CN102059790B - 管体的挤出方法及管体的挤出装置 - Google Patents

管体的挤出方法及管体的挤出装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种形成挤出管体(HA)的制造方法，使用挤出模具(23)，挤出模具(23)具有挤出模口(25)和芯侧模具(26)，挤出模口(25)具有圆形横截面的开口侧内周面(25a)，芯侧模具(26)布置为与挤出模口(25)同心，通过开口侧内周面(25a)与芯侧模具(26)的芯侧外周面(26d)之间所限定的挤出通道(27)，挤出管材料。此时，通过控制芯侧模具(26)相对于挤出模口(25)在旋转方向的位置和在轴向的位置，在周向改变管材料与开口侧内周面(25a)和芯侧外周面(26d)的接触面积，从而将管材料的挤出速度设定为在周向不同数值，使挤出管体(HA)具有弯曲的构造。

Description

管体的挤出方法及管体的挤出装置
技术领域
本发明涉及弯曲管体的制造方法以及管体的挤出装置，弯曲管体用在机动车的热水管线或燃油管线中或其他机器中。
背景技术
用于制造上述弯曲胶管(hose)类型的常规胶管制造方法包括如下步骤。即，通过挤出未硫化橡胶，形成胶管中间体。然后冷却胶管中间体，并在向其施加脱模剂后将其切成预定长度。进一步，手动将胶管中间体放置在具有弯曲形状的金属心轴上，进行硫化以形成胶管。之后，手动将胶管从心轴取下。在使用心轴的各步骤中，由于手动执行将胶管中间体放置到心轴上以及将硫化胶管从心轴取下的操作，存在这些步骤很费事的问题。
另外，作为制造具有一个或多个弯曲部分的挤出制品的方法，如专利文献1所描述的，已知一种制造具有一个或多个弯曲部分的挤出材料的方法。然而，即使应用了这种技术，仍存在无法处理立体复杂弯曲构造的问题。
专利文献1：JP-A-10-263682
发明内容
本发明旨在解决现有技术中存在的问题，目的是提供一种不使用心轴就可以制造具有复杂弯曲构造的管体的方法，以及用于挤出这种管体的挤出装置。
本发明着眼于解决至少一部分上述问题，本发明可以以下述形式或应用实例来实现。
根据本发明的第一方面，提供一种用于形成挤出管体的方法，使用挤出模具，挤出模具具有挤出模口和芯侧模具，挤出模口具有布置在挤出模口开口侧并为圆形横截面的内周面，芯侧模具布置为与挤出模口同心，通过内周面与芯侧模具外周面之间所限定的挤出通道，挤出管材料，其中，通过控制芯侧模具相对于挤出模口在旋转方向的位置和在轴向的位置，在周向改变管材料与内周面和外周面的接触面积，从而将管材料的挤出速度设定为在周向不同数值，使挤出管体弯曲。
根据本发明的第一方面，通过连续挤出橡胶材料，同时，控制芯侧模具在轴向或旋转方向的位置，即，改变橡胶材料与挤出模具的开口侧内周面和芯侧外周面的周向接触面积，可以制造直状管状件或者甚至制造出具有变化曲率半径的立体弯曲构造的挤出管体，从而可以提供更高的生产率。
另外，不再必须将现有技术中所描述的那种心轴***挤出管体用于弯曲，以及，所需的操作也简单，从而提供更高的生产率。
根据本发明的第二方面，芯侧模具具有斜面，斜面位于芯侧模具的末端部，并通过斜向切割圆柱体而形成，从而，可以通过简单的方法改变周向接触面积。
根据本发明的第三方面，一种管体挤出装置，用于通过挤出管材料形成挤出管体，管体挤出装置包括：胶管挤出机，其具有挤出模具(挤出模口)和芯侧模具，该挤出模具(挤出模口)具有布置在挤出模口开口侧并为圆形横截面的内周面，芯侧模具布置为与挤出模口同心，并适合于通过内周面与芯侧模具外周面之间所限定的挤出通道挤出管材料；橡胶挤出机，其构造成将管材料供给进入胶管挤出机的挤出通道；以及模具位置控制机构，其构造成，通过控制芯侧模具相对于挤出模口在旋转方向的位置和在轴向的位置，在周向改变管材料与内周面和外周面的接触面积，从而将管材料的挤出速度设定为在周向的不同数值。
附图说明
图1为说明图，图示根据本发明实施例胶管(管状挤出件)挤出方法制造的胶管；
图2为图示用于挤出胶管的胶管挤出装置的说明图；
图3为图2所示胶管挤出装置的放大说明图；
图4为挤出模具附近部位的放大说明图；
图5为挤出模具的轴测图；
图6为说明挤出模具的说明图；
图7为说明胶管挤出装置所进行制造步骤的说明图；
图8为说明图7中步骤下一步的说明图；
图9为说明图8中步骤下一步的说明图；
图10为说明图9中步骤下一步的说明图；
图11为说明图10中步骤下一步的说明图；以及
图12为说明图11中步骤下一步的说明图。
具体实施方式
(1)具有弯曲构造的胶管H的示意性构造
图1为图示根据本发明实施例胶管挤出方法制造的胶管的说明图。胶管H为例如橡胶胶管，用于散热器与发动机相连接的位置处，并弯曲成立体(3D)构造，以配合发动机舱内的布置路径。胶管H由下述胶管挤出装置制造。
(2)胶管制造方法
(2)-1胶管挤出装置10
图2为图示用于挤出胶管H的胶管挤出装置10的说明图。胶管挤出装置10包括：胶管挤出机20；模具位置控制机构30，其适合于受到驱动以改变胶管挤出机20所挤出的挤出管体HA的弯曲构造；以及橡胶挤出机40，其用于将橡胶材料(管材料)供入胶管挤出机20。
图3是图2所示胶管挤出机20的放大说明图。胶管挤出机20包括模具基座22和设置在模具基座22端部的挤出模具23。模具基座22包括：材料供给室22a，供自橡胶挤出机40(图2)的橡胶材料供至此处；以及材料供给通道22b，其与材料供给室22a相连，用于将橡胶材料运送至挤出模具23。
图4为挤出模具23附近部位的放大说明图，以及，图5是挤出模具23的轴测图。挤出模具23包括开口侧模具24和芯侧模具26。开口侧模具24具有挤出模口(挤出孔)25，挤出模口25具有内径设定为待制造胶管外径预定放大比率的开口侧内周面25a。在开口侧内周面25a与芯侧模具26之间限定挤出通道27，挤出通道27与材料供给通道22b相连。图3所示芯侧模具26包括：支撑基座26a，其伸入模具基座22的通孔22c中；以及芯部26b，其在支撑基座26a的一端处一体方式形成。支撑基座26a的另一端与图2所示的模具位置控制机构30相连，从而，支撑基座26a支撑在通孔22c中以进行旋转，同时可前后移动。如图4和图5所示，以预定角度对芯部26b的末端进行切割，从而产生斜面26c。另外，芯部26b的外周构成与开口侧内周面25a相对的芯侧外周面26d。在开口侧内周面25a与芯侧外周面26d之间，限定挤出通道27和位于挤出通道27端部的挤出口28。这里，如图6所示，用La表示开口侧内周面25a在轴向D的长度，以及，用重叠长度L表示在轴向上芯侧外周面26d全周重叠开口侧内周面25a的长度，根据芯侧模具26的芯部26b轴向位置，重叠长度L可在0≤L＜La的范围内变化。即，通过改变重叠长度L，可以使穿过挤出通道27的橡胶材料与开口侧内周面25a和芯侧外周面26d两者的接触面积在周向不同，从而，可以将橡胶材料与内周面和外周面两者的摩擦力设定为不同的。这里，开口侧内周面25a的轴向长度La可以设定为10mm。此时，可在0mm至10mm的范围内改变重叠长度L。
在图2中，模具位置控制机构30包括纵向驱动马达32和布置在支撑台33上的旋转驱动马达34。通过对驱动轴32a进行驱动，纵向驱动马达32可使支撑台33上的旋转驱动马达34在轴向移动。经由位于旋转驱动马达34的驱动轴34a处的联轴器(coupling)36，旋转驱动马达34联结到芯侧模具26的一端。从而，通过驱动纵向驱动马达32，使支撑台33上的旋转驱动马达34移动，结果，可以在轴向控制芯侧模具26的位置。另外，可以通过驱动旋转驱动马达34，在周向控制芯侧模具26的位置。
橡胶挤出机40包括：筒状件41，其限定填充室41a；以及螺杆42，其布置在填充室41a内，并适合于通过未示出的马达驱动以进行旋转。经由在筒状件41末端处挤出头43中所形成的注射通道43a，橡胶挤出机40连接到胶管挤出机20的模具基座22。在驱动螺杆42进行旋转时，通过调整橡胶挤出机40的构造，填充在筒状件41内的橡胶材料通过注射通道43a供给到胶管挤出机20中。
(2)-2胶管H的制造方法
下面，描述通过胶管挤出装置10制造弯曲胶管H的过程。在图2所示的胶管挤出装置10中，通过橡胶挤出机40中经驱动而旋转的螺杆42，填充在填充室41a内的橡胶材料经由注射通道43a供给到胶管挤出机20的材料供给室22a内。然后，如图3所示，材料供给室22a内的橡胶材料穿过材料供给通道22b，并进一步穿过挤出模具23中的挤出通道27，从而，挤出管体HA从挤出口28挤出。
另外，通过模具位置控制机构30对芯侧模具26的芯部26b进行位置控制，确定胶管H的弯曲构造。假设通过图2所示模具位置控制机构30中纵向驱动马达32和旋转驱动马达34进行位置控制，使芯侧模具26位于图7所示位置。即，设定芯侧模具26的芯部26b，使得芯侧外周面26d在轴向重叠开口侧内周面25a的重叠长度L为L1(La)。在这种状态下，当橡胶材料从挤出口28挤出时，在周向上，橡胶材料与芯侧外周面26d的接触面积和与开口侧内周面25a的接触面积相等。因此，橡胶材料受到均匀的摩擦力。从而，橡胶材料沿周向以相同的速度挤出，从而形成具有直线形状的挤出管体HA。
之后，通过驱动模具位置控制机构30的纵向驱动马达32，使芯侧模具26在图8中箭头d1所示方向移动，从而使重叠长度L减少到L2。这样，当从挤出口28挤出橡胶材料时，橡胶材料与芯侧外周面26d的接触面积和与开口侧内周面25a的接触面积彼此不同，从而橡胶材料在下部受到的摩擦力大于在上部受到的摩擦力。从而，橡胶材料沿周向以不同的速度挤出，因而挤出管体HA形成为在较低挤出速度的方向弯曲。
如图9所示，芯侧模具26在箭头d1所示方向进一步移动以将重叠长度L减小到L3时，增大了周向位置处的挤出速度差异，从而挤出管体HA以更大的曲率半径弯曲。然后，当芯侧模具26在箭头d2所示方向移动并进一步旋转180时，如图10所示，挤出管体HA变直。之后，如图11所示，当芯侧模具26在箭头d1所示方向移动以使重叠长度L减少到L5时，挤出管体HA如图中所示朝上方弯曲。进一步，如图12所示，当芯侧模具26在箭头d1所示方向移动以使重叠长度L减小到L6时，可以增加挤出管体HA弯曲构造的曲率半径。然后，当挤出至预定长度时，对挤出管体HA进行切割。接着，将如此切割的挤出管体HA送至未示出的硫化箱进行硫化，得到具有弯曲构造的胶管。
(3)本实施例的功能和优点
除了前述优点之外，本实施例的构造提供了下述优点。
(3)-1根据本实施例的胶管挤出方法，通过连续挤出橡胶材料，同时，控制芯侧模具26在轴向或旋转方向的位置，即，改变橡胶材料与挤出模具23的开口侧内周面25a和芯侧外周面26d的周向接触面积，可以制造直状的挤出管体H或者甚至制造出具有变化曲率半径的立体弯曲构造的挤出管体，从而可以提供更高的生产率。
(3)-2不再必须将现有技术中所描述的那种心轴***挤出管体HA用于弯曲，以及，所需的操作也简单，从而提供更高的生产率。
(3)-3挤出口28是不变的，仅仅周向挤出速度不同，从而得到具有均匀厚度的挤出管体HA。
本发明并不限于上述实施方式，在不脱离本发明精神和范围的情况下，可以以多种形式实施。例如，可以采用下述变化方式。
虽然在前述实施例中描述橡胶胶管作为管体，本发明并不限于此。本发明可应用于多种类型管材料制成的管体，管材料包括弹性体和金属。

Claims (2)

1.一种用于形成挤出管体的方法，使用挤出模具，所述挤出模具具有挤出模口和芯侧模具，所述挤出模口具有布置在该挤出模口的开口侧并为圆形横截面的内周面，所述芯侧模具布置为与所述挤出模口同心，通过所述内周面与所述芯侧模具的外周面之间所限定的挤出通道，挤出管材料，
其特征在于，通过控制所述芯侧模具相对于所述挤出模口在旋转方向的位置和在轴向的位置，在周向改变所述管材料与所述内周面和所述外周面的接触面积，从而将所述管材料的挤出速度设定为在周向为不同数值，使所述挤出管体弯曲，以及
其中，所述芯侧模具具有斜面，所述斜面位于所述芯侧模具的末端部，该斜面通过斜向切割芯侧模具的芯部末端而形成，以及，所述芯侧模具的末端部位于所述挤出模口的开口侧。
2.一种管体挤出装置，用于通过挤出管材料形成挤出管体，所述管体挤出装置包括：
胶管挤出机，其具有挤出模口和芯侧模具，所述挤出模口具有布置在该挤出模口的开口侧并为圆形横截面的内周面，所述芯侧模具布置为与所述挤出模口同心，并适合于通过所述内周面与所述芯侧模具的外周面之间所限定的挤出通道挤出管材料；
橡胶挤出机，其构造成，将所述管材料送入所述胶管挤出机的所述挤出通道；
其特征在于，
所述装置还包括：模具位置控制机构，其构造成，通过控制所述芯侧模具相对于所述挤出模口在旋转方向的位置和在轴向的位置，在周向改变所述管材料与所述内周面和所述外周面的接触面积，从而将所述管材料的挤出速度设定为在周向为不同数值，
其中，所述芯侧模具具有斜面，所述斜面位于所述芯侧模具的末端部，该斜面通过斜向切割芯侧模具的芯部末端而形成，以及，所述芯侧模具的末端部位于所述挤出模口的开口侧。
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