一種用于塑料空心體的冷卻定型模具及系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型包括一種用于塑料空心體的冷卻定型模具及系統，該冷卻定型模具包括上模和下模，其中，所述空心體包括外圍焊接部，所述外圍焊接部具有凹型表面和相對的凸型表面，其特征在于，所述上模設有與所述凹型表面的形狀相匹配的沿周凸部，所述下模設有與所述凸型表面的形狀相匹配的沿周凹部，并且還設有用于向所述空心體內吹送冷卻氣體的吹針；該冷卻定型系統包括如上述的冷卻定型模具以及其上安裝有所述冷卻定型模具的模架，所述模架設有位置傳感器和控制機構，能夠控制所述冷卻定型模具在打開位置、完全合模位置和中間位置之間運動。該冷卻定型模具及系統有利于塑料空心體及外圍焊接部更好地貼合模具型腔表面，冷卻過程中不受損傷，形狀良好。
【專利說明】一種用于塑料空心體的冷卻定型模具及系統

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及塑料空心體制造設備領域，更具體地，涉及一種用于塑料空心體 的冷卻定型模具及冷卻定型系統。

【背景技術】
[0002] 由于塑料的重量較輕并且更容易模制出復雜形狀，它在眾多工業領域都有廣泛的 應用，例如用于制造容納液體和/或氣體的空心體。特別地，機動車的燃料箱越來越多地由 塑料制成。
[0003] 目前，通常采用吹塑成型或熱成型的方法來制造塑料空心體。然而，從成型模具中 取出的空心體一般溫度較高（例如，離開吹塑模具的燃料箱殼體溫度在l〇〇°C左右），要進 入到下一道加工工序必須要冷卻到室溫。如果在成型模具中完成成型之后直接進行冷卻步 驟，則會很大程度降低成型設備的利用率，而一套成型設備往往造價不菲，因此，應當最大 限度地發揮其價值以便提高生產效率，為企業謀取更多的經濟效益。為此，現有技術中存在 利用專門的冷卻定型模具來對剛剛離開成型模具的塑料空心體進行冷卻并最終定型的方 案。
[0004] 塑料空心體可以通過焊接多個分離的模塑部件而制得，這樣的塑料空心體通常帶 有外圍焊接部（通常俗稱為刀口）。為了滿足某些特殊的要求（例如，焊接部優越的防液體 滲漏性），有的外圍焊接部具有特殊的形狀，例如在W02006/064057 (尤其參見圖2,該申請 的全部內容以引用的方式并入本文中）中所描述的焊接部，該焊接部以附件的形式沿著焊 縫向空心體的外側延伸，該附件的橫截面具有基本上為三角形的基底，并且在空心體的外 側以變平的片結束。這種外圍焊接部在車輛燃料箱領域中通常被俗稱為特種高阻隔刀口。
[0005] 如圖4所示，現有技術中針對帶有上述特種高阻隔刀口的塑料空心體的冷卻定型 模具通常被設計成：下模外表面在與上述特種高阻隔刀口 33接合的部位具有沿周凸部12， 并在上模外表面與上述特種高阻隔刀口接合的部位具有沿周凹部22,以在模具合模時形成 與上述特種高阻隔刀口的形狀對應的空間。該冷卻定型模具直接從打開位置運行到完全閉 合位置，并高壓吹氣以使塑料空心體貼合模具型腔，完成冷卻定型。但是，該方案具有以下 技術問題：
[0006] 當帶有上述特種高阻隔刀口的塑料空心體被置于冷卻定型模具中進行冷卻定型 時，其特種高阻隔刀口有可能并沒有完全貼合地接觸下模表面的沿周凸部，導致在閉合模 具的瞬間可能被壓壞。同時，在塑料空心體未完全貼合冷卻定型模具的型腔表面時合模并 隨后在模具內部高壓吹氣，容易導致塑料空心體外表面未完全貼合的部分出現瑕疵。 實用新型內容
[0007] 本實用新型旨在解決上述技術問題。
[0008] 為此，本實用新型提供一種用于塑料空心體的冷卻定型模具，包括上模和下模，其 中，所述空心體包括外圍焊接部，所述外圍焊接部具有凹型表面和相對的凸型表面，其特征 在于，所述上模設有與所述凹型表面的形狀相匹配的沿周凸部，所述下模設有與所述凸型 表面的形狀相匹配的沿周凹部，并且還設有用于向所述空心體內吹送冷卻加壓氣體的吹 針。
[0009] 本實用新型的冷卻定型模具適用于帶有特殊形狀外圍焊接部（尤其是上述特種 高阻隔刀口）的塑料空心體。首先接收待冷卻空心體的下模設有與所述外圍焊接部的凸型 表面形狀相匹配的沿周凹部，而在合模時才接觸該空心體的上模設有與所述外圍焊接部的 凹型表面形狀相匹配的沿周凸部，這樣的設計更有利于外圍焊接部良好地貼合于模具的相 應表面，使得外圍焊接部在合模時不易受損傷。從冷卻定型模具中取出時最終產品的外圍 焊接部具有良好的形狀，這無疑能夠提商良品率。
[0010] 在本實用新型的一個實施例中，所述塑料空心體是燃料箱。
[0011] 術語"燃料箱"應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 以及環境條件下儲存燃料。這種箱體的一個實例是機動車輛所配備的箱體。
[0012] 術語"塑料"應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。術語"熱塑性塑料"應理解 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。術語"聚合物"應 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 實例是：無規共聚物、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攝氏度之內的 一個熔融范圍的合成熱塑性塑料是特別適當的。這些材料的實例包括在它們的分子量上呈 現多分散性的材料。經常使用的一種聚合物是聚乙烯。用高密度聚乙烯（HDPE)已經獲得 了優異的結果。
[0013] 在本實用新型的一個實施例中，所述吹針設置在與所述燃料箱的泵口相應的位置 處。插入塑料空心體中的吹針用于在冷卻定型模具部分合模或完全合模后，向塑料空心體 中吹入冷卻氣體。將吹針設置在與燃料箱泵口相應的位置處能充分利用燃料箱上已有的開 孔來完成吹氣冷卻的步驟，從而避免在燃料箱上設置專門用于吹針的開孔。由于燃料箱的 特殊性質，其上的開孔數量越少，越有利于減小燃料滲漏的可能性。
[0014] 在本實用新型的一個實施例中，冷卻定型模具的上下模的內部均設有冷卻流體通 道，用于在其中循環冷卻媒介以加速冷卻塑料空心體的外表面。
[0015] 本實用新型還提供一種用于塑料空心體的冷卻定型系統，其特征在于，該系統包 括如上述的冷卻定型模具以及其上安裝有所述冷卻定型模具的模架，所述模架設有位置傳 感器和控制機構，能夠控制所述冷卻定型模具在打開位置、完全合模位置和中間位置之間 運動。
[0016] 由于在打開位置與完全合模位置之間增加了一個中間位置，根據本實用新型的冷 卻定型系統能夠在完全合模進行高壓吹氣之前對塑料空心體進行低壓預吹氣，以使塑料空 心體略微鼓脹，良好貼合于冷卻定型模具的型腔表面，這樣能夠減少由于貼合不良而導致 的塑料空心體表面瑕疵，提高良品率。
[0017] 在上述冷卻定型系統的一個實施例中，在所述冷卻定型模具處于所述中間位置 時，所述上模與所述下模相距10至15毫米。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 下面將參照附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。本領域技術人員容易理解的 是，這些附圖僅僅用于說明的目的，而并非意在對本實用新型的保護范圍構成限制。圖中相 同的附圖標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。
[0019] 圖1是根據本實用新型一個實施例的冷卻定型模具在打開位置上的剖視圖。
[0020] 圖2是根據本實用新型一個實施例的冷卻定型模具在中間位置上的剖視圖。
[0021] 圖3是根據本實用新型一個實施例的冷卻定型模具在完全合模位置上的剖視圖。
[0022] 圖4是現有技術中的冷卻定型模具在與塑料空心體的外圍焊接部對應的部位的 放大圖。
[0023] 圖5是圖2中圓圈A的放大圖。

【具體實施方式】
[0024] 圖1示出了根據本實用新型一個優選實施例的用于塑料空心體30的冷卻定型模 具1。在該實施例中，塑料空心體30為機動車用燃料箱，但應當理解的是，它也可以是任何 其它塑料空心體。冷卻定型模具1包括上模10和下模20,塑料空心體30置于冷卻定型模 具1上下模之間的型腔內，由下模20承載。在下模20中還設有用于向塑料空心體30內吹 送冷卻氣體的吹針24,在本實施例中，其優選地設置于塑料空心體30泵口 36相對應的位置 上。
[0025] 仍如圖1所示，塑料空心體30包括外圍焊接部33,所述外圍焊接部33具有凹型 表面34和相對的凸型表面32。冷卻定型模具1的上模10設有與所述凹型表面34的形狀 相匹配的沿周凸部12,下模20設有與所述凸型表面32的形狀相匹配的沿周凹部22。圖5 是圖2的圓圈A的放大圖，更清楚地示出了根據本實用新型的冷卻定型模具與塑料空心體 的外圍焊接部對應的部位。這樣的設置能在冷卻定型模具1合模時，更加有利于外圍焊接 部33良好地貼合于上模10與下模20的相應外表面，確保外圍焊接部33不受損傷，外形良 好。這無疑能夠提高良品率，提升產品質量。
[0026] 本實用新型還包括冷卻定型系統，該系統包括如上所述的冷卻定型模具1以及其 上安裝有所述冷卻定型模具1的模架（未示出），所述模架設有位置傳感器和控制機構，能 夠控制所述冷卻定型模具1在打開位置P1、完全合模位置P3和中間位置P2之間運動。
[0027] 下面結合圖1-3描述本實用新型的冷卻定型系統是如何工作的：
[0028] 步驟1 :所述模架的控制機構使冷卻定型模具1運行至如圖1所示的打開位置P1， 此時上模10與下模20之間距離較大，有足夠的空間讓操作工在下模20中放入待冷卻定型 的塑料空心體30,下模20中的吹針24隨之進入塑料空心體30中；
[0029] 步驟2 :所述模架的控制機構使上模10下行，模架上的位置傳感器監測上模10的 位置，當其運行到與下模20距離預先設定的間距d(在一個實施例中為10至15毫米）時， 停止上模10。此時冷卻定型模具1處于中間位置P2。在此位置上，利用下模20中的吹針 24低壓（例如100-900毫巴）吹氣一段預先設定的時間（例如10至15秒），略微吹脹塑 料空心體30,使其良好貼合于模具的型腔表面；
[0030] 步驟3 :所述模架的控制機構使上模10繼續下行，模架上的位置傳感器監測上模 10的位置，當其運行到與下模20距離為零（即完全合模）時，停止上模10。此時冷卻定型 模具1處于完全合模位置P3。在此位置上，利用下模20中的吹針24對塑料空心體30進行 高壓（例如大約1. 2巴）吹氣、排氣，直到完成冷卻定型。
[0031] 附圖和以上說明描述了本實用新型的非限制性特定實施例。為了教導發明原理， 已簡化或省略了 一些常規方面。本領域技術人員應該理解源自這些實施例的變型落在本實 用新型的范圍內。本領域技術人員應該理解上述特征能夠以各種方式結合以形成本實用新 型的多個變型。由此，本實用新型并不局限于上述特定實施例，而僅由權利要求和它們的等 同物限定。
【權利要求】
1. 一種用于塑料空心體的冷卻定型模具，包括上模和下模，其中，所述空心體包括外圍 焊接部，所述外圍焊接部具有凹型表面和相對的凸型表面，其特征在于，所述上模設有與所 述凹型表面的形狀相匹配的沿周凸部，所述下模設有與所述凸型表面的形狀相匹配的沿周 凹部并且還設有用于向所述空心體內吹送冷卻氣體的吹針。
2. 如權利要求1所述的冷卻定型模具，其特征在于，所述空心體是燃料箱。
3. 如權利要求2所述的冷卻定型模具，其特征在于，所述吹針設置在與所述燃料箱的 泵口相應的位置處。
4. 如權利要求1所述的冷卻定型模具，其特征在于，所述上模和所述下模內部均設有 冷卻流體通道。
5. -種用于塑料空心體的冷卻定型系統，其特征在于，包括如上述權利要求中任一項 所述的冷卻定型模具以及其上安裝有所述冷卻定型模具的模架，所述模架設有位置傳感器 和控制機構，能夠控制所述冷卻定型模具在打開位置、完全合模位置和中間位置之間運動。
6. 如權利要求5所述的冷卻定型系統，其特征在于，在所述冷卻定型模具處于所述中 間位置時，所述上模與所述下模相距10至15毫米。
【文檔編號】B29C33/04GK203888086SQ201420296037
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月5日 優先權日:2014年6月5日
【發明者】許本海, 劉先登 申請人:英瑞杰汽車系統（武漢）有限公司