專利名稱：制造管道的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造流體例如空氣流在其中流動(dòng)的管道的方法。
背景技術(shù)：
近年來，對(duì)汽車降噪的要求越來越高，而且發(fā)動(dòng)機(jī)抽吸脈沖所產(chǎn)生的 抽吸噪音也是需要降低的噪音之一。作為降低上述抽吸噪音技術(shù)，本申請(qǐng) 人提出與發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣吸入管相連的降噪管道(參見日本專利申請(qǐng)
JP2007-119651)。上述降噪管道具有降低噪音的主體部分和與軟管相連的 緊固部分(兩端部分)。主體部分由薄膜制成，且緊固部分由厚壁制成。傳 統(tǒng)的管道通常由直接吹塑制成。直接吹塑是一種方法，通過用熱塑性材料 制成的筒狀坯料置于一對(duì)模子之間，且將壓縮空氣吹入其中以便使所述坯 料膨脹。
然而，由于它的主體部分的厚度薄到0.5mm或更少薄，很難用直接吹 塑制造上述降噪管道。更為具體地，如果直接吹塑，盡管可以用已知的坯 料控制來改變所模制物品的壁厚，但是實(shí)際上很難形成0.5mm或更薄的薄 膜，這是由于當(dāng)調(diào)整坯料的壁厚以使所模制物品的壁厚為0.5mm或更薄時(shí)， 坯料的形狀很難保持。除此之外，在直接吹塑中，由于在模夾持的坯料中 形成封閉端部分，此封閉端部分是管道不需要的，需要在后續(xù)的加工過程 中切割掉所述封閉端。這樣，就會(huì)產(chǎn)生廢料，且由于后續(xù)加工過程中所需 設(shè)備的成本而增加了產(chǎn)品成本。因此，如未審査的日本專利申請(qǐng)公布 No. 05-154896所公開的制造筒狀物體，例如管子，的方法是已知的，其通 過沿軸向中央方向拉伸筒狀坯料(件)，且向坯料內(nèi)部提供空氣從而使它中 空的周向壁部分膨脹。
但是，根據(jù)上述公布No. 05-154896所公開的現(xiàn)有技術(shù)，坯料中央部分 的直徑相對(duì)于坯料兩端的開口的直徑僅僅減小了模的拔模斜度，所述坯料 在拉伸吹塑之前呈管形。當(dāng)使用通過拉伸來獲得其強(qiáng)度的材料時(shí)，例如 PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酉旨)或PEN(聚萘乙烯)，盡管使用吹塑方法但上述材料也幾乎不能在徑向方向上伸展，因而不能獲得其強(qiáng)度。因此，當(dāng)使用 吹塑方法制造筒狀物體例如管道時(shí)，所述物體的兩端的開口的橫截面通常 與它的中央部分(主體部分)的橫截面相同，或者所述物體的主體部分的
橫截面比它的兩端部的開口的橫截面大，盡管使用例如PET或PEN材料， 也不能通過現(xiàn)有技術(shù)來增加它的強(qiáng)度，這在上述公布No.05-15489中公開。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決上述缺陷。因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種制造管道的方法， 所述管道的壁厚小，且強(qiáng)度高。在所述管道的兩端部分的每一個(gè)開口和所 述管道的主體部分通常具有相同的橫截面，或所述主體部分的橫截面比兩 端處的每一個(gè)開口的橫截面大。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目標(biāo)，提供制造管道的方法。根據(jù)所述方法，形 成筒狀預(yù)成型坯料，沿所述預(yù)成型坯料的縱向方向在其兩端部分開口，且 所述預(yù)成型坯料具有中央部分。所述中央部分相對(duì)于所述兩端部分變窄。 所述中央部分的橫截面積比所述兩端部分的每一個(gè)的橫截面積小。所述預(yù) 成型坯料由熱塑性材料制成，當(dāng)其被拉伸時(shí)強(qiáng)度增加。在所述預(yù)成型坯料 形成后加熱所述預(yù)成型坯料。當(dāng)所述預(yù)成型坯料加熱之后通過在所述預(yù)成 型坯料的軸向方向和徑向方向上拉伸所述預(yù)成型坯料從而完成所述預(yù)成型 坯料的拉伸吹塑，以便所述中央部分的橫截面積成為如下之一大致與所 述兩端部分中的每一個(gè)的橫截面積相同；等于或大于所述兩端部分中的每 一個(gè)的橫截面積。所述預(yù)成型坯料的中央部分在一定程度上變窄以便所述 預(yù)成型坯料完成拉伸吹塑后所述中央部分仍保持預(yù)定的強(qiáng)度。


通過后續(xù)的描述、附加的權(quán)利要求和后續(xù)的附圖將會(huì)最好地理解本發(fā)明 以及其其它的目標(biāo)、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，其中
圖1A闡明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于消音器的內(nèi)部管道的縱向剖視
圖1B是沿圖1A中線IB-IB的剖視圖2A闡明根據(jù)第一實(shí)施例的消音器的縱向剖視圖2B是沿圖2A中線IIB-IIB的剖視圖3A闡明根據(jù)第一實(shí)施例的預(yù)成型坯料的縱向剖視圖；圖3B闡明沿圖3A中線IIIB-IIIB的所述預(yù)成型坯料的中央部分的剖視
圖3C闡明沿圖3A中線IIIC-IIIC的所述預(yù)成型坯料的大直徑部分的剖 視圖4闡明根據(jù)第一實(shí)施例的加熱過程的圖5A闡明根據(jù)第一實(shí)施例拉伸預(yù)成型坯料之前的拉伸過程的圖； 圖5B闡明根據(jù)第一實(shí)施例拉伸預(yù)成型坯料之后的拉伸過程的圖； 圖6A闡明根據(jù)第一實(shí)施例，將高壓氣體吹入預(yù)成型坯料內(nèi)部之前吹塑 過程的圖6B闡明根據(jù)第一實(shí)施例，將高壓氣體吹入預(yù)成型坯料內(nèi)部之后吹塑 過程的圖7A闡明根據(jù)第二實(shí)施例的用于消音器的內(nèi)部管道的縱向剖視圖； 圖7B闡明沿圖7A中線VIIB-VIIB的所述內(nèi)部管道的主體部分的剖視圖； 圖7C闡明沿圖7A中線VIIC-VIIC的所述內(nèi)部管道的管道端部的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。 (實(shí)施例一)
本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例中的消音器l降低了例如內(nèi)燃機(jī)的抽吸噪音，如 圖2A所示，其包含限定發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分抽吸通道的內(nèi)部管道2，和通過空 氣層布置在內(nèi)部管道2周圍的外部管道3。上述內(nèi)部管道2包含主體部分 2A和管道端部分2B，如圖1B所示，主體部分2A垂直于空氣流動(dòng)方向的橫 截面為圓形，如圖1A所示，管道端部分2B沿縱向方向上在主體部分2A的 兩個(gè)末端具有開口。主體部分2A的橫截面積大致和管道端部分2B的橫截 面積是相同的。
主體部分2A具有0. 5mm或小于0. 5皿的厚度，優(yōu)選為0. 2mm。例如， 管道端部分2B形成為緊固部分，用于將軟管或相似物與內(nèi)部管道2連接， 同時(shí)管道端部分2B的壁厚大于(例如2mm)主體部分2A的厚度。更特殊地， 在預(yù)成型坯料20的模制階段被壓縮的中央部分20b，在拉伸吹氣的作用下 沿縱向伸展，而且沿徑向膨脹，以至形成管道2的主體部分2A。主體部分 2A的壁厚小于管道2的在其縱向方向上的兩個(gè)末端2B的每一個(gè)的壁厚。由于兩個(gè)末端2B的壁厚被制造的大于主體部分2A的壁厚，作為緊固部分的 兩個(gè)末端2B的強(qiáng)度確保軟管或相似物可以同管道2連接。除此之外，通過 使主體部分2A的壁厚變小，可以使管道2的重量減輕。例如， 一個(gè)管道端 部分2B和空氣清潔器(未示出)的出口相連，同時(shí)另一個(gè)管道端部分2B和 節(jié)流閥主體(未示出)的入口相連。通過拉伸吹塑制造的內(nèi)部管道2在下文 中更為詳細(xì)地描述。如圖2B所示，外部管道3是由一對(duì)半管道合并形成， 每一個(gè)半管道具有半圓弧的截面形狀，當(dāng)內(nèi)部管道2的管道端部分2B位于 所述一對(duì)半管道之間時(shí)，通過將兩個(gè)半管道的凸緣部分3a結(jié)合在一起而固 定外部管道3。
參考圖3A至6B來說明根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)部管道2的制造方法。
(a) 預(yù)成型坯料的形成過程
例如，在被廣泛了解的注射成型過程中，熔化的熱塑性材料被注入到金 屬模具中形成預(yù)成型坯料20。如圖3A所示，預(yù)成型坯料20包括大直徑部 分20a、中央部分20b和錐形部分20c，大直徑部分20a在模制后形成管道 端部分2B，中央部分20b的橫截面面積小于大直徑部分20a的橫截面積， 錐形部分20c連接大直徑部分20a和中央部分20b。如圖3B、 3C所示，中 央部分20b和大直徑部分20a具有圓形截面形狀，而且中央部分20b的截 面面積小于大直徑部分20a的截面面積。換句話說，預(yù)成型坯料20形成一 個(gè)筒狀的鼓形，其中央部分20b經(jīng)由錐形部分20c比大直徑部分20a狹窄。 通過拉伸而強(qiáng)度增加的材料，如PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)或PEN(聚萘 乙烯)被作為熱塑性材料使用。
(b) 加熱過程
如圖4所示，模制的預(yù)成型坯料20被加熱到合適的溫度。
(c) 拉伸過程
如圖5A、 5B所示，預(yù)成型坯料20沿它的縱向(圖5的垂直方向)被拉伸， 同時(shí)所述預(yù)成型坯料20的兩個(gè)大直徑部分20a被上模4和下模5所保持。 例如，同時(shí)，向圖5B中的上側(cè)(箭頭方向)拉上模4，同時(shí)預(yù)成型坯料20的 下部的大直徑部分20a被固定在下模5中，以便拉伸預(yù)成型坯料20的上部 大直徑部分20a，中央部分20b和錐形部分20c沿縱向方向延伸從而形成薄 壁。在保持預(yù)成型坯料20的大直徑部分20a的過程中，上模4和下模5各 自氣密地封閉所述大直徑部分20a的開口表面。(d)吹塑過程
如圖6A所示，在用于吹塑的連接模6位于上模4和下模5之間設(shè)置在 錐形部分20c和中央部分20b的外圍后，例如，高壓氣體通過下模5上的 吹入孔5a被吹入預(yù)成型坯料20內(nèi)部。相應(yīng)的，如圖6B所示，錐形部分20c 和中央部分20b沿徑向被拉伸，直到錐形部分20c和中央部分20b緊密地 貼在連接模6的內(nèi)部圓周面上。因此，形成內(nèi)部管道2的主體部分2A。
(第一實(shí)施例的有利影響)
根據(jù)第一實(shí)施例的管道制造方法，用通過拉伸來增加其強(qiáng)度的熱塑性材 料(PET， PEN)制造具有高強(qiáng)度的內(nèi)部管道2。通過對(duì)鼓形預(yù)成型坯料20做拉 伸吹塑(在其內(nèi)部中央部分20b沿預(yù)成型坯料20的軸向和徑向方向相對(duì)于 大直徑部分20a要狹窄)直到中央部分20b的橫截面面積大致同大直徑部 分20a的橫截面面積相同，徑向的延長(zhǎng)百分比變大。因此形成具有高強(qiáng)度 的主體部分2A。
另外，(熱塑性材料的)"強(qiáng)度通過拉伸來增加"的意思是假設(shè)制造兩 個(gè)管道，它們的材料和壁厚相同，當(dāng)使用不包括拉伸吹塑加工方法來制造 的管道同本發(fā)明使用拉伸吹塑加工方法制造的管道相比較，本發(fā)明的管道 比前者的管道具有更高的強(qiáng)度。
由于第一實(shí)施例中的內(nèi)部管道2是通過拉伸吹塑的方法制造，所述主體 部分2A的壁厚被制作成0.5rara或更薄。更具體地，通過如圖5A、 5B所示， 在拉伸過程中在縱向方向拉伸所述預(yù)成型坯料20，中央部分20b(最終形成 為主體部分2A的部分)的壁厚將變薄，因而，預(yù)成型坯料20的壁厚不需要 比預(yù)成型坯料20在吹塑階段需要的壁厚小。這樣，制造具有所述主體部分 2A的內(nèi)部管道2，其具有0.5mm或更薄的厚度，因而通過常規(guī)的直接吹塑 很難形成。預(yù)成型坯料20的中央部分20b可以縮小到一定程度，使中央部 分20b在預(yù)成型坯料20拉伸吹塑形成后保持預(yù)定的強(qiáng)度。換而言之，預(yù)成 型坯料20的中央部分20b被壓縮到一定程度使得當(dāng)被拉伸時(shí)強(qiáng)度增加的材 料在預(yù)定的拉伸率下被拉伸。
由于當(dāng)所述預(yù)成型坯料20進(jìn)行吹塑時(shí)，所述預(yù)成型坯料20的大直徑部 分20a的外圓周表面被分別保持在上模4和下模5中，當(dāng)高壓氣體被吹入 預(yù)成型坯料20內(nèi)部時(shí)，大直徑部分20a不沿徑向向外膨脹。換而言之，由 于大直徑部分20a的壁厚不通過吹塑而變薄，同時(shí)比主體部分2A制造得更大，主體部分2A在徑向方向和軸向方向通過拉伸中央部分20b來形成，作 為緊固部分的管道端部分2B的強(qiáng)度得以保證。根據(jù)上述制造方法，拉伸吹 塑在具有兩個(gè)開口末端的鼓形預(yù)成型坯料20上可以實(shí)現(xiàn)，而在模制產(chǎn)品中 不會(huì)形成閉合末端部分。因此，用于切斷閉合末端部分的后加工處理過程 是不必要的，以致不會(huì)產(chǎn)生廢棄的材料。 (實(shí)施例二)
在實(shí)施例一中描述了具有圓形橫截面的內(nèi)部管道2的實(shí)例。作為選擇， 例如，可以用本發(fā)明的制造方法來制造如圖7A 7C所示的具有多邊形(例 如六邊形)橫截面形狀的內(nèi)部管道2。當(dāng)所述內(nèi)部管道2用于實(shí)施例一的消 音器1時(shí)，它的每一個(gè)組成多邊形的平面部分作為由于抽吸噪音而振動(dòng)的 振動(dòng)表面，且所述振動(dòng)表面具有0.5mm或更小的厚度，優(yōu)選0.2mm。上述內(nèi) 部管道2的制造過程與實(shí)施例一的制造過程相似，且依次包括預(yù)成型坯料 形成過程，加熱過程，拉伸過程和吹塑過程。在拉伸過程中通過沿它的軸 向和徑向方向拉伸所述預(yù)成型坯料20的中央部分20b，能夠制造高強(qiáng)度的 內(nèi)部管道2。形成所制造的內(nèi)部管道2以便它的主體部分2a的橫截面積Sl 大致與它的管道端部分2B的橫截面積S2相同。 (修改)
根據(jù)第一和第二實(shí)施例中的內(nèi)部管道2的制造方法，可以通過拉伸吹塑 方法用筒狀預(yù)成型坯料20來制造其兩端開口的內(nèi)部管道2。作為選擇，在 至少一端側(cè)封閉的端部封閉的預(yù)成型坯料20上進(jìn)行拉伸吹塑后，可以通過 切割掉所述封閉端來制造內(nèi)部管道2。盡管第一和第二實(shí)施例中在拉伸過程 之后進(jìn)行吹塑過程，也可以將預(yù)成型坯料拉伸過程和吹塑過程同時(shí)進(jìn)行。 更為具體地，當(dāng)保持所述預(yù)成型坯料20的主徑部分20a并在所述預(yù)成型坯 料20的縱向方向上拉伸的同時(shí)，可以通過將高壓氣體吹入所述預(yù)成型坯料 20的內(nèi)部使所述預(yù)成型坯料在徑向方向上膨脹。
在第一和第二實(shí)施例中，形成內(nèi)部管道2使得模制之后所述預(yù)成型坯料 20的狹窄的中央部分20b的橫截面積大致與所述預(yù)成型坯料20的兩端部 (主徑部分20a)的每一個(gè)的橫截面積相同。作為選擇，可以模制內(nèi)部管道 2,以便所述中央部分20b的橫截面積比每一個(gè)主徑部分20a的橫截面積大。 根據(jù)本發(fā)明制造所述管道的方法不局限于制造用于消音器1的內(nèi)部管道2， 且此方法也可以制造用于各種目的的管道，例如用于空調(diào)的空氣管道和排氣管道。
其它的優(yōu)點(diǎn)和修改對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是容易的。因此本發(fā)明在它更 寬泛的領(lǐng)域中不局限于已經(jīng)示出和描述的特定的細(xì)節(jié)、代表性的設(shè)備和說 明性的實(shí)例。
權(quán)利要求
1、一種制造管道(2)的方法，包括形成筒狀預(yù)成型坯料(20)，沿所述預(yù)成型坯料(20)的縱向在所述預(yù)成型坯料(20)的兩端部分(20a)處開口，且所述預(yù)成型坯料具有中央部分(20b)，所述中央部分相對(duì)于所述兩端部分(20a)變窄，其中所述中央部分(20b)的橫截面積比所述兩端部分(20a)的每一個(gè)的橫截面積??；和所述預(yù)成型坯料(20)由熱塑性材料制成，當(dāng)其被拉伸時(shí)強(qiáng)度增加；在形成所述預(yù)成型坯料(20)后加熱所述預(yù)成型坯料(20)；和當(dāng)加熱所述預(yù)成型坯料(20)之后，通過在所述預(yù)成型坯料(20)的軸向和徑向上拉伸所述預(yù)成型坯料(20)在所述預(yù)成型坯料(20)上進(jìn)行拉伸吹塑，以便所述中央部分(20b)的橫截面積成為如下之一與所述兩端部分(20a)中的每一個(gè)的橫截面積大致相同；和等于或大于所述兩端部分(20a)中的每一個(gè)的橫截面積，其中所述預(yù)成型坯料(20)的中央部分(20b)變窄，以便在所述預(yù)成型坯料(20)上進(jìn)行拉伸吹塑后，所述中央部分(20b)保持預(yù)定的強(qiáng)度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在所述預(yù)成型坯料(20)上進(jìn)行拉 伸吹塑包括在保持所述預(yù)成型坯料(20)的兩端部分(20a)時(shí)，在所述預(yù)成型坯 料(20)的縱向方向上拉伸所述預(yù)成型坯料(20);和在拉伸所述預(yù)成型坯料(20)后，通過將高壓氣體吹入所述預(yù)成型坯料 (20)的內(nèi)部使所述預(yù)成型坯料(20)在徑向方向上膨脹。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，還包括通過拉伸和膨脹所述預(yù)成型坯料(20)將所述中央部分(20b)形成為 主體部分(2A);和通過進(jìn)行拉伸吹塑將所述兩端部分(20a)分別形成為兩個(gè)管道端部分 (2B)，其中在縱向方向上拉伸所述預(yù)成型坯料(20)包括在所述中央部分(20b)的縱向方向上拉伸所述中央部分(20b);在徑向方向上膨脹所述預(yù)成型坯料(20)包括在所述中央部分(20b)的徑向方向上使所述中央部分(20b)膨脹；和所述主體部分(2A)的壁厚比所述兩個(gè)管道端部分(2B)的每一個(gè)的 壁厚小。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在所述預(yù)成型坯料(20)上進(jìn)行拉伸吹塑包括在保持所述預(yù)成型坯料(20)的兩端部分(20a)時(shí)，在所述預(yù)成型坯 料(20)的縱向方向上拉伸所述預(yù)成型坯料(20);和在拉伸所述預(yù)成型坯料(20)的同時(shí)，通過將高壓氣體吹入所述預(yù)成 型坯料(20)的內(nèi)部使所述預(yù)成型坯料(20)在徑向方向上膨脹。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4的方法，還包括通過拉伸和膨脹所述預(yù)成型坯料(20)將所述中央部分(20b)形成為 主體部分(2A);和通過進(jìn)行拉伸吹塑將所述兩端部分(20a)分別形成為兩個(gè)管道端部分 (2B)，其中在縱向方向上拉伸所述預(yù)成型坯料(20)包括在所述中央部分(20b) 的縱向方向上拉伸所述中央部分(20b);在徑向方向上膨脹所述預(yù)成型坯料(20)包括在所述中央部分(20b) 的徑向方向上使所述中央部分(20b)膨脹；和所述主體部分(2A)的壁厚比所述兩個(gè)管道端部分(2B)的每 一個(gè)的壁厚小。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中當(dāng)被拉伸時(shí)強(qiáng)度增加的所述熱塑性 材料是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚萘乙烯之一。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制造管道(2)的方法，形成筒狀預(yù)成型坯料(20)，在縱向方向上在其兩個(gè)端部(20a)處開口，且所述預(yù)成型坯料具有中央部分(20b)。所述中央部分相對(duì)于所述兩端部分變窄。所述中央部分的橫截面積比所述兩端部分的每一個(gè)的橫截面積小。所述預(yù)成型坯料由熱塑性材料制成，當(dāng)其被拉伸時(shí)強(qiáng)度增加。接下來，加熱所述預(yù)成型坯料。然后，通過在其軸向和徑向方向上拉伸所述預(yù)成型坯料從而完成所述預(yù)成型坯料的拉伸吹塑，以便所述中央部分的橫截面積大致與所述兩端部分的橫截面積相同，或者等于或大于所述兩端部分的橫截面積。所述中央部分在一定程度上變窄以便在所述預(yù)成型坯料上完成拉伸吹塑后保持預(yù)定的強(qiáng)度。
文檔編號(hào)B29K67/00GK101314256SQ20081010875
公開日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2008年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月1日
發(fā)明者中山利明, 橘誠(chéng)治, 瀬古直史, 西尾佳高 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝