[发明专利]端部开口波纹管零件在注塑模具中的脱模方法

说明书

本发明涉及波纹管模制件的制造，本发明尤其涉及两端开口的波纹管零件。更具体地说，本发明涉及端部开口波纹管零件在注塑模具中的脱模方法。    

弹性变形波纹管可用作挠性联轴器密封外套、挠性联轴器本身以及可折叠容器等。波纹管的一项重要用途是在泵器中—尤其是在洗涤泵和触发式布料器中—担当活塞、回动弹簧以及泵缸的角色。

泵器中的流体需要通过加压来配送。活塞及泵缸的经典作用是产生加压流体。例如，在主要以低粘度流体为介质的触发式布料器中，活塞与泵缸的装配结构可以形成高摩阻及良好的流体密封，也可以形成低摩阻及一定量的侧泄。这两种性能搭配均不理想。活塞和泵缸也常用来在轴向运动中起约束作用，这种约束作用可产生不规则的作动运动。

圆柱形弹性波纹管可同时担当泵室及回动弹簧两个角色。波纹管通过轴向变形改变容积。波纹管具有一系列互连的管褶，这些管褶具有起锥形弹簧圈作用的间隔层。对于所有的管褶来说，各个锥形弹簧圈弯曲阻力的总和便便构成了波纹管的轴向阻力。与活塞、回动弹簧及泵缸组合装置相比，波纹管的主要优点在于其较小的作动力。波纹管对轴向变位的阻力小于活塞与泵缸之间的滑动摩擦力，也小于活塞回动弹簧的弹性力。此外，由于波纹管为单件装置，因此不存在装配及严格的配合问题。由于不含滑动件，波纹管中也不需要动密封装置。

波纹管是以静态方式密封在泵器的活动部件上的。为实现这种密封，波纹管的两个开口端以扣接、热封或粘接方式接在刚性的作动件上。作动件中可设置单向阀，这样，当作动件脱开时，波纹管的泵室将会因波纹管弹性力而扩张，从而通过进流阀吸入流体。当作动件启动时，波纹管通过进流阀的关闭而使流体增压，此时，开启的泄流阀使流体得以排出。

两端开口波纹管的制造技术并非不存在难度。这种波纹管的制造可以采用吹模法或注模法。吹模法在工艺上较为简单，但所得管褶上锥形圈部分的壁厚精度较低。波纹管管褶变位的阻力是锥形圈厚度三次方的函数。因此，为更准确地控制轴向变位阻力，触发式布料器的波纹管采用了注模制造方法。除此之外，注模方法还允许将阀门、阀弹簧及喷嘴等其它功能附件与波纹管模制成一体。

波纹管注模常见的工艺方法。显然，对于具有径向波浪形或凹切部分的零件来说，其工艺要点在于零件从模具元件中的脱模。注塑成型的波纹管一般以手动方式脱模或者由模具芯杆推出。由于零件在脱模时尚未降温，因此波纹管常会因为被模具擦伤而永久性地损坏。另外，波纹管是在某一端被封闭的状态下模制的，这样可以用空气吹胀波纹管进而将其吹离芯杆。然而，这样获得的波纹管必须除掉封闭端以及产生的多余毛边，为此不得不接着使波纹管历经后处理工艺。

1991年4月9日公布并授予Arima等人的美国专利5,006,376号针对端部开口锥形波纹管的形状提出了一种注模件，该注模件通过采取特定尺寸比例以及选取特定制作材料来实现从注塑模具中的脱模。由于对尺寸比例及材料的限制过于苛刻，这种方案很难保证波纹管在脱模时不受到损坏。

目前，波纹管注模技术所欠缺的是这样一种方法：其两端在模制时保持张开，而且波纹管在受到牵引离开模具芯杆时仍然由压缩气体保持在扩张状态。该方法通过自动化实现较短的模制循环周期并且不需要外部机构。这正是本发明的目的。

本发明的一项内容是提出一种使端部开口波纹管零件从注塑模具上脱模的方法。该方法的第一步工序是用注塑方式模制两端开口的波纹管零件。该波纹管零件具有位于芯杆与第一可拆型腔之间的弹性部分以及位于上述芯杆与第二可拆型腔之间的刚性效应部分。刚性效应部分具有第一开口端及外侧凹入部分，而且波纹管零件的弹性部分具有内表面及第二开口端；

其它工序包含以下内容：张开第一可拆型腔，使波纹管零件的弹性部分可以脱离芯杆；使压缩气体经由芯杆传递到弹性部分的内表面，在这同时，波纹管零件的两个开口端分别被第一开口端处的第二可拆型腔及第二开口端处的芯杆所封闭；以及用第二可拆型腔夹持波纹管零件之刚性效应部分的凹入部分。该方法还包括如下工序：使芯杆沿轴向脱离第二可拆型腔，由此使第二可拆型腔牵引波纹管零件的弹性部分离开芯杆，在这同时，弹性部分仍被压缩气体维持在扩张状态；以及随后张开第二可拆型腔，由此松脱波纹管零件之刚性效应部分的凹入部分，从而使波纹管零件得以从注塑模具中排出。

芯杆可以具有连通压缩气体气源的通道。该通道还与波纹管零件的内表面之间存在流体通路。因此，使压缩气体传递到弹性部分内表面的工序包括芯杆通道的增压。产生这些通道的方式可以是采用多孔金属芯杆或在芯杆中设置浅通道。