CN112917830B - 储气瓶的塑料内胆成型模具和储气瓶的塑料内胆成型方法 - Google Patents

储气瓶的塑料内胆成型模具和储气瓶的塑料内胆成型方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种储气瓶的塑料内胆成型模具和储气瓶的塑料内胆成型方法。该储气瓶的塑料内胆成型模具包括：模芯；前模，前模设置在模芯的前侧，且前模与模芯之间形成内胆注塑区，所述内胆注塑区具有厚度减薄区；后模，所述后模设置在所述模芯的外围且位于所述前模的后侧，所述后模与所述内胆注塑区接触；具有导料腔体的端部模具，所述端部模具设置在所述前模上，且所述导料腔体与所述内胆注塑区连通，导料腔体与内胆注塑区的连接处邻近厚度减薄区。根据本发明的储气瓶的塑料内胆成型模具，模具采用分体设计，通过设计，模芯、前模、后模和端部模具的形状和相对位置，可改变内胆注塑区的形状，进而可实现壁厚不均的塑料内胆的注塑成型。

Description

储气瓶的塑料内胆成型模具和储气瓶的塑料内胆成型方法
技术领域
本发明涉及机械领域，具体而言，涉及一种储气瓶，特别是一种储气瓶的塑料内胆的成型模具和储气瓶的塑料内胆的成型方法。
背景技术
随着燃料电池汽车技术的发展，燃料电池汽车的三型铝合金内胆储气瓶逐渐不能满足人们的需求，具有储氢密度大、成本低、重量小等的优点的四型塑料内胆储气瓶成为新的发展趋势，但塑料内胆储气瓶具有渗透率高的缺点，渗透率的高低取决于原材料及成型工艺和阀座-内胆密封结构的差异，采用塑料注塑成型工艺可有效降低塑料内胆储气瓶的渗透率，但现有的注塑成型工艺通常只能加工出壁厚较厚且壁厚变化较平缓的结构，不利于阀座-内胆密封结构的布置。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种储气瓶的塑料内胆成型模具，以模具采用分体设计，可实现壁厚不均的塑料内胆的注塑成型。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种储气瓶的塑料内胆成型模具包括：模芯；前模，所述前模设置在所述模芯的前侧，且所述前模与所述模芯之间形成内胆注塑区，所述内胆注塑区具有厚度减薄区；后模，所述后模设置在所述模芯的外围且位于所述前模的后侧，所述后模与所述内胆注塑区接触；具有导料腔体的端部模具，所述端部模具设置在所述前模上，且所述导料腔体与所述内胆注塑区连通，所述厚度减薄区形成在所述端部模具与所述前模之间，且所述导料腔体与所述内胆注塑区的连接处邻近所述厚度减薄区。
根据本发明的一些实施例，所述模芯的朝向所述端部模具的一侧具有初料储存腔，所述模芯与所述端部模具的邻接处形成注塑区入口，所述初料储存腔位于所述注塑区入口的远离所述端部模具的一侧。
进一步地，所述模芯与所述端部模具之间具有接触点，在拆卸下所述端部模具之后，所述接触点处形成空气进气孔，空气适于经所述空气进气孔进入所述模芯与所述塑料内胆之间。
进一步地，所述空气进气孔为多个，且多个所述空气进气孔沿周向间隔开分布。
根据本发明的一些实施例，所述端部模具与所述前模的配合处设置有与所述内胆注塑区连通的前空气导流槽。
根据本发明的一些实施例，所述前模与所述后模的配合处设置有与所述内胆注塑区连通的后空气导流槽。
根据本发明的一些实施例，所述端部模具具有厚度减薄部，所述厚度减薄区形成在所述厚度减薄部与所述前模之间。
根据本发明的一些实施例，储气瓶的塑料内胆成型模具还包括：自动顶出装置，用于向前推动所述后模，以使成型的所述塑料内胆脱离所述模芯。
相对于现有技术，本发明所述的储气瓶的塑料内胆成型模具具有以下优势：
根据本发明的储气瓶的塑料内胆成型模具，模具采用分体设计，通过设计模芯、前模、后模和端部模具的形状和相对位置，可改变内胆注塑区的形状，进而可实现壁厚不均的塑料内胆的注塑成型。
本发明的另一个目的在于提出一种储气瓶的塑料内胆成型方法，包括上述的塑料内胆成型模具，所述塑料内胆成型方法包括以下步骤：向所述导料腔体内注入注塑原料；注塑完成后，拆卸所述端部模具和所述前模；由后向前推动所述后模后端，将成型的所述塑料内胆推出，完成脱模。
进一步地，所述导料腔体与所述初料储存腔处形成料头，在完成脱模后，将所述料头切除。
相对于现有技术，本发明所述的储气瓶的塑料内胆成型方法与储气瓶的塑料内胆成型模具有的优势相同，这里不再赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是储气瓶的塑料内胆成型模具的示意图；
图2是料头的示意图；
图3是空气进气孔的示意图；
图4是塑料内胆成型方法的流程图。
附图标记说明：
前模1、端部模具2、导料腔体3、前空气导流槽4、初料储存腔5、内胆注塑区6、模芯7、后空气导流槽8、后模9、料头10、空气进气孔11、厚度减薄部12。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考图1-图4并结合实施例来详细说明本发明的储气瓶的塑料内胆成型模具。
参照图1所示，根据本发明实施例的储气瓶的塑料内胆成型模具包括：模芯7、前模1、后模9、端部模具2。
前模1设置在模芯7的前侧，且前模1与模芯7之间形成内胆注塑区6，内胆注塑区6用于注塑成型塑料内胆，内胆注塑区6的形状决定塑料内胆的形状。
后模9设置在模芯7的外围且位于前模1的后侧，后模9与内胆注塑区6接触，以控制塑料内胆后端的形状。
端部模具2设置在前模1上，且端部模具2具有与内胆注塑区6连通的导料腔体3，端部模具2与注塑打料设备连接，注塑打料设备将注塑原料以一定的压力及温度经过导料腔体3向内胆注塑区6注塑。
内胆注塑区具有厚度减薄区，厚度减薄区形成在端部模具2与前模1之间，且导料腔体3与内胆注塑区6的连接处邻近该厚度减薄区，在厚度减薄区处，塑料内胆的壁厚较薄，由此实现塑料内胆的厚度改变。
根据本发明的储气瓶的塑料内胆成型模具，模具采用分体设计，通过设计模芯7、前模1、后模9和端部模具2的形状和相对位置，可改变内胆注塑区6的形状，进而可实现壁厚不均的塑料内胆的注塑成型。此外，在厚度减薄区处，塑料内胆的厚度可实现减薄，从而进一步改变塑料内胆的壁厚。
参照图1所示，模芯7的朝向端部模具2的一侧具有初料储存腔5，模芯7与端部模具2的邻接处形成注塑区入口，初料储存腔5位于注塑区入口的远离端部模具2的一侧，换言之，初料储存腔5位于图1中注塑区入口的下侧。
具体地，注塑打料设备向端部模具2注入的初始注塑原料流过的路径较远，且流经的区域温度较低，从而导致初始注塑原料温度明显降低，进而影响塑料内胆的成型质量，通过设置在端部模具2与模芯7之间的初料储存腔5，低温的初始注塑原料会先填充初料储存腔5，进而后续符合温度要求的注塑原料经注塑区入口进入内胆注塑区6，从而保证塑料内胆的成型质量。
在本发明的一些实施例中，模芯7与端部模具2之间具有接触点(如图1所示)，可在注塑原料经过注塑区入口时，防止注塑原料填充接触点，参照图3所示，在拆卸下端部模具2之后，接触点处形成空气进气孔11，空气适于经空气进气孔11进入模芯7与塑料内胆之间，以平衡塑料内胆的内表面与外表面的气压差，避免脱模时塑料内胆的内外表面气压差导致变形。
参照图3所示，空气进气孔11为多个，且多个空气进气孔11沿周向间隔开分布，以保证空气可充分地进入到模芯7与塑料内胆之间，从而有利于保证脱模质量。
参照图1所示，端部模具2与前模1的配合处设置有与内胆注塑区6连通的前空气导流槽4，以在注塑过程中导出内胆注塑区6内的空气，从而有利于避免塑料内胆前端的空气聚集形成注塑缺陷，保证塑料内胆前端注塑原料填充密实。优选地，前空气导流槽4为直径较小的孔状结构，以避免注塑原料进入前空气导流槽4内。
参照图1所示，前模1与后模9的配合处设置有与内胆注塑区6连通的后空气导流槽8，以在注塑过程中导出内胆注塑区6内的空气，从而有利于避免塑料内胆后端的空气聚集形成注塑缺陷，保证塑料内胆后端注塑原料填充密实。优选地，后空气导流槽8为直径较小的孔状结构，以避免注塑原料进入后空气导流槽8内。
参照图1所示，端部模具2具有厚度减薄部12，厚度减薄区形成在厚度减薄部12与前模1之间，也就是说，厚度减薄部12与前模1之间形成塑料内胆的薄壁。
具体地，注塑原料填充厚度减薄部12与前模1之间的内胆注塑区6后，形成塑料内胆的薄壁，以实现注塑成型薄壁且壁厚不均的塑料内胆，从而有利于增加塑料内胆结构的可设计性，进而有利于提升储气瓶的阀座-内胆密封结构的多样性，以降低塑料内胆储气瓶的渗透率。
在本发明的一些实施例中，因厚度减薄部12处的塑料内胆壁厚变化较大，注塑区入口和前空气导流槽4均临近厚度减薄部12设置，可有效避免初始注塑原料温度降低和薄壁处由于截面由小变大造成拐角处空气聚集等问题，从而有利于塑料内胆的薄壁区域注塑原料填充密实。优选地，注塑区入口为环形，以避免塑料内胆的薄壁处形成连接线造成塑料内胆气体泄漏。
在本发明的一些实施例中，储气瓶的塑料内胆成型模具还包括：自动顶出装置(图中未示出)，用于向前推动后模9，以使成型的塑料内胆脱离模芯7，自动顶出装置自动化程度高，从而有利于提升塑料内胆的脱模效率，进而有利于塑料内胆的生产制造，可选地，自动顶出装置为气压缸或液压缸。
参照图1和图4所示，根据本发明另一方面实施例的塑料内胆成型方法，塑料内胆成型方法使用上述实施例的塑料内胆成型模具，塑料内胆成型方法包括以下步骤：
S1、向导料腔体3内注入注塑原料；
S2、注塑完成后，拆卸端部模具2和前模1；
S3、由后向前推动后模9后端，将成型的塑料内胆推出，完成脱模。
可选地，拆卸端部模具2在拆卸前模1之前进行，或者拆卸前模1在拆卸端部模具2之前进行。
参照图1和图2所示，导料腔体3与初料储存腔5处形成料头10，在完成脱模后，将料头10切除，切除的料头10可回收利用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种储气瓶的塑料内胆成型模具，其特征在于，包括：
模芯(7)；
前模(1)，所述前模(1)设置在所述模芯(7)的前侧，且所述前模(1)与所述模芯(7)之间形成内胆注塑区(6)，所述内胆注塑区(6)具有厚度减薄区；
后模(9)，所述后模(9)设置在所述模芯(7)的外围且位于所述前模(1)的后侧，所述后模(9)与所述内胆注塑区(6)接触；
具有导料腔体(3)的端部模具(2)，所述端部模具(2)设置在所述前模(1)上，且所述导料腔体(3)与所述内胆注塑区(6)连通，所述厚度减薄区形成在所述端部模具(2)与所述前模(1)之间，且所述导料腔体(3)与所述内胆注塑区(6)的连接处邻近所述厚度减薄区；
所述模芯(7)的朝向所述端部模具(2)的一侧具有初料储存腔(5)，所述模芯(7)与所述端部模具(2)的邻接处形成注塑区入口，所述初料储存腔(5)位于所述注塑区入口的远离所述端部模具(2)的一侧；
所述模芯(7)与所述端部模具(2)之间具有接触点，在拆卸下所述端部模具(2)之后，所述接触点处形成空气进气孔(11)，空气适于经所述空气进气孔(11)进入所述模芯(7)与所述塑料内胆之间。
2.根据权利要求1所述的储气瓶的塑料内胆成型模具，其特征在于，所述空气进气孔(11)为多个，且多个所述空气进气孔(11)沿周向间隔开分布。
3.根据权利要求1所述的储气瓶的塑料内胆成型模具，其特征在于，所述端部模具(2)与所述前模(1)的配合处设置有与所述内胆注塑区(6)连通的前空气导流槽(4)。
4.根据权利要求1所述的储气瓶的塑料内胆成型模具，其特征在于，所述前模(1)与所述后模(9)的配合处设置有与所述内胆注塑区(6)连通的后空气导流槽(8)。
5.根据权利要求1所述的储气瓶的塑料内胆成型模具，其特征在于，所述端部模具(2)具有厚度减薄部（12），所述厚度减薄区形成在所述厚度减薄部（12）与所述前模(1)之间。
6.根据权利要求1所述的储气瓶的塑料内胆成型模具，其特征在于，还包括：自动顶出装置，用于向前推动所述后模(9)，以使成型的所述塑料内胆脱离所述模芯(7)。
7.一种储气瓶的塑料内胆成型方法，其特征在于，所述塑料内胆成型方法使用权利要求1-6中任一项所述的塑料内胆成型模具，所述塑料内胆成型方法包括以下步骤：
向所述导料腔体(3)内注入注塑原料；
注塑完成后，拆卸所述端部模具(2)和所述前模(1)；
由后向前推动所述后模(9)后端，将成型的所述塑料内胆推出，完成脱模。
8.根据权利要求7所述的储气瓶的塑料内胆成型方法，其特征在于，所述导料腔体(3)与所述初料储存腔(5)处形成料头(10)，在完成脱模后，将所述料头(10)切除。
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