本发明涉及将树脂片材卷圆来作为线束用等的护套管的护套管制造用模具和护套管制造方法。
背景技术:
以往,例如,作为汽车用的线束的护套管,使用合成树脂制的波纹管,为了制造该波纹管而提出了各种制造装置(模具等)、制造方法。
例如在专利文献1(未图示)中,作为制造波纹管的装置和方法,记载了:在具有螺旋状凸部的轴的外周,隔开预定间隙配置具有螺旋状凹部的筒状分割体来构成蛇腹成形机,在使轴进行轴旋转的同时向预定间隙中供给筒状的塑料片材,在筒状的塑料片材上连续地形成螺旋状凹凸。
筒状分割体在轴的径向两侧分别呈多个弧形配置,用旋转体在轴的轴向(塑料片材的送出方向)进行旋转。筒状的塑料片材的缘端部重叠,在该重叠部也形成凹凸。在用加热器将带状的塑料片材加热到预定温度之后,从带状的塑料片材的前端侧起依次用筒状成形机卷圆为筒状,从而形成筒状的塑料片材。
在专利文献2中,记载了图14所示的波纹管的制造装置。该波纹管的制造装置61将筒状的无缝波纹管63从卷筒62传送到狭缝形成装置64,并将带狭缝波纹管65传送到重叠加工装置66,形成重叠型波纹管67,卷取到卷取卷筒68。
重叠加工装置66包括:筒状的加热缸69,其具有在带狭缝波纹管65的进给方向逐渐呈锥形状缩径的中空部(未图示);以及环形带状的输送装置70,其进入到加热缸内并将带狭缝波纹管65送出。
无缝波纹管63是如下这样得到的:用未图示的挤出机将树脂材料呈圆筒状挤出来连续地形成无缝管,将无缝管传送到未图示的波纹成形机,在无缝管的外表面侧交替地呈波纹管状形成大径的凸部和小径的凹部。作为波纹管63的材料,使用聚丙烯、尼龙6(注册商标)、尼龙66(注册商标)等聚酰胺树脂、聚氯乙烯、聚乙烯等这种热塑性合成树脂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平6-139860号公报
专利文献2:日本特开2000-246811号公报
技术实现要素:
本发明欲解决的技术问题
但是,在上述以往的护套管的制造装置和制造方法的情况下,例如,由于将呈带状连续的合成树脂制的片材从前端侧起用筒状成形机依次卷圆为筒状,形成连续的筒状体(专利文献1)、或者、将筒状的无缝波纹管63(图14)连续地传送到狭缝形成装置64来形成连续的带狭缝波纹管65(专利文献2)这种构成,例如,制造装置61在管进给方向大型化,在工场内需要用于设置制造装置61的较大的空间,或者担心由于制造装置61为大型且复杂而高成本化,担心由于连续成形而不适合于少量生产。
本发明鉴于上述的方面,其目的在于提供一种能够省空间且容易地形成护套管且也适合于少量生产的护套管制造用模具和护套管制造方法。
用于解决问题的技术方案
为了达成上述目的,本发明的护套管制造用模具的特征在于,在金属制的块体上设置有:具有大致圆柱状的空间的孔部;以及从外部与该孔部的内周面在切线方向连通的狭缝,将树脂片材从该狭缝插入到该孔部内,沿着该孔部的内周面卷圆为管状。
利用该构成,例如将护套管的展开形状的大小的一张树脂片材经由狭缝沿着孔部的内周面压入,在树脂片材的插入前端沿着孔部的内周面被引导的同时,树脂片材沿着孔部的内周面弯曲为弯曲状,卷圆(卷绕)一周或者一周以上而形成为管状。在卷圆一周以上的情况下,树脂片材的插入前端侧的部分沿着树脂片材的内表面重叠。
通过将树脂片材并非连续地而是一张一张地插入到孔部内,从而护套管的少量生产变得容易。另外,通过在金属制的块体的内部设置有树脂片材插入用的狭缝和树脂片材卷圆用的孔部,从而护套管制造用模具的构造小型化·简化·低成本化。另外,由于是使用平坦的树脂片材,因此,在输送时不会大型化,省空间化并且输送作业性提高。
在所述护套管制造用模具中,优选的是,将所述孔部的内周面之的、所述树脂片材的卷圆方向下游侧的与所述狭缝交叉的交叉部分侧的内周面的半径规定为比其他部分的内周面的半径小。
利用该构成,在插入在孔部内的树脂片材的前端沿着孔部的内周面滑动的同时,在树脂片材的卷绕结束之前,到达孔部的内周面与狭缝的锐角的交叉部分(交叉部及其附近)时,树脂片材的前端沿着交叉部分的小径的内周面向孔部的径向内侧被诱导引导。由此,树脂片材的前端不会与树脂片材的基端侧的内表面抵碰,而是沿着树脂片材的基端侧的内表面顺畅地滑动并重叠。树脂管的重叠在模具的狭缝侧进行。通过具有重叠部,从而抑制树脂管的口张开。
在所述护套管制造用模具中,优选的是,将所述孔部的内周面的半径规定为从所述狭缝起在所述树脂片材的卷圆方向逐渐减小。
利用该构成,从狭缝插入到孔部内的树脂片材的前端例如从孔部的大径的内周面经过中径的内周面沿着小径的内周面逐渐向孔部的径向内侧向被诱导引导。由此,树脂片材的前端沿着位于狭缝侧的树脂片材的基端侧的内表面顺畅且可靠地滑动,更精确地重叠。树脂管的重叠在模具的狭缝侧进行。通过具有重叠部,从而抑制树脂管的口张开。
在所述护套管制造用模具中,优选的是,所述块体以与所述孔部的轴向平行的平行方向作为分割面而被分割为多个模具部,配置在所述孔部的一侧的所述狭缝侧的模具部能够在所述树脂片材的插入方向或者该插入方向的反方向移动以便打开该孔部,配置在该孔部的另一侧的模具部能够通过该孔部而移动到外部。
利用该构成,在模具的孔部内将树脂管卷圆加工后,将狭缝侧的模具部开放,接下来,另一侧的模具部将树脂管从孔部推出到模具开放侧的外部,例如交付或移动到冷却装置。树脂管从重叠部侧露出到外部。通过使片材卷圆用的块体的一部分兼有管推出部的功能,从而装置构造被小型化。
本发明的护套管制造方法的特征在于,使用包括具有大致圆柱状的空间的孔部、和从外部与该孔部的内周面在切线方向连通的狭缝的模具,在将树脂片材从该狭缝插入到该孔部内的同时,将该树脂片材沿着该孔部的内周面卷圆为管状,在该状态下加热该树脂片材而制成树脂管。
利用该构成,例如将护套管的展开形状的大小的一张树脂片材经由狭缝沿着孔部的内周面压入,在将树脂片材的插入前端沿着孔部的内周面引导的同时,将树脂片材沿着孔部的内周面弯曲为弯曲状,卷圆(卷绕)一周或者一周以上并形成为管状。在该状态下加热树脂片材而成为树脂管。在卷圆一周以上的情况下,树脂片材的插入前端侧的部分沿着树脂片材的内表面重叠。
通过将树脂片材并非连续地而是一张一张地插入到孔部内,从而护套管的少量生产容易化。另外,通过在在金属制的块体的内部设置有树脂片材插入用的狭缝和树脂片材卷圆用的孔部,从而护套管制造用模具的构造小型化·简化·低成本化。另外,由于使用平坦的树脂片材,因此,在输送时不会大型化,省空间化并且输送作业性提高。
在所述护套管制造方法之,优选的是,将所述加热的温度提高到所述树脂管的塑性变形范围的温度。
利用该构成,通过在模具内将树脂片材卷圆后的状态下以塑性变形范围的温度进行加热,从而在将加热后的树脂管从模具取出时,不会引起树脂管的回弹(扩径方向的弹性变形),防止树脂管的外径不良、重叠部的口张开这种不良。另外,由于不需要冷却树脂管来使其塑性变形(防止回弹),因此,不需要冷却装置。
在所述护套管制造方法之,优选的是,能够以与所述孔部的轴向平行的平行方向作为分割面而将所述模具分割为多个模具部,在所述加热之后,移动一部分模具部,使得所述孔部在所述狭缝侧开放,用另一模具部从开放侧的相反侧按压所述树脂管,而交付到外部或移动到冷却装置来进行冷却。
利用该构成,例如,用一部分(其他)模具部按压树脂管而作为产品(护套管)从模具交付到外部。在需要树脂管的冷却的情况下,用一部分(其他)模具部按压树脂管而从模具移动到相邻的冷却装置,用冷却装置冷却到需要温度。在模具内,树脂片材在狭缝侧重叠,树脂管从重叠部侧移动到冷却装置,从散热性较差的重叠部侧高效地进行冷却。
发明效果
根据本发明的护套管制造用模具,利用在金属制的块体的内部设置有树脂片材插入用的狭缝和树脂片材卷圆用的孔部的、小型且简单且低成本的护套管制造用模具,能够省空间且容易地形成护套管。另外,通过将树脂片材并非连续地而是一张一张地插入到模具内,从而能够仅在必要时以必要的数量生产护套管,即使是少量生产,也能够容易地对应。
另外,根据将孔部的内周面中的、树脂片材的卷圆方向下游侧的与狭缝交叉的交叉部分侧的内周面的半径规定为比其他部分的内周面的半径小的护套管制造用模具,树脂片材的插入前端沿着孔部的片材卷圆方向下游侧的小径的内周面被朝内诱导,其不会与树脂片材的基端侧的内表面抵碰而顺畅地重叠,能够简单地形成树脂管的重叠部。
另外,根据将孔部的内周面的半径规定为从狭缝起在树脂片材的卷圆方向依次减小的护套管制造用模具,树脂片材的插入前端沿着孔部的逐渐变为小径的内周面被逐渐朝内诱导,其顺畅且可靠地重叠在树脂片材的基端侧的内表面,能够简单且可靠地形成树脂管的重叠部。
另外,护套管制造用模具的块体以与孔部的轴向平行的平行方向作为分割面而被分割为多个模具部,配置在孔部的一侧的狭缝侧的模具部能够在树脂片材的插入方向或者插入方向的反方向移动以便打开孔部,配置在孔部的另一侧的模具部能够通过孔部而移动到外部,根据该护套管制造用模具,将片材卷圆用的块体的一部分兼用作管推出部,能够使制造工序进一步小型化·省空间化。
根据本发明的护套管制造方法,能够使用具有树脂片材插入用的狭缝和树脂片材卷圆用的孔部的、简单且小型的模具,省空间且容易地形成护套管。另外,通过将树脂片材并非连续地而是一张一张地插入到模具的孔部内,从而能够仅在必要时以必要的数量生产护套管,即使是少量生产,也能够容易地对应。
另外,根据将加热的温度提高到树脂管的塑性变形范围的温度的护套管制造方法,能够防止将树脂管从模具取出时的、树脂管的回弹即外径不良、重叠部的口张开这种不良。另外,由于不需要冷却树脂管来使其塑性变形(防止回弹),因此,不需要冷却装置,能够使制造工序进一步省空间化。
另外,护套管制造方法能够以与孔部的轴向平行的平行方向作为分割面而将模具分割为多个模具部,在加热之后,移动一部分模具部,使得孔部在狭缝侧开放,用另一模具部从开放侧的相反侧按压树脂管,而交付到外部或移动到冷却装置并进行冷却,根据该护套管制造方法,能够根据需要来将树脂管交付到外部或者移动到冷却装置并进行冷却。树脂管的冷却能够从重叠部侧高效地进行。另外,将另一模具部兼用作管推出部,能够使制造工序进一步小型化·省空间化。
附图说明
图1是示出本发明的护套管制造用模具和护套管制造方法的第一实施方式的立体图。
图2同样是示出第一实施方式的主视图。
图3是示出本发明的护套管制造用模具和护套管制造方法的第二实施方式的主视图。
图4同样是示出第二实施方式的一动作的主视图。
图5同样是示出第二实施方式的下一动作的主视图。
图6是示出本发明的护套管制造用模具和护套管制造方法的第三实施方式的第一工序的主视图。
图7同样是示出第三实施方式的第二工序的主视图。
图8同样是示出第三实施方式的第三工序的主视图。
图9同样是示出第三实施方式的第四工序的主视图。
图10同样是示出第三实施方式的第五工序的主视图。
图11是示出本发明的护套管制造用模具和护套管制造方法的第四实施方式的主视图。
图12同样是示出第四实施方式的一动作的主视图。
图13同样是示出第四实施方式的下一动作的主视图。
图14是示出以往的护套管制造装置和护套管制造方法的一实施方式的主视图。
附图标记说明
1、11、31 护套管制造用模具
2、12、32 块体
3、13、33 孔部
4、14、34 内周面
4d、16a1、36a 交叉部分的内周面
5、15、35 狭缝
8、21、39 交叉部分
9 树脂片材
9A 树脂管
16~19、36、37、40~42 模具部
17、36、40 孔部的一个模具部
19、42 中间(孔部的另一个)的模具部
24 冷却装置
46 加热装置
B 卷圆方向
R1~R3 半径
R3 交叉部分的内周面的半径
具体实施方式
图1~图2是示出本发明的护套管制造用模具和使用了该模具的护套管制造方法的第一实施方式的图。
如图1所示,该护套管制造用模具1是通过在金属制的横长矩形状的块体2上设置横长的孔部3和纵方向的笔直的狭缝5而构成的,该孔部3具有大致圆柱状的空间,将块体2贯通,该狭缝5沿着孔部3的内周面4在切线方向与外部连通。
在块体2的左侧贯通地设置有上下一对固定用的小孔7,在块体2的右侧设置有纵方向的狭缝5。在小孔7中水平地插通有未图示的螺栓,块体2被固定于未图示的护套管制造装置的例如框架。如果将小孔7作为圆柱销插入孔加以活用,则能够在轴向将多个块体2连结,对于短的护套管、长的护套管都能够对应(这一点在下述的各实施方式中也同样)。块体2的孔部3例如通过钻削加工、珩磨加工等来形成。孔部3在内周面4的内侧具有大致圆柱状的空间(用附图标记3代用)。
如图2所示,狭缝5具有:在上下方向较长的右侧(外侧)的平坦的内表面5a;以及在上下方向较短的左侧(内侧)的平坦的内表面5b,狭缝5的右侧的内表面5a与孔部3的右侧且下半侧的圆弧状的内周面4a在切线方向没有高低差地圆滑地连续,狭缝5的左侧的内表面5b与孔部3的右侧且上半侧的圆弧状的内周面4d交叉成锐角地连续。
狭缝5的左侧的内表面5b与孔部3的右侧且上半侧的圆弧状的内周面4d的交叉部分8呈喙状朝下突出。交叉部分8是指包含交叉部(突出末端)及其附近的部分。狭缝5通过切断加工等来形成。孔部3的右侧且上半侧的圆弧状的内周面4d的假想延长面,朝向狭缝5的右侧(外侧)的内表面5a的延长面即孔部3的上侧且右侧的平坦的内表面4e的下部,斜着向下(也可以将内表面4e视为狭缝5的右侧的内表面5a的一部分)。
块体2具有上下左右的壁部2a~2d(图1),在上壁2a遍及块体2的全长而形成有狭缝5的入口即上部开口5c(图2)。孔部3在块体2的前后方向贯通地设置,孔部3在块体2的前后的端面2e开口。狭缝5的间隙尺寸被规定为比下述的树脂片材9的厚度略宽。
此外,在实施方式的说明中,前后左右的方向性是为了便于说明,前后方向表示块体的长边方向,左右方向表示块体的短边(宽度)方向。上下方向与铅垂方向一致。
树脂片材9从狭缝5的上部开口5c朝下插入(压入),树脂片材9沿着孔部3的内周面4以顺时针(右)弯曲而被卷圆加工为筒状。即,通过将树脂片材9从图1、图2的状态进一步朝下从上部开口5c压入,从而树脂片材9的插入前端9a沿着孔部3的左半侧的下侧的圆弧状的内周面4b和上侧的圆弧状的内周面4c滑动接触。
接下来,树脂片材9的插入前端9a沿着孔部3的上侧且右侧(片材卷圆方向下游侧)的圆弧状的内周面4d滑动接触,在狭缝5的出口侧即下部开口5d(图2)侧,树脂片材9的插入前端9a沿着树脂片材9的基端9b侧(图2中是上端侧)的内表面9c(图2)滑动接触的同时,树脂片材9的前端9a侧的部分重叠(叠合)到树脂片材9的基端9b侧的部分的内侧,树脂片材9被卷圆(卷绕)加工为圆筒状。
将树脂片材9在被卷圆的状态下加热,成为筒状的树脂管(未图示)。树脂片材9的加热能够通过加热模具1而容易地进行。树脂片材9的加热温度优选为使树脂片材9塑性变形为筒形状的温度。将卷圆加工后的树脂管在本例的一体型的模具1中从孔部3的前后的开口(用附图标记3代用)取出。优选在将树脂管从模具1取出之前或者取出后通过自然冷却或者强制冷却进行冷却。
将树脂管以从模具1取出的原本的长度、或者切断为需要的长度,作为护套管而产品化。图1的模具1的长度是与短的护套管对应的长度,长的护套管是使用比图1中的长度长的模具形成的。
孔部3的截面形状也能够设定为截面正圆形,但是,与其设置为截面正圆形,优选如图2中虚线的箭头E1~E3所示,设定为使孔部3的内周面4的半径从狭缝5的下部开口(出口)5d起以顺时针(右)依次变小的截面圆形。在此情况下,作为一个例子,能够使孔部3的内周面4的半径以沿着例如余摆线曲线、渐开线曲线等的弯曲形状依次变小。截面圆形是指包含截面正圆形、截面大致圆形的截面圆形。
例如,如下规定也是有效果的:在从与狭缝5的下部开口5d连续的、孔部3的下侧且右侧的圆弧状的内周面4a到下侧且左侧的圆弧状的内周面4b的范围E1中,将孔部3的半圆状的内周面4a、4b的半径R1规定的较大(大径),在孔部3的上侧且左侧的圆弧状的内周面4c的范围E2中,将内周面4c的半径R2规定为中等程度(中径),在从孔部3的上部侧到狭缝5的下部开口5d的左端(用附图标记8代用)的范围E3中,将孔部3的右侧且上侧的内周面4d的半径R3规定得较小(小径)。
在图2的例子中,孔部3的右侧且上侧的内周面4d的范围E3设定为从比孔部3的顶点3a略微偏移到右侧的位置到狭缝5的下部开口5d的左端8,但是,也可以设定为从孔部3的顶点3a到狭缝5的下部开口5d的左端8。
这样,通过将孔部3的内周面4的半径R规定为从狭缝5的下部开口5d侧在图2中以右旋(顺时针)逐渐变小,从而在将树脂片材9插入到狭缝5并沿着孔部3的内周面4以右旋进行卷圆加工时,被卷圆后的树脂片材9的前端9a不会与狭缝5的下部开口5d侧的树脂片材9的基端9b侧的平坦状的部分的内表面9c抵碰,基本上在切线方向平滑地滑动接触,顺畅且可靠地进行树脂片材9的卷圆操作及未图示的重叠部的形成。树脂片材9的基端9b侧的平坦状的部分通过卷圆动作被卷圆为圆弧状。
或者,也能够在从孔部3的下侧且右侧起以顺时针(右)到孔部3的顶点3a或者其附近的范围E1~E2中,将孔部3的内周面4a~4c的半径R1、R2规定为相同,在从孔部3的顶点3a或者其附近起到狭缝5的下部开口5d的左端8的范围E3中,将孔部3的内周面4d的半径R3规定为比上述同一的半径R1、R2小。将孔部3的内周面4与狭缝5呈锐角交叉部分8处的内周面4d的半径R3规定为比交叉部分8以外的内周面4a~4c的半径R1、R2小。
即使在该情况下,在将树脂片材9插入到狭缝5并沿着孔部3的内周面4在图2中以右旋进行卷圆加工时,树脂片材9的前端9a从狭缝5的下部开口5d以右旋移动到孔部3的顶部3a,接下来,从孔部3的顶部3a沿着孔部4的上侧且右侧的小径的内周面4d斜着向下(基本上向下)引导,不会与狭缝5的下部开口5d侧处的树脂片材9的基端9b侧的平坦状的部分的内表面9c抵碰,基本上在切线方向平滑地滑动接触,顺畅地进行树脂片材9的卷圆操作及重叠部的形成。
此外,在该情况下,也取决于树脂片材9的硬度、厚度、卷圆直径等,优选的是,使孔部3的内周面4d的半径R3不急剧地变小,使得树脂片材9的前端9a在从狭缝5的下部开口5d以右旋移动到孔部3的顶部3a之后,从孔部3的顶部3a过渡到孔部3的上侧且右侧的小径的内周面4d时,与小径的内周面4d不会有卡挂地滑动接触。
在图1的实施方式中,在树脂片材9上预先形成有多个凹凸10。凹凸10用于在将树脂片材9卷圆来制成树脂管时提高树脂管的径向的弯曲性。凹凸10的形状优选为例如菱形、六边形等。例如以菱形、六边形的凹凸10的一个对角线与树脂片材9的卷圆方向(向狭缝5的插入方向)一致、且另一个对角线与孔部3的轴向一致的方式配置凹凸10。
在将护套管使用在不需要弯曲的部位(将护套管呈直线配置的部位)的情况下,不需要对树脂片材9形成凹凸10。关于凹凸10的形成方法,本申请人在先在日本专利申请2013-219936中提出了形成方法,因此,省略说明。在下述的其他实施方式中,也应用具有凹凸10的树脂片材9。
树脂片材9被预先以例如一根树脂管的大致周向长度(图2中从前端9a到基端9b的长度)切断。在树脂管的两端缘不重叠的情况下,该长度等于树脂管的周向长度。树脂管的轴向长度与模具1的前后方向的全长同等(在不切断树脂管的情况下)或者为模具1的前后方向的全长以下(在切断树脂管的情况下)。
在树脂管上不形成重叠部的情况下,在图1、图2中,使从模具1的狭缝5插入到孔部3内的树脂片材9的前端9a沿着孔部3的内周面4滑动并在狭缝5的下部开口5d侧抵接于树脂片材9的基端9b,在该状态下加热树脂片材9而整形为筒状。
护套管的端缘的重叠防止在护套管的径向的弯曲时端缘的口张开,由此,防止被插通收容在护套管内的电线等未图示的线状体的跳出、露出。作为线状体,除了电线以外,还能够使用橡胶制等流体用配管、光纤等。在将护套管配置在不弯曲的部位的情况下,也能够不形成重叠部。
根据图1、图2的实施方式,能够用一体化的模具1、加热模具1的未图示的加热装置、以及将树脂片材9压入到模具1的狭缝5内的未图示的片材压入装置(也能够不使用压入装置而是由作业者使用夹具等来压入树脂片材9)这些较少的构造物,构成小型且低成本的护套管制造装置。另外,不需要将树脂片材9如例如图14的现有例(专利文献2)的无缝波纹管63、专利文献1的塑料片材那样连续地供给,因此,也容易仅以必要的数量少量生产护套管。
图3~图5是示出本发明的护套管制造用模具和使用了该模具的护套管制造方法的第二实施方式的图。
图1~图2的实施方式的护套管制造用模具1为一体物,与其相比,图3~图5的护套管制造用模具11为分割式,这一点不同。狭缝15的形状与图1~图2的实施方式的狭缝5同样,孔部13的形状的半径R在图2的箭头E1~E3的范围不同这一点是同样的。
该护套管制造用模具11的金属制的块体12包括图3中的上侧的模具部16、下侧且右侧的模具部17、下侧且左侧的模具部18、以及配置在下侧且左侧的模具部18与上侧的模具部16的左侧部分之间的中间的模具部19。上侧的模具部16隔着狭缝15且左右的部分在前后端侧由未图示的连结壁相互连结。也能够如下述的图6的实施方式那样,将上侧的模具部16(图3)的左右的部分分割。
如图3所示,上侧的模具部16具有:圆弧状的内周面16a,其构成具有大致圆柱状的空间的孔部13的内周面14的一部分;垂直的笔直的狭缝15,其在圆弧状的内周面16a的右侧在纵方向形成;以及插通孔(未图示),其针对在圆弧状的内周面16a的左侧设置的横长的固定用螺栓20。狭缝15的右(外)侧的内表面15a与从下侧且右侧的模具部17的圆弧状的内周面17a在切线方向竖起的平坦的内表面17b没有高低差地连续。狭缝15的内表面15a与下侧且右侧的模具部17的圆弧状的内周面17a在切线方向连续。
下侧且右侧的模具部17的圆弧状的内周面17a与下侧且左侧的模具部18的圆弧状的内周面18a没有高低差地平滑地连续。下侧且左侧的模具部18在左下侧具有针对横长的固定用螺栓20的插通孔(未图示)。下侧且左侧的模具部18的圆弧状的内周面18a与中间的模具部19的圆弧状的内周面19a没有高低差地连续,中间的模具部19的圆弧状的内周面19a与上侧的模具部16的圆弧状的内周面16a没有高低差地连续。各模具部16~19的圆弧状的内周面16a~19a构成了孔部13的内周面14,孔部13在内周面14的内侧具有大致圆柱状的空间(用附图标记13代用)。
上侧的模具部16的右侧部分的水平的下端面(分割面)16b同样与左侧部分的水平的下端面(分割面)16c位于相同的高度。上侧的模具部16的圆弧状的内周面16a的右端即狭缝15的下部开口15d与上侧的模具部16的左右的下端面16b、16c位于相同的高度。下侧且右侧的模具部17的水平的上端面(分割面)17d(图4)接合(抵接)于上侧的模具部16的右侧的下端面16b,中间的模具部19的水平的上端面(分割面)19b(图4)接合(抵接)于上侧的模具部16的左侧的下端面16c。
狭缝15的右(外)侧的内表面15a与左(内)侧的内表面15b(图4)在上下方向以相同的长度平行地形成。狭缝15的左(内)侧的内表面15b与上侧的模具部16的圆弧状的内周面16a呈锐角连续,左(内)侧的内表面15b与圆弧状的内周面16a的交叉部分21朝下突出。交叉部分21是指包含交叉部(突出末端)及其附近的部分。
右侧且下侧的模具部17的垂直的左端面17c(图4)接合(抵接)于左侧且下侧的模具部18的垂直的右端面18c,其接合位置在图3的例子中比由各模具部16~19的各圆弧状的内周面16a~19a构成的孔部13(图3)的上下方向的中心线m1略微靠右侧(也能够使接合位置与孔部13的上下方向的中心线m1一致)。左侧且下侧的模具部18的水平的上端面(分割面)18b(图4)接合(抵接)于中间的模具部19的水平的下端面19c(图5)。
在图3中,在虚线的箭头E1的范围中,将右侧且下侧的模具部17的圆弧状的内周面17a的半径R1、左侧且下侧的模具部18的圆弧状的内周面18a的半径R1、以及中间的模具部19的圆弧状的内周面19a的下半部的半径R1规定为相同且较大(作为一个例子,是7.5mm),在虚线的箭头E2的范围中,将中间的模具部19的圆弧状的内周面19a的上半部的半径R2、和上侧的模具部16的圆弧状的内周面16a的左半部的半径R2规定为相同且中等程度(作为一个例子,是7.0mm),在虚线的箭头E3的范围中,将上侧的模具部16的圆弧状的内周面16a的右半部的半径R3规定为较小(作为一个例子,是6.5mm)。
在图3中,在箭头E1的范围中,将下半侧的圆弧状的内周面17a~19a的半径规定为从狭缝15侧起以顺时针(右)逐渐减小(例如,将下侧且右侧的圆弧状的内周面17a的右端的半径设定为7.5mm,将中间的模具部19的圆弧状的内周面19a的下半侧的半径设定为7.1mm),在箭头E2的范围中,将上半侧且左半侧的圆弧状的内周面19a、16a的半径规定为以顺时针(右)逐渐进一步减小(例如,将中间的模具19的圆弧状的内周面19a的上半侧的半径设定为7.0mm,将上侧的圆弧状的内周面16a的中央侧的半径设定为6.6mm)。
并且,在箭头E3的范围中,也能够将上侧且右侧的圆弧状的内周面16a1的半径规定为以顺时针(右)逐渐进一步减小(例如将圆弧状的内周面16a1的左端的半径设定为6.5mm,将圆弧状的内周面16a1的右端(交叉部分21)的半径设定为6.5mm以下)。
通过这样将孔部13的内周面14的半径R规定为沿着树脂片材9的卷圆方向渐渐减小,从而在如图4所示对树脂片材9进行卷圆加工时,能够使树脂片材9的插入前端9a不会与树脂片材9的基端9b侧的内表面9c卡挂而是平滑地滑动接触,顺畅且可靠地形成重叠部9d。
在图3中,例如,也能够将下侧的左右的各模具部17、18的圆弧状的内周面17a、18a的半径、中间的模具部19的圆弧状的内周面19a的半径、以及上侧的模具部16的圆弧状的内周面16a的左半部的半径规定为相同,仅将上侧的模具部16的圆弧状的内周面16a的右半侧16a1的半径R3规定为较小,将圆弧状的内周面16a的右半侧16a1(与狭缝15的交叉部分21)沿着狭缝15的朝下延长方向斜着向下配置。在此情况下,也能够将圆弧状的内周面16a的右半侧16a1的半径R3设定为随着趋向狭缝15而以右旋(顺时针)逐渐减小。
即使在该情况下,在将树脂片材9插入到狭缝15并沿着孔部13的内周面14以右旋进行卷圆加工时,树脂片材9的前端9a从狭缝15的下部开口15d以右旋移动到孔部13的顶部13a,接下来,从孔部13的顶部13a沿着孔部13的上侧且右侧的小径的内周面16a1斜着向下(大致朝下)地被引导,不会与狭缝15的下部开口15d侧的树脂片材9的基端9b侧的平坦状的部分的内表面9c抵碰,基本上在切线方向平滑地滑动接触,顺畅地进行树脂片材9的卷圆加工(操作)及重叠部9d的形成。
如图3中以点划线22示出的那样,为了加热模具11整体,而配置由未图示的电气加热器等构成的加热装置。加热装置例如优选安装在各模具部16~18的内部,但是,也能够在图3中配置在模具11的上侧、左侧。
优选的是,将从模具11的狭缝15插入(压入)到孔部13内的树脂片材9沿着孔部13的内周面14卷圆为筒状,在图3中树脂管9A(图4)的状态下用加热装置加热到塑性变形范围。这是因为,当树脂管9A的加热(温度、时间)不充分时,树脂管9A在弹性变形范围被加热,很有可能在图4~图5的取出时树脂管9A会回弹,会产生重叠部9d的口张开、扩径方向的变形。
根据树脂片材9的材质(例如在硬质的树脂片材的情况下),也可以在将树脂片材9插入到狭缝5之前,预先加热模具11。在柔软材质的树脂片材9的情况下,如果在卷圆之前预先加热了模具11,有时在向狭缝15插入的同时软化,无法顺畅地进行卷圆加工,因此,优选在卷圆之后加热。
如图4所示,在取出树脂管9A时,与狭缝15的下方对置的下侧且右侧的模具部17借助未图示的升降单元下降,在树脂管9A的右方,在上侧的模具部16与下侧且右侧的模具部17之间形成较大的(较宽的)开口23。作为升降单元的一个例子,例举垂直的缸。树脂管9A的重叠部9d侧位于开口23侧。树脂管9A的基端9b大体上位于树脂管9A的水平的中心线m2(图3)上。
接下来,如图5所示,位于树脂管9A的左方的中间的模具部(模具的一部分)19借助水平移动单元向右方水平地移动,通过孔部3及狭缝15,中间的模具部19的圆弧状的内周面19a将树脂管9A压入到在模具11的右侧相邻的冷却装置24内而进行交接。树脂管9A从重叠部9d侧插入到冷却装置24内。
中间的模具部19通过上侧的模具部16与下侧且右侧的模具部17之间的开口23并突出到外部(比上下的各模具部16、17的右端面靠右侧)。作为水平移动单元的一个例子,例举水平的缸。在中间的模具部19与冷却装置24之间保持着树脂管9A的状态下,进行树脂管9A的冷却。
冷却装置24例如包括金属制的水平且横长的(在树脂管9A的轴向延伸的)冷却块体25,该冷却块体25具有与中间的模具部19的圆弧状的内周面19a的右侧对置的圆弧状的管接受面25a。
优选在冷却块体25上,例如设置有在管接受面25a侧开口的冷却空气吹出口、或者使冷却水在冷却块体25的内部循环。也能够在冷却块体25内使树脂管9A自然冷却。在冷却块体25的前后且上下向左方向突出地设置有管引导板25b。至少用模具11、图3的加热装置(用附图标记22代用)、以及图5的冷却装置24构成护套管制造装置。
通过使在树脂管9A的径向重叠的散热性较差的重叠部9d直接接触(推压)冷却块体25,从而能够将重叠部9d有效地冷却。树脂管9A被以重叠部9d为起点例如沿周向高效地冷却。
图5的树脂管9A的重叠部9d的重叠量只不过是一个例子,例如也能够将重叠部9d的重叠量设置为接近树脂管9A的半周。例如,重叠部9d能够借助未图示的装配夹具等朝外打开,在该状态下,将护套管(树脂管9A)包覆在未图示的多条电线上,形成线束。
在图5的树脂管9A上形成有与图1的实施方式同样的凹凸10,完成的护套管具有径向的良好的弯曲性。在说明书中,将完成的产品称为护套管,将达成产品之前的物品称为树脂管。
在完成了树脂管9A的冷却后,冷却装置24在图5中向右方移动,中间的模具部19向左方移动复位,从而解除冷却装置24和中间的模具部19对树脂管9A的支承,向下方交付。中间的模具部19借助水平移动单元复位到图4的原位置,接下来,下侧且右侧的模具部17借助升降单元上升而复位到图3的原位置。
图6~图10是示出本发明的护套管制造用模具及使用了该模具的护套管制造方法的第三实施方式的图。
在图3~图5的实施方式中使用了四分割的模具21,但是,在本实施方式中使用了五分割的模具31。另外,在图3~图5的实施方式中使用了冷却装置24,但是,在本实施方式中废除了冷却装置。
如图6所示,该护套管制造用模具31将上侧的模具部38二分割,包括上侧且右侧的模具部36、以及上侧且左侧的模具部37。上侧且右侧的模具部36具有右半侧的圆弧状的内周面36a,上侧且左侧的模具部37具有与右半侧的圆弧状的内周面36a没有高低差地连续的左半侧的圆弧状的内周面37a。
上侧且右侧的模具部36除了右半侧的圆弧状的内周面36a、和具有右半侧的圆弧状的内周面36a的朝下的突壁36b之外,重叠地配置在上侧且左侧的模具部37的上侧。在突壁36b中圆弧状的内周面36a与狭缝35的左(内)表面呈锐角交叉,该交叉部分39朝下突出。交叉部分39是指包含交叉部(突出末端)及其附近的部分。上侧且右侧的模具部36的垂直的右端面36c(图8)构成了狭缝35的左(内)表面。
上侧且右侧的模具部36能够借助垂直的缸等这种未图示的升降单元相对于固定侧即上侧且左侧的模具部37上升。上侧且右侧的模具部36的垂直的左端面36b(图9),在沿着上侧且左侧的模具部37的台阶部37b(图9)的垂直的左端面(分割面)37b1在上升及复位(下降)时被引导。
如图9所示,由于上侧且右侧的模具部36上升,从而在取出树脂管9A时,防止了上侧且右侧的模具部36的右半侧的圆弧状的内周面36a的下端与树脂管9A干扰。
如图6所示,上侧且右侧的模具部36、上侧且左侧的模具部37、下侧且右侧的模具部40、下侧且左侧的模具部41、以及中间且左侧的模具部42构成了金属制的块体32。金属制的块体32、具有大致圆柱状的空间的孔部33、和狭缝35构成了模具31。孔部33在内周面34的内侧具有大致圆柱状的空间(用附图标记33代用)。用除了下侧且左侧的模具部41之外的各模具部36、37、40、42的圆弧状的各内周面36a、37a、40a、42a构成了孔部33的内周面34。在上侧且右侧的模具部36和下侧的左右的各模具部40、41,分别安装有作为加热装置46的电气加热器。各加热装置46为圆柱状,被插入固定在各模具部36、40、41的前后方向的水平的未图示的孔内,配置在模具31的孔部33的周围附近。
在上述图5的实施方式中,担心在取出树脂管9A时树脂管9A的上部会干扰上侧的模具部16的右半侧的圆弧面16a1,但是,通过将上侧的模具部38左右分割,如图9所示,使上侧且右侧的模具部36上升而将开口43形成得宽,从而消除了干扰的担心。
如图6所示,在上侧且左侧的模具部37的左端下部、和下侧且左侧的模具部41的左端上部,设置有针对中间的模具部42的垂直的左端面42b的作为定位止动部的突起44。如图10所示,中间的模具部42能够借助水平的缸等这种未图示的水平移动单元沿着固定侧的上侧且左侧的模具部37的下表面(分割面)37c和下侧且左侧的模具部41的上表面(分割面)41c向右方向水平地移动。对于各模具部36、40、42的分割面省略说明。
如图6所示,中间的模具部42的圆弧状的内周面42a与上侧且左侧的模具部37的圆弧状的内周面37a、及下侧且右侧的模具部40的圆弧状的内周面40a没有高低差地连续。下侧且左侧的模具部41不具有圆弧状的内周面。中间的模具部42的圆弧状的内周面42a、下侧且右侧的模具部40的圆弧状的内周面40a、以及上侧的模具部36、37的圆弧状的内周面36a、37a以大体上相等的圆弧长度(大致1/3圆弧)相连,构成了截面大致圆形的孔部33的内周面34。
在上侧且右侧的模具部36的垂直的右端面36c(图8)、和与下侧且右侧的模具部40的圆弧状的内周面40a连续的朝上的垂直的内表面40c(图8)之间,构成了树脂片材插入用的垂直且笔直的狭缝35。用片材供给装置45将树脂片材9(图6)插入(压入)到狭缝35。
片材供给装置45具有:右侧的引导壁45a,其与下侧且右侧的模具部40的垂直的竖起壁40b存在略微的间隙地位于该竖起壁40b的上方;左侧的引导壁45b,其与上侧且右侧的模具部36的上表面存在间隙地位于该上表面;纵方向的垂直的狭缝状的间隙45c,其形成在左右的引导壁45a、45b之间;上壁45d,其将左右的各引导壁45a、45b连结并向左方水平地延伸;以及未图示的压入装置,其将树脂片材9沿着狭缝状的间隙45c下压并供给(压入)到模具31的狭缝35及孔部33内。
作为该压入装置,例举一个例子,例如包括:沿着狭缝状的间隙45c下降并将树脂片材9的上端(基端)9b朝下按压的金属制的叶片;以及使叶片下降及上升(复位)的垂直的缸等这种驱动单元。该叶片进入模具31的狭缝35内并将树脂片材9压入到孔部33内。
将图6的由各模具部36、37、40、42构成的孔部33的截面圆形的内周面34的半径规定为从下侧且右侧的模具部40的圆弧状的内周面40a起以顺时针(右)到上侧且右侧的模具部36的圆弧状的内周面36a依次减小。
例如,与图3的实施方式同样,将下侧且右侧的模具部40的圆弧状的内周面40a、和中间的模具部42的圆弧状的内周面42a的下半部规定为相同的较大的半径(大径),将中间的模具部42的圆弧状的内周面42a的上半部、和上侧且左侧的模具部37的圆弧状的内周面37a规定为相同的中等程度的半径(中径),将上侧且右侧的模具部36的圆弧状的内周面36a规定为较小的半径(小径)。直径不同的各圆弧状的内周面40a、42a、37a、36a没有高低差地平滑地呈截面圆形连续。
或者,对每个模具部将圆弧状的内周面的半径规定为依次减小。即,将下侧且右侧的模具部40的圆弧状的内周面40a规定为大径,将中间的模具部42的圆弧状的内周面42a规定为中径,将上侧且左侧的模具部37的圆弧状的内周面37a规定为比中径小的中小径,将上侧且右侧的模具部36的圆弧状的内周面36a规定为最小径。直径不同的各圆弧状的内周面40a、42a、37a、36a没有高低差地平滑地呈截面圆形连续。
或者,也能够将下侧且右侧的模具部40的圆弧状的内周面40a、中间的模具部42的圆弧状的内周面42a、以及上侧且左侧的模具部37的圆弧状的内周面37a规定为相同的半径,仅将上侧且右侧的模具部36的圆弧状的内周面36a规定为比其他的圆弧状的内周面40a、42a、37a的半径小径。内周面36a与内周面37a没有高低差地平滑地连续。
以下,按照图6~图10的工序顺序说明第三实施方式的护套管制造方法。
在图6的片材安放工序中,在使各模具部36、37、40、41、42合体而构成了模具31的状态下,如箭头A所示,从上方用片材供给装置45将树脂片材9朝下插入到模具31的狭缝35内。
接下来,在图7的片材卷圆工序中,用片材供给装置45将树脂片材9压入到模具31的孔部33内,使树脂片材9如箭头B(卷圆方向)所示沿着孔部33的内周面34弯曲为弯曲状。而且,如图8所示,一边使树脂片材9的前端部9a’沿着树脂片材9的基端部9b’侧的内表面9c重叠(用附图标记9d示出重叠部),一边将树脂片材9在箭头B方向卷圆加工为筒状,形成树脂管9A。
在模具31的狭缝35的下方配置树脂管9A的重叠部9d。在本例中,树脂管9A的基端9b位于比树脂管9A的水平的中心线(参照图3的附图标记m2)略微靠上方的位置。
接下来,在图8的片材卷圆结束后的加热工序中,通过用加热装置46加热模具31,从而加热模具31的孔部33内的树脂管9A。加热温度是将树脂管9A加热加工到塑性变形范围的温度。图8的模具31的上侧的点划线的四边形内的“加热”的文字表示用模具部36、40、41内的各加热装置(电气加热器)46来加热模具31及模具内的树脂管9A的工序。在图8的例子中,将加热装置46配置在需要的各模具部36、40、42的内部,但是,也能够代替该加热装置46、或者并用加热装置46,例如将用“加热”的文字表示的矩形块状的加热装置配置在模具31的外侧(上侧)。用模具31、加热装置46、以及片材供给装置45构成护套管制造装置48。
通过在模具31内将树脂管9A加热到塑性变形范围,从而在下一工序(图9的开模工序)中,在将树脂管9A从模具31释放到外部时,消除树脂管9A弹性地扩径变形、或者重叠部9d口张开的不良,将树脂管9A的外径精确地维持为与模具31的孔部33的内径同等。
模具31的加热温度根据树脂片材9的材质、板厚等而不同。作为一个例子,加热温度为150℃左右。在该材质·板厚的树脂片材9的情况下,在130℃左右,是弹性变形范围,在图9的模具31开放时,担心树脂管9A会回弹。树脂管9A的加热时间根据与加热温度的关系来适当设定。作为一个例子,加热时间为30秒左右。这些加热温度、加热时间只不过是一个例子(参考)。
接下来,在图9的开模工序中,使上侧且右侧的模具部36如箭头C所示上升,并且,使下侧且右侧的模具部40如箭头D所示下降。各模具部36、40的升降借助垂直的缸等这种未图示的移动单元来进行。通过构成狭缝35的上下的模具部36、40的上下移动,树脂管9A的右半侧(重叠部9d侧)被释放到外部。
树脂管9A的左半侧由中间的模具部42的圆弧状的内周面42a和上侧且左侧的模具部37的圆弧状的内周面37a来保持。在树脂管9A的径向重叠而难以散热的重叠部9d由于露出到模具31的外侧,从而被高效地自然冷却。
最后,在图10的管交付工序中,用水平的缸等这种未图示的移动单元使中间的模具部(模具的一部分)42如箭头E所示向右方向水平地移动,用中间的模具部42的圆弧状的内周面42a将树脂管9A进一步向右方(比下侧且右侧的模具部40靠右方)推出,交付到外部。
例如能够利用树脂管9A的自重所导致的下落或者空气喷吹或者作业者的脱离作业等来进行树脂管9A从中间的模具部42的脱离。另外,在图10中,也能够在将树脂管9A的重叠部9d侧释放到外部的状态下有效地自然冷却。
在结束了图10的树脂管9A的交付之后,用未图示的水平移动单元使中间的模具部42向左方移动并复位到图9的位置。中间的模具部42沿着上下的模具部37、40、41顺畅地移动,抵接于上下的模具部37、41的止动突起44而被定位在初始位置。通过进一步用各升降单元使上下的各模具部36、40上下移动并复位到图8的位置,从而得到图6的初始的模具31的状态。
在上述图6~图10的护套管制造方法中,由于在图8的管加热工序中将树脂管9A加热加工到塑性变形范围,因此,不需要例如在图9的开模后设置冷却树脂管9A的冷却工序(冷却装置)。即,不需要通过对被加热后的树脂管9A进行冷却来使其塑性变形(抑制弹性变形)。由此,能够省略冷却工序,能够削减用于冷却装置的成本、设置空间。
但是,在加热了树脂管9A的状态下,例如,由于在图10的管交付工序中作业者不能赤手拿住树脂管9A(如果用手套则可以),因此,在该情况下,如以下说明的那样,在开模工序(图11)与管交付工序(图13)之间设置管冷却工序(图12)。
图11~图13是示出本发明的护套管制造用模具和护套管制造方法的第四实施方式的图。
图11的开模工序之前的工序与图6的片材安放工序、图7的片材卷圆工序、图8的片材卷圆结束后的加热工序相同,不同点是在图6~图8的各工序中在模具31的右方分离(分开距离与图13中的分开距离同样)地配置有冷却装置24。
图11~图13中的模具31、加热装置46、片材供给装置45、树脂管9A的构成与图6~图10的实施方式中的构成同样,冷却装置24的构成与图5的实施方式中的构成同样,因此,对于相同的构成部分标注相同的附图标记而省略详细的说明。用模具31、加热装置46、片材供给装置45、以及冷却装置24构成护套管制造装置49。
在图11的开模工序中,用未图示的移动单元将模具31的上侧且右侧的模具部36和下侧且右侧的模具部40向上下打开,在使树脂管9A的包含重叠部9d的右半部露出的同时或者大致同时,用水平的缸等这种未图示的水平移动单元使配置在模具31的右侧的冷却装置24在如箭头F所示向接近模具的方向(左方)移动。
本例的冷却装置24与图5的实施方式的冷却装置同样,包括:具有与中间的模具部42的圆弧状的内周面42a对置的圆弧状的管接受面25a的金属制的冷却块体25;以及例如在冷却块体25的上下设置的一对管引导板25b。优选在冷却块体25设置有管冷却用的空气吹出口或者块体水冷用的配管等。
在图12的管冷却工序中,在用中间的模具部42保持着树脂管9A的状态下,用未图示的水平移动单元使中间的模具部(模具的一部分)42如箭头G所示向相邻的冷却装置24向右方移动,将树脂管9A交接到冷却装置24。使树脂管9A保持在中间的模具部42的圆弧状的内周面42a、与冷却装置24的冷却块体25的圆弧状的接受面25a之间。
树脂管9A的重叠部9d由冷却块体25的接受面25a支承。在该状态下,用低温的冷却块体25自身或设置于冷却块体25的空气吹出装置等将高温的树脂管9A冷却。树脂管9A的冷却不一定需要进行到达到常温。
接下来,在图13的交付工序中,用水平移动单元使中间的模具部42向左方移动复位,并且,用水平移动单元使冷却装置24如箭头H所示向右方移动(复位),释放树脂管9A,使树脂管9A例如利用自重落下(交付)到下方的未图示的零件托盘等。在树脂管9A的交付后,用未图示的升降单元使上下的模具部36、40上下移动而复位到与图8中同样的初始位置。
此外,在上述各实施方式中,以在模具1、11、31内从上方朝下插入树脂片材9的例子进行了说明,但是,例如,在图1~图2的实施方式中,也能够在使模具1以右旋旋转90°或者以左旋旋转90°后的位置进行固定,并将树脂片材9水平地插入到模具1的狭缝5。
另外,在图3~图5的实施方式中,例如,也能够在使模具11以右旋旋转90°后的位置进行固定,并将树脂片材9水平地插入到模具11的狭缝15,在树脂管9A的形成后,使图4的位于狭缝15的延长方向的下侧且左侧的模具部17向左方向移动而打开,在图5中使中间的模具部19朝下移动,将树脂管9A压入到配置在模具11的下侧的冷却装置24。
另外,在上述各实施方式中,通过用加热装置加热模具1、11、31从而加热了树脂管9A,但是,例如,也能够将棒状的未图示的加热装置(电气加热器)不与树脂管9A的内表面接触地插入到在模具内卷圆后的树脂管9A的内侧的截面大致圆形的空间9e(图5),直接加热树脂管9A。
另外,在上述各实施方式中,在每一个各实施方式示出了与一个种类的直径的树脂管9A(护套管)对应的模具1、11、31,但是,例如,在制造直径不同的护套管的情况下,由于容易做成孔部3、13、33的直径不同的多种模具,所以能够容易对应护套管的多种生产或者少量多种生产。
此外,能够基于以往公知的见识适当改变本发明的护套管制造用模具1、11、31和护套管制造方法。即使进行该改变,只要仍然具备本发明的护套管制造用模具和护套管制造方法的构成,当然包含在本发明的范围内。
工业实用性
本发明的护套管制造用模具和护套管制造方法能够省空间且容易地且以低成本形成护套管,能够为了即使少量生产也能够适应而进行利用。