造的塑料空心體的上飛邊,即,當(dāng)?shù)谝话肽?和第二半模2合模時(shí),第一半模1的上飛邊區(qū)域10與第二半模2的上飛邊區(qū)域相互面對(duì)并共同限定一個(gè)空間,在吹塑成型過程中,進(jìn)入該空間的材料將形成環(huán)繞成型的殼體的上飛邊。同樣,第一半模1的下飛邊區(qū)域20與第二半模2的下飛邊區(qū)域構(gòu)造成用于形成待制造的塑料空心體的下飛邊,第一半模1的側(cè)飛邊區(qū)域30與第二半模2的側(cè)飛邊區(qū)域構(gòu)造成用于形成待制造的塑料空心體的側(cè)飛邊。
圖1示出在第一半模1的上飛邊區(qū)域10中設(shè)有突出的壓縮筋12。從圖2中可以看到,在第二半模2的上飛邊區(qū)域中也設(shè)有相應(yīng)的突出壓縮筋22。在吹塑模具處于合模狀態(tài)(P表示合模線)時(shí)壓縮筋12和壓縮筋22相互面對(duì),兩者之間的距離D小于第一半模1和第二半模2的飛邊區(qū)域其它部分之間的距離。因此,與所述壓縮筋相對(duì)應(yīng)的燃料箱飛邊部分(以下稱作壓縮筋位)與該飛邊其它部分相比,具有更小的厚度(等于距離D),因而將會(huì)以更快的速度冷卻,從而獲得 更大的剛性。因此,在燃料箱剛離開吹塑模具時(shí),其飛邊區(qū)域由于受到了剛性更大的壓縮筋位的有效支撐,發(fā)生彎曲變形而接觸殼體并使產(chǎn)品報(bào)廢的概率大大降低了。該解決方案簡(jiǎn)單易行,在幾乎不用增加任何成本的情況下,從根本上解決了“粘飛邊”問題,大大提高了成品率。
優(yōu)選地,在吹塑模具處于合模狀態(tài)時(shí),壓縮筋12和壓縮筋22的相對(duì)的表面14、24之間的距離D為3至10mm,優(yōu)選為4至5mm。采用這種吹塑模具生產(chǎn)出來的空心體的飛邊中具有厚度為3至10mm(優(yōu)選4至5mm)的壓縮筋位,這種厚度的壓縮筋位在初步吹氣冷卻中能快速地冷卻到具有足以支撐飛邊其它部分的剛性。
在本實(shí)施例中,壓縮筋12和22的橫截面為梯形,該梯形的上底邊(即較短的底邊)對(duì)應(yīng)于壓縮筋的自由端。梯形的壓縮筋易于加工,不會(huì)顯著增加模具開發(fā)成本。但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,梯形僅是一個(gè)示例性實(shí)施例,壓縮筋還可以具有其他的幾何形狀和構(gòu)造。有利地,所述梯形的腰與所述梯形的上底邊之間的夾角A為100°至170°。在這種情況下,所形成的飛邊的壓縮筋位與該飛邊的其它部分之間有平緩的過渡,不易引起應(yīng)力集中,壓縮筋位能達(dá)到較好的支撐效果。
圖2中僅僅示出了一對(duì)分別設(shè)置在第一半模1的上飛邊區(qū)域10和第二半模2的上飛邊區(qū)域中的壓縮筋12和22。但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,壓縮筋的數(shù)量和位置僅是示例性的,可以根據(jù)實(shí)際需要,在同一飛邊區(qū)域(上飛邊、下飛邊、側(cè)飛邊)的不同位置(例如飛邊面積較大、發(fā)生“粘飛邊”風(fēng)險(xiǎn)較大的位置)處設(shè)置多個(gè)壓縮筋,也可以在多個(gè)飛邊區(qū)域同時(shí)設(shè)置壓縮筋。例如,可以在第一半模和第二半模的上飛邊區(qū)域中設(shè)置一對(duì)或多對(duì)壓縮筋,同時(shí)在它們的下飛邊區(qū)域中和/或側(cè)飛邊區(qū)域中設(shè)置一對(duì)或多對(duì)壓縮筋。還應(yīng)當(dāng)理解的是,除了在第一半模和第二半模的相應(yīng)位置成對(duì)地設(shè)置壓縮筋之外,還可以僅在一個(gè)半模上設(shè)置突出的壓縮筋,只要該壓縮筋與另一半模的相應(yīng)區(qū)域之間的距離足夠小以便能夠形成足夠薄的壓縮筋位即可。
上述吹塑模具還可以用于生產(chǎn)其他塑料空心體,例如機(jī)動(dòng)車SCR系統(tǒng)中的氨前體箱。
附圖和以上說明描述了本實(shí)用新型的非限制性特定實(shí)施例。為了教導(dǎo)發(fā)明原理,已簡(jiǎn)化或省略了一些常規(guī)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解源自這些實(shí)施例的變型落在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解上述特征能夠以各種方式結(jié)合以形成本實(shí)用新型的多個(gè)變型。由此,本實(shí)用新型并不局限于上述特定實(shí)施例,而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。