中空圆柱体形的螺栓件及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种用来制造诸如螺栓、螺母、套管件、管插头、管状连接件等具有环形截面的成型件(1)的方法，其中，成型件(1)具有中空圆柱形的基体(2)，在该基体的设定用于密封地容纳插头件(4)的内通道(3)中，沿轴向方向(X-X)依次排列具有不同功能的部段(A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，A9，AZ)，即用来安放周向密封件(5，6)、用来直接或间接地夹固和/或制动插头件(4)和/或用来支撑和/或引导插头件(4)，而且，该基体(2)带有至少一内螺纹和/或外螺纹(10)，其中，通过模具的至少一个注射口将经塑化处理并含有纤维(F)的聚合物料注射到该模具的型腔内，在该聚合物料凝固后，将成型件(1)从该模具中脱模。为了采用更可靠的方式以及更简单可行的工艺制造成型件且尤其能提高其抗扭强度和抗拉强度，而提出，在不用于放置周向密封件(5，6)或夹固和/或制动插头件(4)的部段(A1，A2，A3，A5，A7，A8)或部段(A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，A9，AZ)的区域(14，15)中，从内通道(3)径向向外地向型腔中进行注射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制造诸如螺栓、螺母、套管件、管插头、管状连接件等具有环形截面的成型件的方法，其中，所述成型件具有中空圆柱形的基体，在所述基体内设定用于密封地容纳插头件的内通道中，沿轴向方向依次排列着具有不同功能的部段，即用来安放周向密封件的部段、用来直接或间接地夹固和/或制动插头件的部段和/或用来支撑和/或引导插头件的部段，而且，所述基体带有至少一内螺纹和/或外螺纹，其中，通过模具的至少一个注射口将经塑化处理并含有纤维的聚合物料注射到所述模具的型腔内，在该聚合物料凝固后，将所述成型件从所述模具中脱模。此外，本专利技术还涉及一种根据此方法制造的成型件。
技术介绍
注射式铸造法是一种公知的、尤其适用于塑料的置入的、间歇的原型法。采用注射式铸造法，能够大量地制造工业上能直接应用的且具有高精密度的成型件。为此，相应的工业原材料(确切地说是成型物料)在注射式铸造机的注射单元中被塑化加工，并注入到一注射式浇注模具中。现代的注射式铸造机利用一螺旋输送机进行工作，该螺旋输送机对成型物料进行塑化加工、输送并注入模具之中。聚合物料在模具的型腔或者说模间空腔内逐渐凝固，之后，成型件即可从模具中脱模。在凝固时出现的体积缩小的情况，虽然原则上可以通过在取出前施以增压(Nachdruck)的方式弥补弥补,但仅能弥补一定程度。利用注射式铸造法可以对热后可塑塑料、热固性塑料及弹性体进行加工。而且众所周知的是，在用热塑性塑料进行注射式浇注时，加入含纤维的物料可以制造出相对来说更加牢固的成型件。WO 2009/124994 Al公开了一种开头所提到的形式的方法与成型件。德国专利申请文件DE 10 2010 010 651 Al也记载了一种类似的成型件，其中，该种成型件的特别之处在于，成型件的基体与存在的螺纹保险装置和/或周向密封件是用不同的聚合原材料以一多部件注射式铸造法制成的。根据WO 2009/124994 Al所公开的方法中是这样设计的，通过至少两个注射口以下述方式往型腔内进行注射，即，使纤维的定向为与成型件的轴向拉伸和扭转的主应力方向基本一致。此时，“注射”是沿轴向方向进行的，物料环流过模具的内芯，并在注射口之间汇合。因此在这些位置上将产生接合线，与成型件的其他部分相比，该接合线部分的强度通常较小。已知成型件的结构之所以适合承受负荷是因为:沿环形截面的周向以垂直于成型件之纵轴的方式定向的纤维份额与沿成型件之轴向方向定向的纤维份额均小于50%。利用该方法能够出乎意料地消除(至少部分消除)负面的接合线影响。但是事实证明，在工业应用中(尤其是对于螺栓件而言)，成型件在扭转时的负荷能力经常退到成型件在轴向拉伸时的负荷能力之后，在这种情况下，在拧紧或拧松成型件时不会发生折断的最大可承受转矩尤显重要。因此，尤其需要使抗切强度增大，并提升增压效果。增压效果尤其可以理解为，通过采取增压措施，能够使型腔内充填均匀，不存在空穴，而且若存在接合线，能具有更高的接合线强度。对于前面描述的已公开的多重浇口(Anschnitt)，如果采用热流道喷嘴，又不采取额外的稳定工艺的措施，那么就不能保证在每种情况下都能在进程中可靠地使型腔均匀充填。
技术实现思路
本专利技术的基本目的在于，实现一种与开头提到的方法类似的工艺可靠的方法，该方法通过简单、可行的工艺能制造出诸如螺母、套管件、管插头、管状连接件等具有环形截面的成型件，而且该成型件具有更高的强度，尤其是在轴向上的抗拉强度。根据本专利技术，上述涉及方法的专利技术目的是这样实现的:通过位于不用于放置周向密封件或着夹固和/或制动插头件的部段或者部段的区域内的注射口，从内通道径向向外地向型腔中进行注射。另外，注射口优选位于密封区域与夹固区域之间或者两个夹固区域之间的范围内。而且，可有利地以隧道式浇口、环形浇口、圆盘形浇口或伞形浇口进行向型腔内的注射，而且在隧道式浇口中可以进行至少两点浇注，优选多达五点浇注，尤其是三点浇注。而且，可通过至少两个在周向上均匀布置在成型件的环形内截面上的注射口进行向型腔内的注射。此外，根据本专利技术，涉及尤其可按本专利技术的方法制成的成型件的专利技术目的是这样实现的:基体在其外围或在内通道的壁上具有喷射位置，这些喷射位置设置在不用于放置周向密封件或夹固和/或制动插头件的部段或者部段的区域内。而且，基体中的纤维，尤其是位于内空隙或外空隙(如环形槽)内、和/或在内阶梯或外阶梯(如径向凸出部分或内陷部分)上以及位于螺纹齿面中的纤维优选主要平行于成型件的轴向方向而定向。喷射位置可以有利地安置在接近如下区域的有效位置上，即成型件在装配和应用时要承受最大负荷的区域。通过在浇口区域与负荷区域之间、以及浇口区域与螺栓件的那些可能呈花纹状的结构(例如还要详细描述的夹固附件)的区域之间的小的间距，能够实现理想的增压效果以及理想的工件强度。通过使喷射口位于那些对于密封或夹固而言几乎无作用的部分或区域，亦即那些尤其不与密封面发生接触的部段或区域中是有利的，因为这样就无需在这些位置进行工艺成本较高的再加工，特别是为除去浇注毛刺和/或表面抛光而进行的再加工。本专利技术基于这样一种思路，即将成型件(确切地说，是其位于内通道中的不同部段和区域)的形状与功能与一种特别的、从待成型部件的内部开始实现的喷射技术和几何结构有利地结合在一起。通过本专利技术，根据本专利技术的成型件承受旋拧试验中产生的负载的扭矩要比按照WO 2009/124994 Al中的方法制造的工件有利地提升了 40%至最高到大约60%。另外，设置在夹固区域(亦即具有直接或者间接夹固和/或制动插头件的功能的轴向部段)与密封区域(即具有作为周向密封圈的安置区域的功能的轴向部段)之间的那些喷射位置被认为特别适用于浇口。因此，这些优选的喷射位置尤其可以而不限于位于那些仅用来支撑和/或引导插头件的部段中。在根据本专利技术的成型件被制成具有至少一条螺纹的螺栓件(如优选制成螺栓或螺母)的情况下，根据本专利技术，在向型腔进行注射之后，以后需负荷的工件区域(如螺纹齿面)，尤其是旋拧区域能够获得比转矩传递区域更高的增压效果。这主要是由于在注射式铸造过程中，实现了以极其均匀的且特别是在环形、圆盘形或伞形浇注情况下无缝构造的结构，同时优选在外螺纹区域内、以及在内空隙或外空隙(如环形槽)的区域内、和/或内阶梯或者外阶梯(如径向凸出部分或内陷部分)的区域内不存在接合线。本专利技术的其他有利布置特征将在各从属权利要求以及随后的说明中述及。【附图说明】下面借助于多个优选实施例对本专利技术进行详细说明。其中:图1示出了能够按照本专利技术的注射式浇注法制造的带有环形截面的根据本专利技术的成型件的第一实施方式的侧视图；图2示出了图1中所示的成型件(包括尚未除去的浇冒口(Anguss))的底侧视图；图3示出了图1和2中所示的根据本专利技术的成型件(包括尚未除去的浇冒口 )沿图1或2中的线II1-1II剖开后的剖面图；图4示出了与图3类似的然而处于装配状态的带有插头件的根据本专利技术的成型件的剖面图；图5示出了与图4所示相同处于装配状态的根据本专利技术的另一成型件的视图；图6示出了根据本专利技术的带有环形截面的成型件的第二实施方式的俯视图，该成型件尤其可按本专利技术的注射式浇注法制造；图7示出了图5所示的成型件(包括尚未除去的浇冒口)沿图5中的线V1-VI剖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来制造诸如螺栓、螺母、套管件、管插头、管状连接件等具有环形截面的成型件(1)的方法，其中，所述成型件(1)具有中空圆柱形的基体(2)，在所述基体(2)的设定用来密封地容纳插头件(4)的内通道(3)中，沿轴向方向(X‑X)依次排列具有不同功能的部段(A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，A9，AZ)，即，用来安放周向密封件(5，6)、用来直接或间接地夹固和/或制动插头件(4)和/或用来支撑和/或引导插头件(4)，而且，所述基体(2)带有至少一内螺纹和/或外螺纹(10)，其中，通过模具的至少一个注射口将经塑化处理并含有纤维(F)的聚合物料注射到所述模具的型腔内，在该聚合物料凝固后，将所述成型件(1)从所述模具中脱模，其特征在于，通过位于不用于放置所述周向密封件(5、6)或者夹固和/或制动所述插头件(4)的部段(A1，A2，A3，A5，A7，A8)或部段(A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，A9，AZ)的区域(14,15)中的注射口，从所述内通道(3)径向向外地向所述型腔中进行注射。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.19 DE 102011056601.51.一种用来制造诸如螺栓、螺母、套管件、管插头、管状连接件等具有环形截面的成型件(I)的方法，其中，所述成型件(I)具有中空圆柱形的基体(2)，在所述基体(2)的设定用来密封地容纳插头件(4)的内通道(3)中，沿轴向方向(X-X)依次排列具有不同功能的部段(Al，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，A9，AZ)，即，用来安放周向密封件(5,6)、用来直接或间接地夹固和/或制动插头件⑷和/或用来支撑和/或引导插头件(4)，而且，所述基体(2)带有至少一内螺纹和/或外螺纹(10)，其中，通过模具的至少一个注射口将经塑化处理并含有纤维(F)的聚合物料注射到所述模具的型腔内，在该聚合物料凝固后，将所述成型件(I)从所述模具中脱模，其特征在于，通过位于不用于放置所述周向密封件(5、6)或者夹固和/或制动所述插头件(4)的部段(A1，A2，A3，A5，A7，A8)或部段(Al，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，A9，AZ)的区域(14，15)中的注射口，从所述内通道(3)径向向外地向所述型腔中进行注射。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在圆柱形内通道(3)的长度L上，沿轴向方向(X-X)依次排列的部段(A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，A9，AZ)被构造成具有不同的内径(DI)和/或具有不同的壁厚度(W)。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过位于所述基体(2)具有最大壁厚度(W)处的基体(2)的部段(AS)中或者位于所述基体(2)具有最大壁厚度(W)处的基体(2)的部段的区域中的注射口进行所述注射。4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，通过位于所述基体(2)的尤其构造成圆柱形且用于支撑和/或引导所述插头件(4)的部段(AS)中的注射口进行所述注射。5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，通过位于用来放置周向密封件(5)的部段(A4)的分区域(14)中的注射口进行所述注射，在所述分区域中未放置所述周向密封件(5)。6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，通过设置在位于用来放置所述周向密封件(5，6)的区域与用来夹固和/或制动所述插头件(4)的区域之间，或者位于用来夹固和/或制动所述插头件(4)的两个区域之间的部段中的注射口进行所述注射。7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，所述注射口位于喷射位置(200)处，所述喷射位置(200)离所述螺栓件(I)的两个自由端之一的距离小于所述螺栓件(I)的总长度(L)的三分之一，尤其是离所述螺栓件(I)的那一与所述法兰凸缘(12)相对而置并且其上存在设计为花纹构造结构的外环凸缘(7)的自由端的距离小于该螺栓件(I)的总长度(U的三分之一。8.根据权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，所述螺栓件(I)的喷射位置(200)设置在所述内通道(3)的外圆周上的凹槽(18)中。9.根据权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，在喷射时，在基体(2)上，尤其在其末端处构造一径向展开的法兰...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·德贝尔，京特·西贝尔，
申请(专利权)人：福士汽车配套部件责任有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE