CN102363359A - 一种塑料燃油箱的吹塑装置及吹塑方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种塑料燃油箱的吹塑装置及吹塑方法。该吹塑法对称设有两套型坯挤出装置；每套分别包括六台挤出机、六只料斗、六台熔体计量泵、一台复合分配器及一台伺服平面模头；六台挤出机的出口分别安装有熔体计量泵，熔体计量泵泵出的熔料通过复合分配器融合在一起，再进入伺服平面模头挤出左、右平面型坯；左油箱右半模分别夹着左、右平面型坯靠拢，中间夹有预成型垫板；接着吹气针刺入型坯内腔进行预吹使型坯向外膨胀贴合在模腔内壁，然后左油箱右半模打开，预成型垫板移出，将内置部件粘接到型腔内壁；左油箱右半模重新闭合，左右型坯粘接形成油箱，并对油箱内腔进行高压吹使油箱成型。该方法制成的燃油箱，既减少了泄漏，又提高了效率及成品质量。

Description

一种塑料燃油箱的吹塑装置及吹塑方法

技术领域

本发明涉及一种塑料燃油箱的吹塑装置，还涉及一种塑料燃油箱的吹塑方法，属于汽车塑料燃油箱技术领域。

背景技术

汽车塑料油箱吹塑以其重量轻、安全性能好、防腐蚀、抗冲击、使用寿命长和大的设计自由度获得了顾客的广泛认可。

现有塑料燃油箱的吹塑装置包括支撑平台，支撑平台下方设有油箱左半模、油箱右半模、锁模机构及油箱内置机构，支撑平台上设有一套型坯挤出装置，型坯挤出装置包括六台挤出机、六只料斗、一台复合分配器及一台筒状型坯模头；六台挤出机依次为内层高密度聚乙稀挤出机、内层粘接料挤出机、阻隔料挤出机、外层粘接料挤出机、再回用料挤出机和外层高密度聚乙稀挤出机，六只料斗分别安装在相应挤出机的入口处，六台挤出机带自动称重控制，各挤出机的出口分别接入复合分配器相应的入口孔道，复合分配器的出口接入筒状型坯模头，筒状型坯模头挤出的筒状型坯对应油箱左半模及油箱右半模。

该吹塑装置的吹塑方法称为中空吹塑法，筒状型坯模头连续不断地向下挤出一个筒状型坯，筒状型坯下端开口并垂直悬挂在模头下，梭车上的绷料杆向上套入型坯内，当型坯长度到达设定值时，绷料杆向两端滑动将型坯下端绷开，绷料到位后夹料板夹紧，模头中心的吹气装置向型坯内注入压缩空气，使型坯膨胀成圆筒状；左油箱右半模从左右两侧夹持住型坯，油箱左半模或油箱右半模上设有进气孔和回气孔，当左油箱右半模合模间距为10mm时，进气针刺入到型坯内并向内输入压缩空气，进行高压吹，型坯在模具闭合到位后能迅间完全贴合在模腔壁上，然后模具上的出气针刺入型坯，快速向外排出油箱内部的热气，型坯成型。

随着环境保护意识的增强，相关的政策和法规对汽车主机厂提出了越来越苛刻的蒸发排放要求。为了实现低排放的目标，将燃油箱上焊接和装配的组件放置到燃油箱的内部，是减少碳氢化合物向外泄漏的一个可行方法。对于传统中空吹塑法的筒状型坯，要想实现组件内置，只能通过型坯端口将组件放到型坯内部，而型坯端口的尺寸较小，大尺寸的组件无法放入其中。

为了获得更大的内置组件的自由度，市场上出现了先将筒状型坯用切刀分割成两片，再将内置组件置于型坯中，然后将两片型坯组焊完整。由于熔融的型坯很柔软，完全借助于自重进入切刀，再锋利的刀具进行切割也会在型坯切割处产生皱褶，刀具上还容易粘料，而且切割后的两型坯距离过近，很容易再次粘连在一起。

此外，现有吹塑法采用配料称重控制，挤出机的塑化量不够稳定；又由于熔融料是靠挤出机的螺杆向复合分配器和模头推进，在推进的过程中会产生很大的反作用力，在反作用力的长期作用下，挤出机螺杆轴端的推力轴承容易损坏，更换费时费力，成本较高。

发明内容

本发明的首要目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种塑料燃油箱的吹塑装置，可以同时产生两片型坯，并且可以将内置组件置于型坯中。

为解决以上技术问题，本发明所提供的一种塑料燃油箱的吹塑装置，包括支撑平台，所述支撑平台下方设有油箱左半模、油箱右半模、锁模机构及油箱内置机构，所述支撑平台上对称设有两套型坯挤出装置；每套所述型坯挤出装置分别包括六台挤出机、六只料斗、六台熔体计量泵、一台复合分配器及一台伺服平面模头；六台挤出机依次为内层高密度聚乙稀挤出机、内层粘接料挤出机、阻隔料挤出机、外层粘接料挤出机、再回用料挤出机和外层高密度聚乙稀挤出机，六只料斗分别安装在相应挤出机的入口处，六台挤出机的出口分别安装有所述熔体计量泵，六台熔体计量泵的出口分别接入所述复合分配器相应的入口孔道，所述复合分配器的出口接入对应的伺服平面模头；两伺服平面模头挤出的平面型坯分别对应所述油箱左半模及油箱右半模。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：取消现有吹塑装置采用的称重系统，使用熔体计量泵泵出熔料，可以保证塑化量稳定，挤出机只要向熔体计量泵输送熔料即可，可以减小熔融料对挤出机螺杆的反作用力，减少挤出机螺杆轴端轴承的损坏，从而减少检修时间及降低检修成本；不使用筒状型坯再进行切割的办法，直接通过两个伺服平面模头生成两个平面型坯，既省去了型坯切割的时间，提高了生产效率，又避免了型坯切割处产生皱褶，刀具粘料，及切割后的两型坯再次粘连，提高了成品油箱的质量。

本发明的另一个目的在于，提供一种塑料燃油箱的吹塑方法，可以同时产生两片型坯，并且可以将内置组件置于型坯中。

为解决以上技术问题，本发明所提供的塑料燃油箱的吹塑方法，依次包括如下步骤：（1）将高密度聚乙稀、粘接料、阻隔料、飞边料通过真空供料系统吸入各自储量足够大的储料筒内；（2）对阻隔料及飞边料颗粒进行干燥处理，干燥温度控制在90±5℃；（3）通过吸料系统将各层原料分别吸入内层高密度聚乙稀挤出机、内层粘接料挤出机、阻隔料挤出机、外层粘接料挤出机、再回用料挤出机和外层高密度聚乙稀挤出机的料斗中；上述六台挤出机构成一组，左右对称共设有两组挤出机；（4）上述挤出机的出口分别安装有熔体计量泵，各挤出机挤出的物料分别通过各自的熔体计量泵泵出定性定量的熔料；（5）与左边一组挤出机对应的熔体计量泵泵出的六层熔料通过左侧的复合分配器融合在一起，进入左侧的伺服平面模头挤出左平面型坯；同时与右边一组挤出机对应的熔体计量泵泵出的六层熔料通过右侧的复合分配器融合在一起，进入右侧的伺服平面模头挤出右平面型坯；所述左平面型坯和右平面型坯分别呈薄长方体并垂直悬挂相应模头下；（6）当左平面型坯和右平面型坯达到需要的长度时，在锁模机构驱动下，油箱左半模及油箱右半模分别夹着左平面型坯及右平面型坯相向运动逐渐靠拢，左平面型坯与右平面型坯的边沿之间夹有预成型垫板；（7）油箱左半模或油箱右半模上设有与燃油箱工艺孔相对应的进气孔和排气孔，当左平面型坯和右平面型坯夹着预成型垫板闭合后，吹气针从油箱左半模或油箱右半模的进气孔处刺入型坯内腔并向型坯内腔进行预吹，使型坯向外膨胀，同时油箱左半模及油箱右半模的内腔产生负压，使左平面型坯贴合在油箱左半模的内壁上形成油箱的左型坯，右平面型坯贴合在油箱右半模的内壁上形成油箱的右型坯；（8）油箱左半模及油箱右半模在锁模机构驱动下打开，预成型垫板移出；（9）油箱内置机构夹持着油箱的内置部件伸入油箱的型腔中，将油箱的内置部件粘接到型腔内壁后，油箱内置机构退出；（10）油箱左半模及油箱右半模重新闭合，左右型坯粘接形成油箱，并对油箱内腔进行高压吹，使油箱成型。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：取消现有吹塑装置采用的称重系统，使用熔体计量泵泵出熔料，可以保证塑化量稳定，挤出机只要向熔体计量泵输送熔料即可，可以减小熔融料对挤出机螺杆的反作用力，减少挤出机螺杆轴端轴承的损坏，从而减少检修时间及降低检修成本；预吹的同时，油箱左半模及油箱右半模产生负压使平面型坯贴合在模腔内壁，可以避免在型坯与模腔内壁之间残留气泡，使型坯更加快速、紧密地贴合在模腔内壁，提高油箱成品的外形质量；不使用筒状型坯再进行切割的办法，直接通过两个伺服平面模头生成两个平面型坯，既省去了型坯切割的时间，提高了生产效率，又避免了型坯切割处产生皱褶，刀具粘料，及切割后的两型坯再次粘连，提高了成品油箱的质量。该方法制成的燃油箱，实现了将焊接和装配的组件预先内置到燃油箱内，可以减少碳氢化合物的泄漏。

作为本发明的优选方案，所述预吹的吹气压力为0.4MPa,吹气时间7秒；所述高压吹的吹气压力为0.8MPa,吹气时间90秒。

作为本发明的优选方案，所述油箱左半模或油箱右半模上各设有900个真空孔，吹气针预吹的同时，所述油箱左半模或油箱右半模的内腔产生0.3MPa的负压。

作为本发明的优选方案，型坯共有六层，由内向外各层厚度比例为，高密度聚乙稀：粘接料：阻隔料：粘接料：再回用料：高密度聚乙稀=37：1.5：2：1.5：46：12，在外层高密度聚乙稀中添加黑色色母料，其重量比为外层高密度聚乙稀的千分之一。

作为本发明的优选方案，在型坯成型过程中，将型坯在轴向和径向左右各均分成100点，将各点的数值输入到设备控制系统中，采用轴向与径向左右控制相结合的壁厚控制系统来控制到轴向与径向交叉区域内型坯的厚度。

作为本发明的优选方案，每个所述伺服平面模头配套有六个伺服缸，在型坯宽度方向的左中右各设一个伺服缸且型坯两侧面对称布置。圆筒状型坯的模头包括呈同心圆布置的内模和外模，筒状型坯从内模和外模之间的环状通道挤出，调整型坯壁厚时，内模不动，通过外模向外打开或向内模靠拢来调整型坯壁厚，这样的结构只能总体调整筒状型坯的壁厚，无法实现每点壁厚控制；而伺服平面模头配套有六个伺服缸，可以精确地控制型坯的各点厚度，提高产品的质量。

附图说明

图1为本发明一种塑料燃油箱的吹塑装置的示意图。

图2为图1的俯视图。

图中：1挤出机；1-1内层高密度聚乙稀挤出机；1-2内层粘接料挤出机；1-3阻隔料挤出机；1-4外层粘接料挤出机；1-5再回用料挤出机；1-6外层高密度聚乙稀挤出机；2料斗；3熔体计量泵；4复合分配器；5伺服平面模头；6模头支撑架；7支撑平台；8油箱左半模；8’油箱右半模；9锁模机构；10油箱内置机构。

具体实施方式

如图1及图2所示，本发明的塑料燃油箱的吹塑装置的支撑平台7下方设有油箱左半模8、油箱右半模8’、锁模机构9及油箱内置机构10，油箱左半模或油箱右半模上各设有900个真空孔；支撑平台上对称设有两套型坯挤出装置，每套型坯挤出装置分别包括挤出机1、料斗2、熔体计量泵3、复合分配器4及伺服平面模头5；每套型坯挤出装置的挤出机有六台，依次为内层高密度聚乙稀挤出机1-1、内层粘接料挤出机1-2、阻隔料挤出机1-3、外层粘接料挤出机1-4、再回用料挤出机1-5和外层高密度聚乙稀挤出机1-6，六只料斗2分别安装在相应挤出机的入口处，六台挤出机的出口分别安装有熔体计量泵3，六台熔体计量泵的出口分别接入复合分配器4相应的入口孔道，复合分配器4的出口接入对应的伺服平面模头5；两伺服平面模头5分别安装于模头支撑架6上，两伺服平面模头5挤出的平面型坯分别对应油箱左半模及油箱右半模。每个伺服平面模头配套有六个伺服缸，在型坯宽度方向的左中右各设一个伺服缸且型坯两侧面对称布置。

本发明的塑料燃油箱的吹塑方法，依次包括如下步骤：（1）将高密度聚乙稀、粘接料、阻隔料、飞边料通过真空供料系统吸入各自储量足够大的储料筒内；（2）对阻隔料及飞边料颗粒进行干燥处理，干燥温度控制在90±5℃；（3）通过吸料系统将各层原料分别吸入内层高密度聚乙稀挤出机、内层粘接料挤出机、阻隔料挤出机、外层粘接料挤出机、再回用料挤出机和外层高密度聚乙稀挤出机的料斗中；上述六台挤出机构成一组，左右对称共设有两组挤出机；（4）上述挤出机的出口分别安装有熔体计量泵，各挤出机挤出的物料分别通过各自的熔体计量泵泵出定性定量的熔料；（5）与左边一组挤出机对应的熔体计量泵泵出的六层熔料通过左侧的复合分配器融合在一起，进入左侧的伺服平面模头挤出左平面型坯；同时与右边一组挤出机对应的熔体计量泵泵出的六层熔料通过右侧的复合分配器融合在一起，进入右侧的伺服平面模头挤出右平面型坯；左平面型坯和右平面型坯分别呈薄长方体并垂直悬挂相应模头下；左右平面型坯各有六层，由内向外各层厚度比例为，高密度聚乙稀：粘接料：阻隔料：粘接料：再回用料：高密度聚乙稀=37：1.5：2：1.5：46：12，在外层高密度聚乙稀中添加黑色色母料，其重量比为外层高密度聚乙稀的千分之一；在型坯成型过程中，将型坯在轴向和径向左右各均分成100点，将各点的数值输入到设备控制系统中，采用轴向与径向左右控制相结合的壁厚控制系统来控制到轴向与径向交叉区域内型坯的厚度；（6）当左平面型坯和右平面型坯达到需要的长度时，在锁模机构驱动下，油箱左半模及油箱右半模分别夹着左平面型坯及右平面型坯相向运动逐渐靠拢，左平面型坯与右平面型坯的边沿之间夹有预成型垫板；（7）油箱左半模或油箱右半模上设有与燃油箱工艺孔相对应的进气孔和排气孔，当左平面型坯和右平面型坯夹着预成型垫板闭合后，吹气针从油箱左半模或油箱右半模的进气孔处刺入型坯内腔并向型坯内腔进行预吹，预吹的吹气压力为0.4MPa,吹气时间7秒，使型坯向外膨胀；油箱左半模或油箱右半模上各设有900个真空孔，吹气针预吹的同时，油箱左半模或油箱右半模的内腔产生0.3MPa的负压，使左平面型坯贴合在油箱左半模的内壁上形成油箱的左型坯，右平面型坯贴合在油箱右半模的内壁上形成油箱的右型坯；（8）油箱左半模及油箱右半模在锁模机构驱动下打开，预成型垫板移出；（9）油箱内置机构夹持着油箱的内置部件伸入油箱的型腔中，将油箱的内置部件粘接到型腔内壁后，油箱内置机构退出；（10）油箱左半模及油箱右半模重新闭合，左右型坯粘接形成油箱，并对油箱内腔进行高压吹使油箱成型，高压吹的吹气压力为0.8MPa,吹气时间90秒。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种塑料燃油箱的吹塑装置，包括支撑平台，所述支撑平台下方设有油箱左半模、油箱右半模、锁模机构及油箱内置机构，其特征在于：所述支撑平台上对称设有两套型坯挤出装置；每套所述型坯挤出装置分别包括六台挤出机、六只料斗、六台熔体计量泵、一台复合分配器及一台伺服平面模头；六台挤出机依次为内层高密度聚乙稀挤出机、内层粘接料挤出机、阻隔料挤出机、外层粘接料挤出机、再回用料挤出机和外层高密度聚乙稀挤出机，六只料斗分别安装在相应挤出机的入口处，六台挤出机的出口分别安装有所述熔体计量泵，六台熔体计量泵的出口分别接入所述复合分配器相应的入口孔道，所述复合分配器的出口接入对应的伺服平面模头；两伺服平面模头挤出的平面型坯分别对应所述油箱左半模及油箱右半模。

2.一种塑料燃油箱的吹塑方法，其特征在于：依次包括如下步骤：（1）将高密度聚乙稀、粘接料、阻隔料、飞边料通过真空供料系统吸入各自储量足够大的储料筒内；（2）对阻隔料及飞边料颗粒进行干燥处理，干燥温度控制在90±5℃；（3）通过吸料系统将各层原料分别吸入内层高密度聚乙稀挤出机、内层粘接料挤出机、阻隔料挤出机、外层粘接料挤出机、再回用料挤出机和外层高密度聚乙稀挤出机的料斗中；上述六台挤出机构成一组，左右对称共设有两组挤出机；（4）上述挤出机的出口分别安装有熔体计量泵，各挤出机挤出的物料分别通过各自的熔体计量泵泵出定性定量的熔料；（5）与左边一组挤出机对应的熔体计量泵泵出的六层熔料通过左侧的复合分配器融合在一起，进入左侧的伺服平面模头挤出左平面型坯；同时与右边一组挤出机对应的熔体计量泵泵出的六层熔料通过右侧的复合分配器融合在一起，进入右侧的伺服平面模头挤出右平面型坯；所述左平面型坯和右平面型坯分别呈薄长方体并垂直悬挂相应模头下；（6）当左平面型坯和右平面型坯达到需要的长度时，在锁模机构驱动下，油箱左半模及油箱右半模分别夹着左平面型坯及右平面型坯相向运动逐渐靠拢，左平面型坯与右平面型坯的边沿之间夹有预成型垫板；（7）油箱左半模或油箱右半模上设有与燃油箱工艺孔相对应的进气孔和排气孔，当左平面型坯和右平面型坯夹着预成型垫板闭合后，吹气针从油箱左半模或油箱右半模的进气孔处刺入型坯内腔并向型坯内腔进行预吹，使型坯向外膨胀，同时油箱左半模及油箱右半模的内腔产生负压，使左平面型坯贴合在油箱左半模的内壁上形成油箱的左型坯，右平面型坯贴合在油箱右半模的内壁上形成油箱的右型坯；（8）油箱左半模及油箱右半模在锁模机构驱动下打开，预成型垫板移出；（9）油箱内置机构夹持着油箱的内置部件伸入油箱的型腔中，将油箱的内置部件粘接到型腔内壁后，油箱内置机构退出；（10）油箱左半模及油箱右半模重新闭合，左右型坯粘接形成油箱，并对油箱内腔进行高压吹，使油箱成型。

3.根据权利要求2所述的塑料燃油箱的吹塑方法，其特征在于：所述预吹的吹气压力为0.4MPa,吹气时间7秒；所述高压吹的吹气压力为0.8MPa,吹气时间90秒。

4.根据权利要求2所述的塑料燃油箱的吹塑方法，其特征在于：所述油箱左半模或油箱右半模上各设有900个真空孔，吹气针预吹的同时，所述油箱左半模或油箱右半模的内腔产生0.3MPa的负压。

5.根据权利要求2所述的塑料燃油箱的吹塑方法，其特征在于：型坯共有六层，由内向外各层厚度比例为，高密度聚乙稀：粘接料：阻隔料：粘接料：再回用料：高密度聚乙稀=37：1.5：2：1.5：46：12，在外层高密度聚乙稀中添加黑色色母料，其重量比为外层高密度聚乙稀的千分之一。

6.根据权利要求2所述的塑料燃油箱的吹塑方法，其特征在于：在型坯成型过程中，将型坯在轴向和径向左右各均分成100点，将各点的数值输入到设备控制系统中，采用轴向与径向左右控制相结合的壁厚控制系统来控制到轴向与径向交叉区域内型坯的厚度。

7.根据权利要求2所述的塑料燃油箱的吹塑方法，其特征在于：每个所述伺服平面模头配套有六个伺服缸，在型坯宽度方向的左中右各设一个伺服缸且型坯两侧面对称布置。

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