一种汽车水管免切割成型模具装置及使用方法与流程

本发明涉及模具成型，具体为一种汽车水管免切割成型模具装置及使用方法。

背景技术：

1、汽车冷却系统、暖风系统中的水管多为橡胶或热塑性弹性体材质，其形状常呈u型或带有弯曲段，以适应发动机舱内的空间布置。现有技术中，这类弯曲水管的成型主要存在以下问题： 1.浇口后处理麻烦：传统模具采用侧浇口或大浇口注料，成型后产品上残留料把，需要人工或机械切割，工序多、效率低，且切割面易产生毛刺或缺损。2.u型弯曲段抽芯困难：u型水管的内腔呈弯曲状，刚性整体芯棒无法沿轴向抽出。现有解决方案包括：①哈夫模结构，将型腔分成两半，开模后取出带芯棒的产品再抽芯，但哈夫模结构复杂、分型线影响产品外观和密封性；②柔性芯棒（如弹簧芯棒、橡胶芯棒），靠芯棒自身变形抽出，但柔性芯棒成型精度差、寿命短、产品内表面质量不稳定；③油缸驱动旋转抽芯或分段滑块抽芯，结构复杂、成本高、维护困难。 3.排气泄压不可控：橡胶/弹性体材料注射时流动性差，型腔内空气不易排出，易产生气泡、缺料、烧焦等缺陷。现有模具多采用固定排气槽，排气量不可调，无法适应不同材料和工艺参数。 4.产品弹性不均匀：冷却或保压不均匀导致产品各段弹性不一致，抽芯时易被拉裂或变形。因此，亟需一种结构简单、成型精度高、免后切割、抽芯方便且排气可控的汽车水管成型模具。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种汽车水管免切割成型模具装置及使用方法，通过点浇口自动拉断、刚性u型芯棒分段拉绳抽芯、动态泄压保压三者协同，实现免切割、高精度、高效率的弯曲水管成型。

3、（二）技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种汽车水管免切割成型模具装置，包括下模，所述下模上设有下型芯，所述下模上方设有可进行开合操作的上模，所述上模的下方设有上型芯，所述上模上设有与上型芯相连通的注料通道，所述下型芯的底端设有冷却注入槽，所述注料通道与成型腔的连接处为小直径点浇口，开模时所述点浇口可自动拉断；所述下型芯与上型芯之间设有芯棒组件，所述下模上设有用于对芯棒组件的安装进行限位定位的定位组件且该定位组件还用于对下型芯和上型芯之间的成型腔进行密封，所述芯棒组件置于成型腔内并与定位组件、成型腔围合形成汽车水管的成型空间，所述下型芯中设有与成型腔相连通的且可进行泄压操作的泄压结构。该模具装置通过点浇口实现免切割成型，通过芯棒组件与定位组件的配合实现弯曲水管的高精度成型，通过泄压结构实现注料过程中的自动稳压排气，三者协同保证产品质量并简化后续工序。

5、可选的，所述芯棒组件包括u型管段和两个直管段，两个所述直管段与u型管段间可拆卸连接；所述u型管段为刚性管。所述 u 型管段采用不锈钢或铝合金材质，具有较高的刚性和表面光洁度，以保证成型后水管内腔的尺寸精度和表面质量；两个直管段分别连接于 u 型管段的两端，使芯棒组件整体呈 u 型以适配弯曲水管的内腔形状，可拆卸连接便于抽芯时分段拆除。

6、可选的，所述直管段与u型管段之间设有密封圈。所述密封圈采用耐温耐油橡胶材质，套设于直管段与 u 型管段的螺纹连接处，防止注料时熔融材料从螺纹间隙渗入芯棒内部，保证产品内壁无飞边。

7、可选的，所述定位组件包括定位板，所述定位板安装在下模上并抵接于下型芯的侧壁且用于对成型腔端部进行密封，所述定位板内分别设有与u型管段的两个端部一一对应可拆卸连接的中空套管，两个所述中空套管上分别设有与定位板相连的固定板，所述中空套管上设有可与固定板相接触的并对中空套管进行锁止的侧向锁止销。所述定位板固定于下模上，其一侧面与下型芯侧壁紧密贴合以阻断成型腔端部与外界的连通；中空套管自定位板的通孔中穿入并旋合至 u 型管段端部，实现芯棒组件的轴向定位；固定板压覆于中空套管的法兰端面上，侧向锁止销穿过固定板上的定位孔插入中空套管的锁止孔中，防止中空套管在注料压力下发生旋松。

8、可选的，所述u型管段的两个端部分别连接有拉绳，所述拉绳沿中空套管内部排布并经侧向锁止销引出形成抽芯操作端，抽芯时拉动所述操作端将u型管段脱出；所述定位板内分别设有与两个直管段相空套设置且对成型腔进行密封的套圈。述拉绳采用高强度尼龙或钢丝材质，其一端绑扎或铆接于 u 型管段端部的挂孔上，另一端穿过中空套管的内腔并经侧向锁止销中部的通孔引出，形成可供操作人员握持的抽芯操作端；套圈采用弹性耐磨材料，其内孔与直管段外壁间隙配合，注料时成型腔内的压力作用于套圈端面使其径向微胀，从而填补套圈与直管段之间的间隙，实现成型腔端部的动态密封。

9、可选的，两个所述直管段通过螺纹旋合至u型管段的两个端部上，两个所述中空套管通过螺纹旋合至u型管段的两个端部中，两个所述固定板通过螺栓固定安装于定位板上，所述定位板上的两个套圈插入至下型芯和上型芯之间的成型腔中。所述直管段与 u 型管段端部的外螺纹配合，中空套管与 u 型管段端部的内螺纹配合，两者同轴布置且被u型管段的管壁隔开，互不干涉；固定板通过螺栓紧固于定位板的外侧端面，将中空套管的法兰压紧于定位板与固定板之间；套圈的一端嵌入定位板的安装孔中，另一端伸入成型腔端部约3 至 5 毫米，既起到密封作用又不影响产品端面形状。

10、可选的，所述泄压结构包括设置在所述下型芯中且与成型腔相连通的泄压通道，所述泄压通道的侧壁上设有与其相连通的次泄压通道，所述泄压通道中设有可沿泄压通道轴向往复移动并复位的仿形密封块，所述仿形密封块用于对次泄压通道的进气端进行密封，所述泄压通道内设有与仿形密封块相连的推杆，所述下型芯的外部设有套管，所述套管中设有调节螺杆，所述调节螺杆的内端设有与调节螺杆相连的t型定位块，所述t型定位块上设有与推杆相连的压紧弹簧。所述泄压通道沿水平方向开设于下型芯内部，其一端与成型腔相连通，另一端延伸至下型芯外部并由密封板封堵；次泄压通道设置在泄压通道内，作为排气溢流的出口；仿形密封块的头部轮廓与泄压通道的截面相适配，在压紧弹簧的预紧力作用下贴合于次泄压通道进气端的端口上实现密封；推杆将仿形密封块受到的介质压力传递至压紧弹簧，调节螺杆通过旋转改变 t 型定位块的轴向位置，从而调节压紧弹簧的压缩量和预紧力，实现泄压开启压力的无级调节。

11、可选的，所述泄压通道中设有用于对泄压通道进行密封的密封板，所述推杆贯穿于密封板中并延伸至套管内，所述密封板与仿形密封块间的推杆上套设有呈弹性回位的回位弹簧，所述套管上设有可对推杆进行辅助限位锁止的锁止销。

12、可选的，下型芯的外部还设有对推杆外端的移动进行限位的限位圈；所述密封板位于次泄压通道的进气端一侧，且不遮挡次泄压通道的出气端。所述密封板设置在泄压通道内，将泄压通道的主通路封闭，迫使腔内气体只能经次泄压通道排出；推杆与密封板之间设有导向套或密封填料，保证推杆往复移动时的密封性；回位弹簧套设于推杆上并处于预压缩状态，其一端抵接密封板、另一端抵接仿形密封块，与压紧弹簧共同提供复位力；锁止销径向旋入套管的侧壁并抵接推杆外壁，在调压完成后锁定推杆的初始位置，防止运输或振动导致预紧力变化。

13、本发明还提供一种汽车水管免切割成型模具装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

14、步骤一：组装芯棒：将密封圈设于直管段与u型管段的连接处，将两个直管段分别旋合至u型管段的两个端部，组成芯棒组件；

15、步骤二：定位安装：将芯棒组件置于下型芯的成型腔内，安装定位板并抵接于下型芯侧壁，将中空套管旋合至u型管段的端部内，套圈随定位板插入成型腔端部，通过螺栓将固定板固定于定位板，插入侧向锁止销锁止中空套管，将拉绳沿中空套管内部经侧向锁止销引出形成抽芯操作端。

16、步骤三：调压预设：旋转调节螺杆，通过t型定位块压缩压紧弹簧以预设泄压开启压力，旋紧锁止销辅助固定推杆；

17、步骤四：合模注料：合上上模，熔融材料经注料通道末端的小直径点浇口注入成型腔；

18、步骤五：泄压保压：注料及保压过程中，成型腔内压力升高推动仿形密封块压缩压紧弹簧和回位弹簧后移，使次泄压通道导通排气溢流，腔内压力下降后仿形密封块在双弹簧作用下复位封闭次泄压通道，如此自动循环维持成型腔压力稳定，推杆外端由限位圈限位防止过度后移；

19、步骤六：冷却定型：向下型芯底端的冷却注入槽中通入冷却介质，对成型腔内的产品进行冷却定型；

20、步骤七：开模断浇：冷却定型后开模，上模上升，点浇口处因截面积小、应力集中而自动拉断，料把随上模脱离；

21、步骤八：分段抽芯：先拔出侧向锁止销并解除固定板与定位板的连接，将中空套管从u型管段端部旋出，再将两个直管段从u型管段端部旋下，然后拉动拉绳的操作端，利用成型水管自身的弹性变形将u型管段从水管中抽出；

22、步骤九：取出成品：将成型后的汽车水管从下型芯中取出，仿形密封块在压紧弹簧和回位弹簧作用下复位，准备下一成型循环。

23、本方案进一步的在于：在下型芯和上型芯之间设置对成型腔的内外侧进行密封的密封圈。

24、（三）有益效果

25、本发明提供了一种汽车水管免切割成型模具装置及使用方法，具备以下有益效果：

26、该一种汽车水管免切割成型模具装置及使用方法，同现有技术相比，注料通道末端采用小直径点浇口，开模时浇口处因截面积小、应力 集中自动拉断，产品端面平齐，无需后续切割工序，提高生产效率，避免切割缺陷。

27、该一种汽车水管免切割成型模具装置及使用方法，同现有技术相比，该u型管段为刚性管，保证成型内腔精度和表面质量；直管段与u型管段可拆卸连接，抽芯时先拆直管段，再通过拉绳利用成型水管自身的弹性变形将刚性u型管段抽出，无需哈夫模、油缸或柔性芯棒，结构简单、成本低、产品质量稳定。

28、该一种汽车水管免切割成型模具装置及使用方法，同现有技术相比，通过调节螺杆预设压紧弹簧预紧力，从而设定泄压开启压力；注料过程中仿形密封块自动启闭，次泄压通道从侧壁排气且密封板不遮挡出气端，实现自动稳压排气，保证产品密实无气泡、弹性均匀，为后续拉绳抽芯提供质量基础。

29、该一种汽车水管免切割成型模具装置及使用方法，同现有技术相比，定位板既对芯棒组件进行限位定位，又通过套圈对成型腔端部进行密封，注料压力使套圈径向胀紧实现动态密封，结构集成度高。

30、该一种汽车水管免切割成型模具装置及使用方法，同现有技术相比，点浇口自断免切割、动态泄压保证产品弹性均匀使抽芯不拉裂、分段抽芯使小直径端部可同时容纳点浇口和密封结构，三个技术特征相互配合，产生了单独不具备的整体技术效果。