CN103009606B - 一种燃油箱的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃油箱的生产方法：a）将燃油箱配料送入共挤设备中挤出成筒状料坯；b）将挤出后的筒状料坯送入吹塑机中，燃油箱经吹塑成型；c）将吹塑成型的燃油箱送入冷却模具中，冷却模具包括上模和下模，上模和下模形成的模腔同燃油箱的外形相同，在上模和下模内通入冷却水，对置于冷却模具内的燃油箱进行冷却定型，冷却模具上模设置第一、第二通气孔，在向冷却模具上下模通入冷却水的同时，通过通气孔通入冷空气和排出燃油箱内部的热空气。本发明的燃油箱的生产方法，采用优异的冷却定型工艺，能使燃油箱的关键部位的位置不发生偏移，外形尺寸保持稳定，能保障后续的加工和焊接工艺顺利进行，缩短了冷却定型时间，大幅提高了生产效率。

Description

一种燃油箱的生产方法

技术领域

本发明涉及汽车油箱技术领域，特别是涉及一种燃油箱的生产方法。

背景技术

汽车发展过程中，金属燃油箱使用非常广泛，并且至今仍在大量使用，但是金属燃油箱由于其在重量，成型性，环保，安全性以及价格因素等方面均存在很多缺陷，而塑料油箱相比而言具有很多优点，如下：

1）重量轻。相对于金属油箱而言，塑料油箱是其总重量的50%-70%，大幅降低了油箱重量，符合当前汽车减重以及复合材料的发展趋势；

2）油箱异型化及便于设计。随着汽车设计的复杂化，汽车底盘的空间相当有限，要求燃油箱在满足底盘匹配的基础上，能够更多地利用周边空间，传统意义上的金属油箱成型很难实现，而塑料燃油箱则可以成型出各形状复杂的异形产品，有利于充分利用车身结构设计中的剩余空间，从而达到燃油箱的容积的最大化，即使造型复杂也可以实现一次成型；

3）耐腐蚀，耐久度好。由于塑料材料本身具有的耐化学品腐蚀的优良特点，其对整个汽车油路系统的保护较好，而且高分子材料具有良好的抗老化衰老能力，对于延长整个油箱的使用寿命有好处；

4）环保要求。当前汽车行业的发展，对于碳排放有了更高的要求，因此多层油箱的阻隔材料技术和氟化技术使塑料油箱更快更好地融入当前生产的发展，高分子量，高密度的阻隔层材料，可以较好地减低汽油分子的渗透。

燃油箱生产中在将塑料吹塑制成油箱后，需要将塑料油箱进行冷却定型，现有技术中，大多采用在吹塑机内对油箱进行充分冷却定型，这必然带来生产周期长、机器利用率低的问题。

针对燃油箱的冷却定型，现有技术中也可以采用将燃油箱直接浸入冷水中进行冷却。首先，直接水冷用的模架通常为简易的油箱定型架，对油箱关键位置尺寸的定位不准确，冷却时油箱的位置很难保证，油箱冷却定型后，会使油箱上关键位置发生偏移，从而影响后续的加工和焊接工序。其次，采用直接水冷的冷却定型方式，需要将油箱固定在水冷架上，水冷架上通常采用方形铁或圆管，在夹持油箱的过程中，会在油箱表面留下印痕，容易损伤油箱表面。第三，直接水冷系统中采用的冷却水为封闭体系，需要外部的冷却装置对直接水冷系统中的冷却水进行换热降温，不利于热效率的有效传递，提高了能耗。第四，在实际应用中，采用直接水冷后油箱表面平均温度为70-90度，之后需要通过约几个小时的自然冷却至常温进行加工，冷却定型时间过长，严重影响生产效率。

因此，需要开发一种燃油箱的生产方法，采用优异的冷却定型方法，以制备关键部位位置和外形尺寸稳定的汽车燃油箱。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种燃油箱的生产方法，该方法采用优异的冷却定型工艺，能够使燃油箱的关键部位的位置不发生偏移，使外形尺寸保持稳定，以保障后续的加工和焊接工艺能够顺利进行。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种燃油箱的生产方法，其包括如下步骤：

a）将燃油箱配料送入共挤设备中挤出成筒状料坯；

b）将挤出后的筒状料坯送入吹塑机中，燃油箱经吹塑成型；

c）将吹塑成型的燃油箱送入冷却模具中，该冷却模具包括上模和下模，上模和下模形成的模腔同所述燃油箱的外形相同，在所述上模和下模内通入冷却水，对置于冷却模具内的燃油箱进行冷却定型，冷却模具上模设置第一通气孔和第二通气孔，在向冷却模具上下模通入冷却水的同时，通过所述通气孔通入冷空气和排出燃油箱内部的热空气。

上述燃油箱生产方法，其中，所述步骤b）中，所述吹塑机采用的吹气针设置两个吹气孔和两个气体通道，使所述吹气针形成两个气体通路。吹气针双通路的设置改变了以往吹塑中1组气路的一个吹气针进气一个吹气针排气的模式，在保证不增加燃油箱的2个吹排气孔的前提下，在每根吹气针上增加了一组通路，从而使燃油箱的吹排气路增加到2组，能够使燃油箱在吹塑过程中的冷却定型效率显著提高。

上述燃油箱生产方法，其中，所述步骤c）中，向所述冷却模具上模的通气孔内通入空气的步骤如下：

1）向第一和第二通气孔内同时通入冷空气；

2）停止向第二通气孔通入冷空气，向第一通气孔通入冷空气，通过第二通气孔排出燃油箱内部的热空气；

3）停止向第一通气孔通入冷空气，向第二通气孔通入冷空气，通过第一通气孔排出燃油箱内部的热空气；

4）停止向第二通气孔通入冷空气，同时通过第一通气孔和第二通气孔排出燃油箱内部的热空气。

采用上述交替吹排气的通气方式，可以加快油箱内部热空气的流动，使热空气迅速排出，加快燃油箱的冷却速度。

上述燃油箱生产方法，其中，所述步骤c）中，向所述冷却模具上模的通气孔内通入空气的步骤如下：

1）向第一和第二通气孔内同时通入冷空气8-20秒；

2）停止向第二通气孔通入冷空气，向第一通气孔通入冷空气90-250秒，通过第二通气孔排出燃油箱内部的热空气；

3）停止向第一通气孔通入冷空气，向第二通气孔通入冷空气90-250秒，通过第一通气孔排出燃油箱内部的热空气；

4）停止向第二通气孔通入冷空气，同时通过第一通气孔和第二通气孔排出燃油箱内部的热空气，排出热空气的时间为8-20秒。

上述燃油箱生产方法，其中，所述步骤c）中通入冷却水的温度低于12℃。

上述燃油箱生产方法，其中，所述步骤c）冷却水的流量为25-40L/min。冷却水流量过低会对燃油箱成型尺寸造成一定影响，如采用15ml/min的冷却水流量，会使燃油箱整体缩小1mm，从而使燃油箱整体容积减小约0.5L以上。

上述燃油箱生产方法，其中，向所述冷却模具的通气孔中通入冷空气的压力为1.4-1.8bar。

上述燃油箱生产方法，其中，所述方法还包括步骤d），将经过步骤c）冷却定型装置冷却定型后的燃油箱送入风冷却系统，所述风冷却系统设置若干风扇，燃油箱在冷却模具内完成冷却定型后可以采用风扇对其进行进一步降至室温，直接将燃油箱送入后续加工环节。

上述燃油箱生产方法，其中，所述步骤a）中燃油箱配料由外向内依次：12.3%体积的高密度聚乙烯+色母、41%体积的再用回料、2%体积的粘接料、1.5%体积的阻隔料、2%体积的粘接料、41.2%体积的高密度聚乙烯，其中色母用量为外层高密度聚乙烯体积的0.6%。

本发明的燃油箱生产方法，改进了冷却定型工艺，将吹塑成型后的燃油箱置于冷却模具中，对冷却模具的上下模通入冷却水，通过冷却模具上模设置的第一通气孔和第二通气孔向燃油箱内通入冷空气，使热状态的燃油箱能够紧贴在冷却模具的模腔上，冷却模具上下模上通入的冷却水能够带走燃油箱外壁的热量，燃油箱内部通入冷空气，燃油箱内的热空气通过冷却模具设置的通气孔排出，使燃油箱内壁得到冷却降温。

本发明采用的冷却模具同用于燃油箱吹塑定型的燃油箱模具的模腔基本相同，因此，燃油箱在冷却模具内进行冷却定型，燃油箱关键位置会与冷却模具形成良好贴合，能够有效保证燃油箱关键部位的位置和尺寸。并且，燃油箱在冷却模具内进行冷却定型，冷却模具的内腔圆滑，与燃油箱能够形成较好的贴合，不仅不会损伤燃油箱表面，还能够对燃油箱进行有效保护，从而使制得的燃油箱整体外观质量优异。

本发明采用的冷却模具采用在冷却模具的上下模上直接通入冷却水，能够充分利用热量，使热量得到有效传递，从而降低能耗。

本发明的燃油箱生产方法具有如下有益效果：

1、本发明的燃油箱生产方法采用冷却模具对燃油箱进行冷却定型，能够使燃油箱快速冷却降温定型，并且可以保证燃油箱关键部位的位置不发生偏移以及保持外形尺寸的稳定，制得的燃油箱表面光滑，外观质量优异；

2、本发明在吹塑过程中采用具有双通路的吹气针，能够使燃油箱的吹排气路由1组增加到2组，使燃油箱在吹塑过程中的冷却定型效率得到显著提高，缩短燃油箱的吹塑成型时间；

3、本发明在冷却模具对燃油箱冷却过程中，采用交替的吹排气通气冷却方式，能够加快燃油箱内热气排出的速度，缩短冷却定型时间；

4、本发明设置风冷却装置，可以将经过冷却模具冷却定型后的燃油箱送入风冷却装置，使其降至室温，冷却时间可以缩短到1小时以内，冷却后的燃油箱直接用于后续生产加工，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明燃油箱的生产方法中所采用的冷却定型装置结构示意图；

图2为本发明燃油箱的生产方法中所采用的吹气针的结构示意图；

图3为本发明燃油箱的生产方法中所采用的吹气针的剖视图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图详细描述本发明的燃油箱生产方法。

本发明的燃油箱生产方法包括如下步骤：

1、将12.3%体积的高密度聚乙烯+色母（色母用量为高密度聚乙烯体积的0.6%）、41%体积的再用回料、2%体积的粘接料、1.5%体积的阻隔料、2%体积的粘接料、41.2%体积的高密度聚乙烯等六种材料送入共挤设备中挤出成筒状料坯；

2、将挤出后的筒状料坯送入吹塑机中，燃油箱经吹塑成型；

3、将吹塑成型的燃油箱送入冷却模具1中，该冷却模具1包括上模2和下模3，上模2和下模3形成的模腔同燃油箱的外形相同，在所述上模2和下模3设置冷却装置4，向冷却装置4内通入流量为30L/min、温度为9℃的冷却水，对置于冷却模具1内的燃油箱进行冷却定型，冷却模具1的上模2设置第一通气孔5和第二通气孔6，在向冷却模具1上下模通入冷却水的同时，通过所述通气孔通入1.5bar的冷空气和排出燃油箱内部的热空气，冷却定型完成后，冷却模具内的顶杆7在控制机构的作用下将油箱从冷却模具1内顶出。

向冷却模具1通气孔通入空气和排出空气的方式如下：

1）向第一通气孔5和第二通气孔6内同时通入冷空气8秒；

2）停止向第二通气孔6通入冷空气，向第一通气孔5通入冷空气110秒，通过第二通气孔排出燃油箱内部的热空气110秒；

3）停止向第一通气孔5通入冷空气，向第二通气孔6通入冷空气110秒，通过第一通气孔5排出燃油箱内部的热空气110秒；

4）停止向第二通气孔6通入冷空气，同时通过第一通气孔5和第二通气孔6排出燃油箱内部的热空气，排出热空气的时间为8秒。

向冷却模具1的通气孔通入高压冷空气，可以使热状态的燃油箱紧贴在冷却模具1的内腔，冷却模具1上下模通入的冷却水能够迅速带走燃油箱外壁的热量，通过交替吹排气的通气方式能够使燃油箱内的热空气加快流动，从而快速从燃油箱内排出，燃油箱内壁得到降温。

在采用冷却模具对燃油箱冷却定型后，可以将燃油箱送入风冷却系统，风冷却系统可以采用冷却塔方式，在冷却塔内设置若干风扇，使燃油箱在空气对流的作用下冷却至室温后直接送入后续加工工段。通常在生产车间中，会根据燃油箱吹塑成型的周期以及冷却模具设置的数量来调整采用冷却模具对燃油箱冷却定型的时间，以提高生产效率，例如，吹塑成型的周期为60秒，车间内设置4个冷却模具，那么燃油箱在冷却模具内的冷却定型时间可以设置为240秒，此时，燃油箱的表面温度可以降至50℃以下，之后将燃油箱送入风冷却系统，在风扇的作用下，大约30-40分钟可以使燃油箱的温度降至室温。当然，如果燃油箱在冷却模具内的作用时间延长，例如冷却定型时间达到9-10分钟，那么此时燃油箱的温度基本可以降至室温，无需再采用风冷却系统对燃油箱进行降温。

在燃油箱的吹塑成型过程中，可以采用具有双通路的吹气针向燃油箱内吹入高压空气。如图2和图3，吹气针11为套管结构，在吹气针11的外表面设置两个吹气孔111和112，吹气针内设置气体通道113和气体通道114，吹气孔111同气体通道113相通，吹气孔112同气体通道114相通，使吹气针11形成两个气体通路。该吹气针11改变了传统技术中采用的单通路吹气针，通常在吹塑成型过程中，采用两个单通路的吹气针插入燃油箱成型模具上的两个通气孔内，一个吹气针用来向燃油箱内吹入高压空气，另一个吹气针用于排出燃油箱内的热空气，而采用本发明中的吹气针11在不增加燃油箱成型模具上通气孔的情况下，能够使吹排气路增加到2组，使燃油箱在吹塑过程中的冷却定型效率得到显著提高，进一步缩短了燃油箱的吹塑成型时间，可以将燃油箱的成型周期由原有的90秒缩短到66秒，效率提高近30%。 

本发明的燃油箱生产方法通过在吹塑过程中采用双通路的吹气针，在冷却定型过程中采用冷却模具对燃油箱进行冷却定型，并且，可以进一步采用风冷却系统对燃油箱进行冷却定型，极大的改善了燃油箱的尺寸稳定性和外观质量，保证了燃油箱的后续加工和焊接，大幅缩短了冷却定型时间，使燃油箱从成型至投入加工使用的时间缩短到10-40分钟左右，提高了生产效率。

Claims (7)

1.一种燃油箱的生产方法，其包括如下步骤：

a)将燃油箱配料送入共挤设备中挤出成筒状料坯；

b)将挤出后的筒状料坯送入吹塑机中，燃油箱经吹塑成型，所述吹塑机采用的吹气针设置两个吹气孔和两个气体通道，使所述吹气针形成两个气体通路；

c)将吹塑成型的燃油箱送入冷却模具中，该冷却模具包括上模和下模，上模和下模形成的模腔同所述燃油箱的外形相同，在所述上模和下模内通入冷却水，对置于冷却模具内的燃油箱进行冷却定型，冷却模具上模设置第一通气孔和第二通气孔，在向冷却模具上下模通入冷却水的同时，通过所述通气孔通入冷空气和排出燃油箱内部的热空气，向所述冷却模具上模的通气孔内通入空气和排出空气的步骤如下：

1)向第一和第二通气孔内同时通入冷空气；

2)停止向第二通气孔通入冷空气，向第一通气孔通入冷空气，通过第二通气孔排出燃油箱内部的热空气；

3)停止向第一通气孔通入冷空气，向第二通气孔通入冷空气，通过第一通气孔排出燃油箱内部的热空气；

4)停止向第二通气孔通入冷空气，同时通过第一通气孔和第二通气孔排出燃油箱内部的热空气。

2.如权利要求1所述的燃油箱的生产方法，其中，所述步骤c)中，向所述冷却模具上模的通气孔内通入空气和排出空气的步骤如下：

1)向第一和第二通气孔内同时通入冷空气8-20秒；

2)停止向第二通气孔通入冷空气，向第一通气孔通入冷空气90-250秒，通过第二通气孔排出燃油箱内部的热空气；

3)停止向第一通气孔通入冷空气，向第二通气孔通入冷空气90-250秒，通过第一通气孔排出燃油箱内部的热空气；

4)停止向第二通气孔通入冷空气，同时通过第一通气孔和第二通气孔排出燃油箱内部的热空气，排出热空气的时间为8-20秒。

3.如权利要求1或2所述的燃油箱的生产方法，其中，所述步骤c)中通入冷却水的温度低于12℃。

4.如权利要求1或2所述的燃油箱的生产方法，其中，所述步骤c)冷却水的流量为25-40L/min。

5.如权利要求1所述的燃油箱的生产方法，其中，所述步骤c)中，向所述冷却模具的通气孔中通入冷空气的压力为1.4-1.8bar。

6.如权利要求1或2所述的燃油箱的生产方法，其中，所述方法还包括步骤d)，将经过步骤c)冷却定型装置冷却定型后的燃油箱送入风冷却系统。

7.如权利要求1所述的燃油箱的生产方法，其中，所述步骤a)中燃油箱配料由外向内依次：12.3％体积的高密度聚乙烯+色母、41％体积的再用回料、2％体积的粘接料、1.5％体积的阻隔料、2％体积的粘接料、41.2％体积的高密度聚乙烯，其中色母用量为外层高密度聚乙烯体积的0.6％。