一種塑料進(jìn)氣歧管的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種塑料進(jìn)氣歧管的制造方法，先用橡膠材料制作一個與所需進(jìn)氣歧管內(nèi)腔形狀完全相同的橡膠套；再將橡膠套放置到進(jìn)氣歧管注塑模具的模腔內(nèi)；注塑前，先通過高壓水泵往橡膠套內(nèi)充水，使橡膠套膨脹到與所需塑料進(jìn)氣歧管的內(nèi)徑相等的尺寸；開始往模具內(nèi)注入塑料熔體，橡膠套內(nèi)的水壓隨即上升，并保持到與熔體壓力相等；注塑完畢，待制品冷卻定型后，關(guān)閉高壓水泵，打開模具，橡膠套排水泄壓，將橡膠套從成型好的進(jìn)氣歧管中抽出，得到合格的塑料進(jìn)氣歧管。本發(fā)明優(yōu)點是：降低了進(jìn)氣歧管在生產(chǎn)過程的能耗和環(huán)境污染，并提高氣體在進(jìn)氣歧管中的流動速率，從而提高了發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。
【專利說明】一種塑料進(jìn)氣歧管的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于汽車發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管，具體是一種以塑料為材質(zhì)的發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]進(jìn)氣歧管(Automotive Air Intake,簡稱AIM)是汽車發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵零部件之一，主要功能是把空氣和燃油均勻混合后順暢地分配給發(fā)動機(jī)各缸體，是一個結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高、制造難度大的零件。傳統(tǒng)上，制造進(jìn)氣歧管的材料是鑄鐵或鋁合金，但隨著汽車輕量化發(fā)展的要求，業(yè)界開始嘗試采用密度更小的工程塑料(如玻璃纖維增強(qiáng)的尼龍66，簡稱PA66+GF)取代鋁合金來制造進(jìn)氣歧管。
[0003]目前，制造進(jìn)氣歧管的工藝主要有兩種，一是熔芯注塑成型法，二是分體注塑后焊接成型法。前者的原理是先用低熔點的錫合金制成進(jìn)氣歧管的內(nèi)腔型芯，然后將其放入模具中，向模具內(nèi)注入塑料熔體，冷卻定型后取出包含錫合金型芯的制品，再將其放入高溫溶液中對型芯加熱直至錫合金型芯被熔化掉，經(jīng)處理后得到整體的塑料進(jìn)氣歧管。后者的原理是在設(shè)計塑料進(jìn)氣歧管時，將結(jié)構(gòu)復(fù)雜的進(jìn)氣歧管拆分為結(jié)構(gòu)相對簡單、能一次注塑成型的多片塑料分體，將各塑料分體分別注塑成型后，再利用摩擦焊機(jī)將各分體逐個焊接起來，最終構(gòu)成完整的進(jìn)氣歧管。
[0004]上述的兩種工藝中，熔芯注塑成型法的制品精度高、內(nèi)腔光滑、整體質(zhì)量好，但存在能耗大、污染環(huán)境重、成本高等缺點；而分體注塑后摩擦焊接成型法的能耗相對較低、污染較輕、制造成本相對較低，但存在進(jìn)氣歧管內(nèi)腔有不夠光滑、制品精度不足、整體質(zhì)量低、廢品率聞等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種工藝先進(jìn)、節(jié)能環(huán)保、綜合成本低的發(fā)動機(jī)塑料進(jìn)氣歧管的制造方法。
[0006]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:
一種塑料進(jìn)氣歧管的制造方法，包括如下步驟:
1、用橡膠材料制作一個與所需進(jìn)氣歧管內(nèi)腔形狀完全相同的橡膠套，橡膠套包含一主管、以及與主管相通的支管；
2、在塑料進(jìn)氣歧管注塑模具的模腔內(nèi)鑲嵌一個壓力傳感器，在注塑時可即時檢測模腔內(nèi)塑料熔體的壓力值；
3、將步驟I制作好的橡膠套，放置到塑料進(jìn)氣歧管注塑模具的模腔內(nèi)，橡膠套主管的一端連接高壓水泵，另一端連接電動溢流閥，在主管的出口與電動溢流閥之間并聯(lián)有壓力表，以觀察橡膠套內(nèi)的水壓值；還設(shè)有單片機(jī)與壓力傳感器和電動溢流閥連接，溢流閥的開啟壓力受到單片機(jī)指令的控制，溢流閥的出口連接至散熱器，溢流閥的出水經(jīng)過散熱器散熱、冷卻后回流到水箱循環(huán)使用； 4、注塑前，通過高壓水泵往橡膠套內(nèi)注入冷卻水，調(diào)整電動溢流閥開啟壓力的大小，使橡膠套膨脹到與所需塑料進(jìn)氣歧管的內(nèi)徑相等的尺寸；
5、合上注塑模具，開始往模具內(nèi)注入塑料熔體；
6、隨著塑料熔體的不斷充填，模腔內(nèi)的熔體壓力迅速上升，模腔內(nèi)的壓力傳感器檢測到熔體壓力的變化并將該信號傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)比較處理，單片機(jī)隨后向電動溢流閥發(fā)出控制信號，調(diào)整溢流閥的開啟壓力，橡膠套內(nèi)的水壓隨即上升，并保持到與熔體壓力相等；
7、注塑完畢，待制品冷卻定型后，關(guān)閉高壓水泵，打開模具，橡膠套排水泄壓后，將橡膠套從成型好的進(jìn)氣歧管中抽出，即得到合格的塑料進(jìn)氣歧管制品。
[0007]步驟I中，用全氟醚橡膠材料，采用現(xiàn)有技術(shù)制作與所需進(jìn)氣歧管內(nèi)腔形狀完全相同的橡膠套，橡膠套的壁厚為0.5?1.0_。全氟醚橡膠具有優(yōu)異的耐高溫性能，在300°C的高溫下，也能保持橡膠的彈性特征。橡膠套膨脹后的形狀與進(jìn)氣歧管的內(nèi)腔完全一致，通過試驗，預(yù)先標(biāo)定膨脹到所需尺寸的額定水壓值。
[0008]步驟3所述的塑料進(jìn)氣歧管注塑模具為現(xiàn)有技術(shù)，橡膠套的放置與傳統(tǒng)的錫合金型芯相同。橡膠套在注塑前需先注入冷卻水，以保證橡膠套膨脹到與所需塑料進(jìn)氣歧管的內(nèi)徑相等的尺寸。橡膠套在注塑成型時，由于其內(nèi)部有連續(xù)不斷的冷卻水在流動，水流將高溫塑料熔體傳遞到橡膠套上的熱量迅速帶走，從而保證了橡膠套不會因接觸高溫塑料熔體而產(chǎn)生破裂或熔化的現(xiàn)象。
[0009]本發(fā)明塑料進(jìn)氣歧管的制造，由于用橡膠套取代了錫合金型芯，避免了制作、熔化和回收錫合金型芯這一復(fù)雜過程。橡膠套在每次注塑成型后，排水泄壓即可將其取出，因而可以循環(huán)使用。因此，本發(fā)明方法極大的節(jié)省了能耗，避免了環(huán)境污染。本發(fā)明方法與分體注塑成型焊接法相比，由于其無需焊接，沒有焊接時形成的焊縫和焊接時導(dǎo)致的變形缺陷，因此，制得的塑料進(jìn)氣歧管制品的內(nèi)壁光滑程度得到了較大幅度的提高。
[0010]綜上所述，采用本發(fā)明方法制造的塑料進(jìn)氣歧管，降低了能耗和環(huán)境污染，并可以提高氣體在進(jìn)氣歧管中的流動速率，從而提高發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比其有益效果為:
1.與熔芯注塑成型法相比，避免了制作、熔化錫質(zhì)型芯的這一過程，從而避免了環(huán)境污染，減少了能耗，降低了成本。
[0012]2.與分體注塑成型焊接法相比，由于無需焊接，沒有焊接時形成的焊縫和焊接時導(dǎo)致的變形，因此，進(jìn)氣歧管的內(nèi)壁光滑程度得到了大幅度的提高，因此可以提高氣體在進(jìn)氣歧管中的流動速率，從而提高了發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。
[0013]3.采用該方法制造的進(jìn)氣歧管，總體制造成本大幅度降低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為實施例橡膠套的結(jié)構(gòu)主視圖；
圖2為圖1的側(cè)視圖；
圖3為實施例進(jìn)氣歧管在注塑成型時與相關(guān)元器件的連接示意圖。
[0015]圖中，1.高壓水泵2.注塑模具3.橡膠套3-1.橡膠套主管3-2.橡膠套支管4.壓力傳感器5.單片機(jī)6.壓力表7.電動溢流閥8.散熱器9.水箱?！揪唧w實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例對本
【發(fā)明內(nèi)容】
作進(jìn)一步的說明，但不是對本發(fā)明的限定。實施例
[0017]參照圖1、圖2和圖3，本實施例針對采用工程塑料PA66+GF為材質(zhì)的發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管的制造。
[0018]首先，采用全氟醚橡膠制作出一個與所需進(jìn)氣歧管內(nèi)腔形狀完全相同的橡膠套3，其壁厚在0.5?1.0mm之間，該橡膠套3在沒充水時可以進(jìn)行任意的揉、折。橡膠套3包含一主管3-1、以及與主管3-1相通的支管3-2。
[0019]其次，在塑料進(jìn)氣歧管注塑模具2的模型腔內(nèi)鑲嵌一個壓力傳感器4，在注塑時可即時檢測模腔內(nèi)塑料熔體的壓力值；準(zhǔn)備注塑生產(chǎn)時，將橡膠套3放入進(jìn)氣歧管注塑模具2的模腔內(nèi)，將高壓水泵I與橡膠套主管3-1的入口連接，主管3-1的出口與電動溢流閥7連接，在出口與溢流閥7之間并聯(lián)有壓力表6以觀察橡膠套3內(nèi)的水壓值，溢流閥7的出口連接至散熱器8，溢流閥7的出水經(jīng)過散熱器8散熱、冷卻后回流到水箱9循環(huán)使用。
[0020]注塑時，通過高壓水泵I往橡膠套3內(nèi)注入冷卻水，橡膠套3開始膨脹，調(diào)整溢流閥7的開啟壓力，即控制橡膠套3內(nèi)的水壓以達(dá)到預(yù)定的壓力值，使橡膠套3膨脹到與所需塑料進(jìn)氣歧管的內(nèi)徑相等的尺寸；合上模具2，向模具2內(nèi)注入塑料熔體，隨著塑料熔體的不斷充填，模腔內(nèi)的熔體壓力迅速上升，模腔內(nèi)的壓力傳感器4檢測到熔體壓力的變化并將該信號傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)5中進(jìn)行數(shù)據(jù)比較處理，單片機(jī)5隨即向電動溢流閥7發(fā)出控制信號，調(diào)整溢流閥7的開啟壓力，橡膠套3內(nèi)的水壓隨即上升，并保持到與熔體壓力相等；注塑完畢，待制品冷卻定型后，關(guān)閉高壓水泵1，打開模具2，排出橡膠套3內(nèi)的水，將其從成型好的進(jìn)氣歧管中抽出，即得到合格的所需的塑料進(jìn)氣歧管制品。
[0021]采用以上方案后，降低了能耗和環(huán)境污染，同時，由于沒有焊接時造成的焊縫和變形，因此進(jìn)氣歧管的內(nèi)部管道的光滑程度不受影響，因而可以提高氣體在進(jìn)氣歧管中的流動效率，從而提高發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。
【權(quán)利要求】
1.一種塑料進(jìn)氣歧管的制造方法，其特征是包括如下步驟: (1)用橡膠材料制作一個與所需進(jìn)氣歧管內(nèi)腔形狀完全相同的橡膠套，橡膠套包含一主管、以及與主管相通的支管； (2)在塑料進(jìn)氣歧管注塑模具的模腔內(nèi)鑲嵌一個壓力傳感器； (3)將步驟(I)制作好的橡膠套，放置到塑料進(jìn)氣歧管注塑模具的模腔內(nèi)，橡膠套主管的一端連接高壓水泵，另一端連接電動溢流閥，在主管的出口與電動溢流閥之間并聯(lián)有壓力表，以觀察橡膠套內(nèi)的水壓值，還設(shè)有單片機(jī)與壓力傳感器和電動溢流閥連接，溢流閥的開啟壓力受到單片機(jī)指令的控制，溢流閥的出口連接至散熱器，溢流閥的出水經(jīng)過散熱器散熱、冷卻后回流到水箱循環(huán)使用； (4)注塑前，通過高壓水泵往橡膠套內(nèi)注入冷卻水，調(diào)整電動溢流閥開啟壓力的大小，使橡膠套膨脹到與所需塑料進(jìn)氣歧管的內(nèi)徑相等的尺寸； (5)合上注塑模具，開始往模具內(nèi)注入塑料熔體； (6)模腔內(nèi)的壓力傳感器檢測到熔體壓力的變化并將該信號傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)比較處理，單片機(jī)隨即向電動溢流閥發(fā)出控制信號，調(diào)整溢流閥的開啟壓力，橡膠套內(nèi)的水壓隨即上升，并保持到與熔體壓力相等； (7)注塑完畢，待制品冷卻定型后，關(guān)閉高壓水泵，打開模具，橡膠套排水泄壓后，將橡膠套從成型好的塑料進(jìn)氣歧管中抽出，即得到合格的塑料進(jìn)氣歧管制品。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的塑料進(jìn)氣歧管的制造方法，其特征是:步驟(I)采用全氟醚橡膠材料制作橡膠套，橡膠套的壁厚為0.5?1.0mm。
【文檔編號】B29C45/14GK103991164SQ201410209474
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月19日
【發(fā)明者】劉朝福 申請人:桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院