树脂管的制造方法与流程

1.本发明涉及一种树脂管的制造方法，更详细地说，涉及一种可采用诸如气体辅助成型方法之类的使用辅助材料的树脂注塑成型，在双层结构的树脂管的外周表面更简单地制造出具有任意所需形状的部分的树脂管的制造方法。


背景技术：

2.在通过树脂注塑成型来成型树脂管时，已知一种气体辅助成型方法，其中将熔融树脂注塑到模具中之后，将诸如氮气之类的高压气体注入到模具中(例如，参照专利文献1)。有时也会将水、金属球、树脂球作为辅助材料来代替高压气体，以高压注入到模具中。
3.另外，还提出了一种通过使用浮动型芯(辅助材料)的树脂注塑成型来制造具有内层和外层的双层结构的树脂管的树脂管制造方法(参照专利文献2)。在提出的该方法中，将作为内层以及外层的树脂分别填充到主模腔中之后，使浮动型芯从作为内层的树脂中穿过。由此，通过浮动型芯将规定量的作为内层的树脂从主模腔中挤出，从而成型出双层结构的树脂管。
4.在树脂管的外周表面可以形成各种各样的部分，例如，用于将树脂管固定在预定位置处的凸缘部等。但是，在专利文献2提出的成型方法中，由于需要在成型后的树脂管的外周表面使其他构件与其形成为一体，因此使得制造工序变得复杂。因此，在双层结构的树脂管的外周表面更简单地制造出任意所需形状的部分方面存在改进的空间。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本专利特开2003
‑
181868号公报
8.专利文献2：日本专利特开平9
‑
123212号公报


技术实现要素：

9.发明所要解决的问题
10.本发明的目的在于提供一种树脂管的制造方法，该方法可采用诸如气体辅助成型方法之类的使用辅助材料的树脂注塑成型，在双层结构的树脂管的外周表面更简单地制造出任意所需形状的部分。
11.技术方案
12.为了达到上述目的，本发明的树脂管的制造方法的特征在于，其使用了模滑动注塑用模具，该模滑动注塑用模具在一次成型时和二次成型时，将相互组装的位置设定为滑动到的位置，并且，在该制造方法中，在一次成型时，通过向由完成了相互组装的所述模具形成的两个一次模腔中注塑熔融的一次树脂，成型出两个筒状一分为二形状的成型体，在二次成型时，使两个所述成型体彼此成为隔着间隙相向且内嵌于由完成了相互组装的所述模具形成的一个二次模腔中而成为筒状的状态，将熔融的二次树脂注塑到该二次模腔中之后，将辅助材料注入到该二次模腔中，从而制造出使由固化的所述二次树脂构成的内表面
层和两个所述成型体形成为一体的树脂管。
13.发明效果
14.根据本发明，通过预先形成模具使一次模腔成为所需的形状，可以在一次成型时成型出具有所需外周形状的成型体。而后，在二次成型时，通过使由固化的所述二次树脂构成的内表面层和两个所述成型体形成为一体，可以在包括由二次树脂构成的内表面层和由一次树脂构成的外表面层的双层结构的树脂管的外周表面上更简单地制造出任意所需形状的部分。
附图说明
15.图1举例示出了由本发明制造的树脂管，图1的(a)为纵剖面图，图1的(b)为横剖面图。
16.图2为举例示出制造树脂管的成型装置的说明图。
17.图3为以横剖面视图来举例示出将图2的模具相互组装形成一次模腔的状态的说明图。
18.图4为举例示出向图3的一次模腔中注塑一次树脂的状态的说明图。
19.图5为以横剖面视图来举例示出移动图4的模具的位置来进行组装的工序的说明图。
20.图6为以横剖面视图来举例示出将图5的模具相互组装形成二次模腔的状态的说明图。
21.图7为举例示出向图6的二次模腔中注塑二次树脂的状态的说明图。
22.图8为以纵剖面视图来举例示出向注塑二次树脂后的图7的二次模腔中注入辅助材料的状态的说明图。
23.图9为以纵剖面视图来举例示出内嵌于二次模腔中的成型体的改进的实例的说明图。
24.图10为以树脂管的横剖面视图来示出成型体的改进的实例的说明图。
25.图11为以树脂管的横剖面视图来示出成型体的另一个改进的实例的说明图。
具体实施方式
26.以下，基于图中示出的实施方式来说明本发明的树脂管的制造方法。
27.如图1所做的例示，由本发明制造的树脂管8为外表面层9与内表面层10以一体型的方式接合而构成的双层结构。更具体而言，由树脂制成的外表面层9被接合至由树脂制成的圆筒状内表面层10的外周表面上。外表面层9由两个成型体9a和9b构成，在外表面层9的外周表面上具有以一体型的方式成型的凸缘部9d。在各成型体9a和9b的周向的相向端部9c彼此之间进入有内表面层10。图中的单点划线cl表示穿过管路的横截面中心的中心线。
28.该实施方式的树脂管8是具有直管部(直线区域8c)和弯曲部(弯曲内侧区域8a、弯曲外侧区域8b)的弯曲管。弯曲内侧区域8a以及弯曲外侧区域8b的壁面用双点划线圈示。树脂管8有可能仅具有直线区域8c，也有可能仅具有弯曲区域8a和8b。另外，在外表面层9的外周表面上，不局限于凸缘部9d，还可设计成具有任意所需形状的部分的规格。
29.该树脂管8使用图2中举例示出的成型装置1来制造。成型装置1包括将熔融的一次
树脂5a注塑到模具2(2a、2b)中的缸体1a、将熔融的二次树脂5b注塑到模具2(2a、2b)中的缸体1b以及将辅助材料7注入到模具2(2a、2b)中的辅助材料注入部1c。在该成型装置1中，实施通过模滑动注塑完成的一次成型和使用辅助材料完成的二次成型。
30.作为一次树脂5a和二次树脂5b，根据树脂管8所需的性能等来选择可进行注塑的适当种类的树脂。一次树脂5a和二次树脂5b可以是相同的树脂，也可以是不同的树脂。在该实施方式中，在熔融的一次树脂5a和二次树脂5b中，仅一次树脂5a中混合有诸如玻璃纤维或碳纤维之类的补强纤维6。
31.二次树脂5b采用的是对流过管道的流体具有优异耐久性的材质。一次树脂5a设计成具有比二次树脂5b更高的刚性(断裂应力)的规格即可。例如，一次树脂5a采用刚性(断裂应力)比二次树脂5b高的材质，或者如本实施方式中那样混合补强纤维6。
32.辅助材料7可以为已知的材料，从诸如氮气之类的气体、诸如水之类的液体、诸如金属球或树脂球、子弹形状的金属块、树脂块之类的固体中选择适当的材料。辅助材料注入部1c根据辅助材料7的种类采用已知的适当机构。
33.模具2为所谓的对分型，由组装状态下的其中一个模具2a和另一个模具2b构成。模具2a、2b双方以分型线pl为边界接合及分离。该模具2是一种模滑动注塑用模具，其在一次成型时和二次成型时，将相互组装的位置设定为滑动到的位置。
34.如图3所做的例示，在模具2a和2b双方的相向表面上形成有凹部3a和凸部3b。通过将模具2a和2b相互组装，形成了后述的一次模腔4a和二次模腔4b。在模具2中，相对于一次模腔4a和二次模腔4b形成有通过浇口连接的流道。该流道与成型装置1的注塑嘴相连接。模具2中还设置有注入到二次模腔4b中的二次树脂5b和辅助材料7的排出部。
35.接下来对本发明的树脂管的制造方法的步骤的一个示例进行说明。
36.在图3所举例示出的一次成型中，使各模具2a和2b的凹部3a和凸部3b相向来相互组装模具2a和2b。通过该组装好的模具2a和2b形成两个一次模腔4a和4a。在该实施方式中，各一次模腔4a和4a的形状相同，但也可以使其不同。
37.下一步，如图4所做的例示，将混合了补强纤维6的熔融的一次树脂5a从缸体1a中注塑到模具2中。所注塑的一次树脂5a穿过模具2中形成的注口、流道、浇口后被注入到一次模腔4a中。通过所注塑的一次树脂5a的固化，成型出两个筒状一分为二形状(沿筒轴方向将筒状体一分为二的形状)的成型体9a和9b。成型体9a和9b在树脂管8中成为外表面层9。
38.通过一次成型，凸缘部9d一体成型在成型体9a和9b的外周表面上。由于一次成型是通过模滑动注塑来进行的树脂成型，因此能够在成型体9a和9b的外周表面的任意所需位置处形成任意所需形状的部分。
39.下一步，如图5所做的例示，打开模具2之后，将其中一个模具2b滑动到预定位置，使得各模具2a和2b的凹部3a相向。在各模具2a和2b的凹部3a中保留有成型体9a和9b。
40.下一步，进行二次成型。在二次成型时，如图6所做的例示，在使其中一个模具2b滑动到的预定位置处组装模具2a和2b双方。通过完成了相互组装的模具2a和2b形成一个二次模腔4b。在二次模腔4b中，两个成型体9a和9b成为内嵌为筒状的状态。并且，各成型体9a和9b的周向的相向端部9c彼此成为隔着间隙11相向的状态。
41.下一步，将熔融的二次树脂5b从缸体1b中注塑到模具2中。所注塑的二次树脂5b穿过模具2中形成的注口、流道、浇口后被注入到二次模腔4b中。由此，如图7所做的例示，各成
型体9a和9b的内周侧被二次树脂5b所覆盖。成型体9a和9b彼此的间隙11处于被二次树脂5b填充的状态。
42.接着，将辅助材料7以规定高压从辅助材料注入部1c注入到模具2中。如图8所做的例示，所注入的辅助材料7在高压下沿着注入有熔融的二次树脂5b的二次模腔4b的延伸方向穿过其内部。辅助材料7的穿过，使尚未完全固化的二次树脂5b的内周表面成型为所需形状。
43.之后，通过所注塑的二次树脂5b的固化，沿着二次模腔4b形成了所需形状的内表面层10。另外，随着二次树脂5b的固化，内表面层10与两个成型体9a和9b相接合。即，二次树脂5b的注塑成型工序完成的同时，制造出了内表面层10和外表面层9成为一体的树脂管8。
44.如上所述，根据本发明，只要预先形成模具使一次模腔4a成为所需的形状，
45.即可在一次成型时成型出具有所需外周形状的成型体9a和9b。并且，在二次成型时，通过将由固化的二次树脂5b构成的内表面层10和两个成型体9a和9b形成为一体，即可在由内表面层10和外表面层9构成的双层结构的树脂管8的外周表面上更简单地制造出诸如凸缘部9d之类的任意所需形状的部分。由于不需要在事后安装诸如凸缘部9d之类的构件，因此有利于提高制造效率。
46.并且，根据本发明，只要树脂管8为可使用辅助材料7完成树脂注塑成型的形状，即便是经过复杂弯曲的形状，也可大量生产。再者，如果一次树脂5a和二次树脂5b采用的是相同种类的树脂，则有利于将二者更牢固地制成一体。
47.如图9所做的例示，当树脂管8为弯曲管时，在二次成型时，以高压注入的辅助材料7会偏向于二次模腔4b的最短路径即弯曲内侧穿过。因此，弯曲内侧区域8a中的二次树脂5b会被高压下穿过的辅助材料7削去更多。由此，存在弯曲内侧区域8a中的二次树脂5b的壁厚小于弯曲外侧区域8b中的二次树脂5b的壁厚的倾向。
48.因此，应将成型体9a和9b的弯曲内侧区域8a的壁厚预先成型为大于周边区域的壁厚。在图9中，用虚线表示出将弯曲内侧区域8a的壁厚设计成与周边区域的壁厚相同时的情形。更为优选的是，将成型体9a和9b的弯曲外侧区域8b的壁厚预先成型为小于周边区域的壁厚。在图9中，用虚线表示出将弯曲外侧区域8b的壁厚设计成与周边区域的壁厚相同时的情形。如上所述，通过预先调节成型体9a和9b的弯曲内侧区域8a和弯曲外侧区域8b的壁厚，有利于缩小所制造的树脂管8中弯曲内侧区域8a和弯曲外侧区域8b的壁厚之间的差异。可以根据事前的试成型以及模拟等来设定要预先调节的成型体9a和9b的弯曲内侧区域8a和弯曲外侧区域8b的壁厚。
49.如图10所做的例示，各成型体9a和9b的相向端部的9c彼此也可设置成越朝向外周侧间隔越窄。通过设置成这种结构，易于在各成型体9a和9b的相向端部9c彼此之间无缝填充二次树脂5b。另外，当内压作用于树脂管8时，进入相向端部9c彼此的间隙内的内表面层10发挥出如楔子那样的作用，于周向上按压各成型体9a和9b，因此，易于提高树脂管8对内压的耐压性。为制造这种结构的树脂管8，在二次成型时，只需将二次模腔4b中相向且内嵌为筒状的状态的两个成型体9a和9b彼此的间隙11设计成从筒状横剖面视图来看越朝向外周侧间隔越窄即可。
50.如图11所做的例示，各成型体9a和9b的相向端部9c也可设计成在周向上朝一侧倾斜。设计成这种结构后，可以缩小(消除)从半径方向的延长线上观察时仅在内表面层10上
形成的部位。即，当内压作用于树脂管8时，可以缩小(消除)仅在内表面层10上承受内压的部位，因此，易于提高树脂管8对内压的耐压性。为制造这种结构的树脂管8，在二次成型时，只需将二次模腔4b中相向且内嵌为筒状的状态的两个成型体9a和9b彼此的间隙11设计成从筒状横剖面视图来看在周向上朝一侧倾斜即可。
51.另外，组合图10和图11的结构，各成型体9a和9b的相向端部9c彼此也可设计成越朝向外周侧间隔越窄，并且在周向上朝一侧倾斜。设计成这种结构时，在二次成型时，只需将二次模腔4b中相向且内嵌为筒状的状态的两个成型体9a和9b彼此的间隙11设计成从筒状横剖面视图来看越朝向外周侧间隔越窄，并且从筒状横剖面视图来看在周向上朝一侧倾斜即可。
52.附图标记说明
53.1 成型装置
54.1a、1b 缸体
55.1c 辅助材料注入部
56.2(2a、2b) 模具
57.3a 凹部
58.3b 凸部
59.4a 一次模腔
60.4b 二次模腔
61.5a 一次树脂
62.5b 二次树脂
63.6 补强纤维
64.7 辅助材料
65.8 树脂管
66.8a 弯曲内侧区域
67.8b 弯曲外侧区域
68.8c 直线区域
69.9 外表面层
70.9a、9b 成型体
71.9c 相向端部
72.9d 凸缘部
73.10 内表面层
74.11 间隙