整体式高负载塑料线轴制造技术

一种整体式高负载轻型塑料线轴，它包括：大致圆形的第一凸缘侧部、第二凸缘侧部；成型于所述凸缘侧部之间的筒部；沿线轴中心轴线延伸于凸缘部之间的中心轴孔；多个从各凸缘部起部分平行于中心轴孔地通入筒部的孔，以利于线轴轻型结构设计。整体式线轴制造模具包括以利模具浇口。锥形中心模具销设置在模具中，它具有靠近浇口以便将来自挤压机的熔融塑料分散到模具内各个部位的上表面。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及一种高负载塑料线轴，确切地说，本专利技术涉及一种整体式高负载塑料线轴及其制造方法。
技术介绍
许多工业使用了大型塑料线轴来卷绕、储存和放送工业缆线(无论这些缆线是否是绝缘的)，这些线轴都是多件组合式或组件式线轴。例如，我以前的美国专利US5,605,305披露了一种组件式高负载塑料电缆线轴，其中筒部和侧凸缘是单独制成的且随后被装配起来而成为线轴，在此作为参考而引入US5,605,305的内容和描述。现有技术的组件式高负载电缆线轴有几个缺点。首先，大多数现有的组件式线轴需要复杂的装配工作和许多加工工序。这样的组件式结构例如需要注塑形成两个侧凸缘并同时挤压切削加工出中心筒部。随后，在模塑成型后必须使线轴的凸缘部与筒部相连，这通常是通过超声波焊和/或通过钢制螺栓实现的。通常，螺母和螺栓变松动，这会造成线轴失衡。因此，对于确保准确的缆线卷绕操作来说且尤其是当以近7000英尺/分的速度卷绕缆线时，这些线轴的平衡和/或螺栓拧紧是必须的。在另一种组件式线轴结构中，线轴可能是由两个注塑成型部件构成的，每个注塑成型部件包括一个凸缘部和半个筒部，这两个部件通过钢制螺栓和塑料联锁件相连。在大多数情况下，在两个半筒部之间设置联锁件以防止半个筒部相对另外半个筒部单独旋转。在这两个半筒部处及它们之间的单独转动干扰了卷线工艺。塑料联锁件本身经常断裂并出现这两个部件单独转动的现象。不幸的是，很难探测到联锁件是何时断裂的，这是因为它们位于线轴内部并因而无法轻易看到。另一个缺点是，现有技术中的组件式线轴本来就不太耐用，这是因为它们有薄弱点和应力点并且易于断裂。上述超声波焊点只是一个例子。另外，凸缘部主要承受弯曲且凸缘部的强度本来就不足以承受线材制造工艺的某些步骤。另外，大多数现有技术中的组件式塑料线轴可能无法承受叉车与地面之间的几英尺高度的掉落。通常，当车又碰撞凸缘时，叉车本身将损坏塑料凸缘。另外，如果缆线在生产过程中象经常出现的那样弯曲或断裂，则将缆线卷绕到组件式塑料线轴上造成线材生产过程的多次中断，如果线轴弯曲、变形或断裂，则用户将丢掉线轴。如果线轴需要扎紧，则线材生产线将不得不被中断，这是线材生产厂商们所面对的一个主要问题。钢制线轴生产厂家现在提供了对已变形或断裂的多件组合式线轴的维修服务，这是一笔大生意。断裂的塑料线轴通常被切碎并最终被埋入土中。存在这样的现有技术的组件式线轴，即这种钢制线轴有限地用于卷绕那些因挤压制造而典型地具有150°F温度的热铜丝或热铝丝。钢制线轴一般很重，它至少为120磅并且它容易变形，当它失去平衡时，它在卷绕过程中造成振动。它们需要不断平衡。即使弯曲几乎是不可察觉的，它也可能仍然在生产过程中造成错位，这导致线材断续退卷甚至线材断裂，这将造成生产线中断并刮去部分材料。因此，钢制线轴几乎不被用于运输，这是因为它们很重且代价太高。现实存在的整体式塑料线轴，但这些塑料线轴是很小很轻的，它们用于承载轻丝或少量涂覆丝线，即它们不具有承载重缆线的能力(就承载能力和尺寸而论)。这些塑料线轴通常是通过挤压制成的且它们可能需要复杂的二次产品加工如机加工。很难将挤压技术用于大中型的整体式高负载线轴，这是因为材料厚度和线轴所需强度致使挤压难于进行。另外，大型的整体式线轴所需的机加工预计量可能成本很高。因此，人们迫切要求提供一种很耐用的中型整体式高负载轻型塑料线轴。另外，非常需要提供一种可以在需要最少的模塑后机加工操作的情况下快速高效地制造出来的中型整体式高负载线轴。
技术实现思路
本专利技术是一种整体式塑料线轴，它具有第一凸缘部、第二凸缘部和直线地成型于这两个凸缘部之间的筒部。整体式线轴的大小和形状利于处理中等负载和高负载，所述线轴包括一个沿线轴的中心轴线直线延伸的中心轴孔且它还设有许多个平行于中心轴孔地部分伸入筒部以减轻线轴重量的气孔。但是，整体式线轴的强度没有受到影响，轻型整体式线轴依其凸缘部和筒部的直径而具有50磅～2000磅的负载能力。这是因为，在这样的整体式线轴中实际上消除了通常在多件组合式线轴中存在的应力点。为模塑工艺提供了一种封闭系统。尤其是提供了一种四件组合式模具以形成一个完整的线轴成型腔，其中一个模具部包括一个允许熔融塑料从挤压机中流入模腔的浇口。中心轴孔和许多个减重凹窝是在模塑过程中形成的，而中心轴开口需要短暂的二次机加工以便完成此中心轴孔。因此，整体式高负载线轴的制造方法快速高效。在附属的权利要求书中特别指出了构成本专利技术特点的且成为本文一部分的各种新特征。为了更好地理解本专利技术、操作优点以及通过使用而实现的特定目的，应该参见附图和以下描述并表示了本专利技术优选实施例的说明书内容。附图简介附图说明图1是本专利技术整体式高负载线轴的透视图。图2(a)示出了线轴模具的上模部，图2(b)是沿图2(a)的AA线的上模部的横截面视图。图3(a)示出了线轴模具的下模部，图3(b)是沿图3(a)的BB线的下模部的横截面视图。图4(a)示出了线轴模具的中心侧模具部，图4(b)是沿图4(a)的CC线的中心侧模具部的横截面视图。图5是填充前的完整模具的横截面图。图6示出了完全充满的线轴腔。图7是整体式线轴的横截面图。实施例图1示出了整体式高负载线轴50(以下称为“线轴”)的透视图。顾名思义，高负载线轴包括能够承受如50磅～1000磅的中等负载，但是它能够承受更大的负载。如图1所示，线轴50包括两个凸缘部55a、55b和一个中心筒部60，线轴的尺寸足以储存并发放大量缆、线等材料。根据特殊用途和用户要求，各凸缘部55a、55b的直径可以为16″～32″或更大，而筒部60直径为12″～22″或更大。因此，整体式线轴的承载能力及其重量是变化的。对于约重30磅的16″线轴来说，预计负载为50磅～100磅。对于约重50磅的22″线轴来说，预计负载为100磅～500磅。对于约重100磅的30″线轴来说，预计负载为250磅～1000磅。各凸缘部55a、55b的厚度也将随用户要求而变化并且这种厚度可以在一英寸到几英寸之间变化。因此，以上的线轴重量和负载范围的预测将根据凸缘厚度而变化。如图1所示，线轴包括第一中心轴孔部75，它穿过各凸缘部55a、55b和筒部60中心以便将线轴安装在缆线放送或卷绕设备的卷轴或芯杆上以促进缆线材料的卷绕和/或放送。如以下将要描述的那样，中心轴孔75的大部分是在模塑过程中模塑成型的，而孔的一小部分是在二次操作中通过机加工完成的。许多空心凹窝或孔80环绕中心轴孔部75，这些孔80也是在模塑过程中形成的，它们平行于所述轴孔地从各凸缘部55a、55b起通入线轴筒部60内部。设置这些孔80的目的是为了减轻线轴重量并因而减轻线轴负载。如图1所示，开设了八个孔，但是，可以根据所需的负载量开设多于或少于八个的孔。孔径可以根据所需的负载量和用户要求而变化。根据本专利技术的设计原则，这些孔是在形成整体式线轴的过程中开设的，而不是在随后的机加工工序中形成的。如本领域技术人员公知的那样，还可以机加工或模塑出如图1所示的至少一个驱动孔90以便与用户的卷绕/放送设备相连而使线轴在缆线的卷绕或放送过程中转动。尽管没有画出来，但是可以在缆线与凸缘接触以进行卷绕时固定缆线的筒边缘处机加工或模塑出附加的起动缆孔。制造本专利技术的整体式高负载线轴的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整体式高负载轻型塑料线轴，它包括：大致成圆形的第一凸缘侧部、第二凸缘侧部；成型于所述凸缘侧部之间的筒部；沿线轴中心轴线直线延伸于各凸缘部之间的中心轴孔；许多个从各凸缘部起部分平行于中心轴孔地通入筒部的孔，这些孔有助于线轴的轻型化结构 设计。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：瓦伦丁L皮克顿，
申请(专利权)人：恩瓦罗里尔塑料产品有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]