[发明专利]用可回收聚合物制造自行车架的模具和工艺

说明书

相关申请交叉参考

本申请要求2011年1月31日提交的巴西专利申请PI1100578-5的优先权，该专利申请的全部内容引用合并到本申请中。

技术领域

本发明涉及一种用可回收聚合物制造自行车架的模具和工艺，尤其涉及一种带有抽拉件的注塑模具，所述的模具为一种用聚合物材料制造整体自行车架的注塑工艺而专门设计的，尤其是用源自回收和再利用的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶的聚合物材料；这样设计的自行车架具有耐用和有弹性的机械特点。

本发明所要保护的对象通过使用可回收材料而有助于保护环境。

背景技术

众所周知，由于聚合物制成品提供了非常良好的机械阻力和弹性，重量轻，经久耐用，并为产品的颜色、形状、尺寸和其他细节提供了多种选择，因此聚合物制成的产品迅速增加。

用聚合物制造各种产品的基本特征是能够通过回收利用用于塑料制品，特别是PET瓶再生，能够生产许多产品，如内衣、太阳能电池板、扫帚等；而且，这对保护环境和环保相关的各个环节很有帮助，大大减少堆放到垃圾场的垃圾量，改进有机物质的分解过程，大大地节约生产新塑料所需的石油和电能，还能够在再生材料领域为人们创造新的就业机会，特别是降低基于再生材料的产品的成本。

目前已有一些常规方法可用于生产基于聚合物的产品，如注塑工艺；但是，符合标准的良好成型工艺是必不可少的，特别是模具设计和注塑工艺的步骤，以及模具的工作机理、注塑位置的选择、从模具中推出制成品的方法、用于组装产品的系统、雕模条件和其他工艺特征，以避免额外的工序并确保成品的机械、物理及审美功能。

一般来说，目前的注塑工艺所用的模具分为至少两个部件。其中一个所述的部件置于一块固定板上，另一部件置于一块移动板上。两部件通过若干柱形物和导轴衬互相相连，所述的柱形物和导轴衬引导移动部件连接到固定部件。

两部件的对齐方式至关重要，因为当塑料在高压下被注入腔体内时，要防止任何形式的塑料泄漏，而给料通道就是设计在注塑通道和腔体之间的点。

注塑模具的另一个至关重要的因素涉及注塑点的位置和供料方式。注塑点也被称作门点，指的是模具腔中融化的原料的侵入点，因为腔体有使融化的原料涌入的作用。供料有几种方法，例如，那些被称为带有限制性矩形入口的门，作为限制性入口的还有形状为扇形或轮圈形的输入口，等等。各种类型的注塑点，例如门，都与将从模具中推出的产品的类型有关，因而此种类型最终产品的制造必须倚仗于所述模具的设计。

注塑点的另一个重要特征与其尺寸相关，因为需要考虑到剪切力的作用张力与力比，其应当尽可能低，但要防止造成微粒或纤维断裂。

注塑点或者所谓门的位置，位于尽可能靠近模具的中心的一个极少用到或看不到的地方，置于模具较厚的部分；这意味着，应当避免将注塑点设计在受力较重或机械上较为常用的部分。

但是，一些精细复杂模具设计了两个或多个注塑点，从而无法符合前述标准。特别是那些需要抽拉件(drawer)的模具，抽拉件的运动会导致强烈的摩擦作用，造成注塑点处的张力，并由此导致材料劣化。

本专利申请人一直在热成型塑料产品开发领域工作，曾提交过一份关于整体(single-piece)自行车车架的在先专利申请，并为该车架专门设计了装配自行车的常规部件，如车座支撑管、前轮固定叉、主链轮、后轮和副链轮。在先专利申请的整体自行车架是用纯新或再生的刚性聚合物整体成型，制成由一根主梁和两根相同侧臂构成的一个整件。这种整体自行车架可以加入适当的颜料颜色，可以是不透明或透明的。这种整体车架虽然提供了一种工艺上的进展，但是仍存在一些与注塑工艺相关的困难，因此需要进行关于设计上的调整。

发明内容

进一步考虑在先的自行车架成型工艺的改进，并考虑在注塑材料组合物中使用可再生材料，本专利申请人开发了一种获得可回收聚合物自行车架的模具及其相应的制造工艺，更具体地说，是一种注塑工艺中使用的有抽拉件自行车类型的注塑模具，该模具特别为用源自再生和再利用PET瓶的聚合物材料生产整体自行车架而设计。所述的整体自行车架的设计配置为其带来了耐用和有弹性的机械特征。本发明所要求保护的对象有助于保护环境，因为其利用可再生材料为原料。

本发明的主要优点是，新的模具功能设计可以防止所述的自行车架生产流程中发生故障，从而防止出现磨损部件、卡住或破损的部件。

本发明的另一个相关特性是模具允许以更简易的维护方式拆除多种螺栓、螺钉和引导销，因而使整体自行车架的批量生产变得更容易。而且，还确保了工人的生产安全。