CN202846875U - 一种预成型模板装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种预成型模板装置，包括本体，本体上设置有与模具半模适配的轮廓框架，其特征在于：预成型模板上还设置有进行高压吹气的吹气装置，以及对组件或者型坯进行预热的加热装置，所述加热装置为接触式加热装置或者非接触式加热装置，预成型模板的边缘处设置有密封装置，本体的上部设置有固定型坯的型坯固定装置。本实用新型提供的预成型模板减少了油箱的开口，减少了从焊接面处的HC化合物的排放，降低了对环境的污染，符合特殊地区的排放法规的要求；通过本新型预成型模板的使用，提高了产品的成型质量，提高了产品成品率。

Description

一种预成型模板装置

技术领域

本实用新型涉及一种模板装置，具体来说涉及一种用于中空箱体吹塑成型方法中的预成型模板装置。 

背景技术

随着经济的发展和社会的进步，国际社会对环保的意识也在不断的加强，在汽车排放方面，例如美国加州出台了PZEV即准零排放，＜20mg/24h的法规。对于主流技术生产的塑料燃油箱来说，其总蒸发排放包括汽油在油箱本体、焊接面和装配件、密封件的泄露等一般在数百mg/24h，所以PZEV的排放标准对于塑料燃油箱来说非常苛刻。同时由于主机厂节能新技术如start-stop和PHEV的出现，对于油箱内部由于燃油晃动造成的噪音在背景噪音降低的情况下越发明显，故需要在燃油箱内部携带大型的防浪板结构，降低燃油晃动的噪音，而传统的防浪板往往只能从油泵开口或者型坯底部口处将防浪板进入到油箱内部，防浪板尺寸受到限制，因此，需要更大的工艺设计自由度。 

现有技术中油箱生产企业为了满足相关法律法规的要求，在技术上都有所突破，如INERGY公司的TSBM技术采用CORE结构在两片型坯预成型时通过CORE内部的组件内置机构实现内置零件与油箱内壁型坯的连接；TI公司的TAPT工艺采用基于传统的吹塑工艺，采用特殊的模具将预吹成型的油箱型坯进行切割获得两片型坯的工艺，之后将内置零件与油箱内壁实现连接获得带内置零件的吹塑中空体。 

现有技术中的预成型模板大都是简单的框架或者中心板结构，中间设置有与膜具配合使用的框架，该预成型模板不利于工装的设计自由度提高、不利于哈夫线成型质量，不具备调试过程的良好可视性，其次，生产效率较低，形成的中空体质量较差，并且模具的功能复杂，工装成本高昂。因此，如何通过改进预成型模板来提高产品质量和工装设计自由度以及实现良好的过程可视性，尽可能减少中空箱体的泄漏量是一个亟需解决的问题。 

发明内容

   本实用新型正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种预成型模板装置，该装置与现有技术相比操作简便，成本较低、质量好，工装设计自由度大，并且通过使用该装置，提高了产品的成品率和成型质量。 

   为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下,一种预成型模板装置，包括本体，本体上设置有与模具半模适配的轮廓框架，其特征在于：预成型模板上还设置有进行高压吹气的吹气装置，以及对组件或者型坯进行预热的加热装置。本体为至少一个中心板或者中心架结构，加热装置的主要作用是在高压吹塑成型完成后，加热装置对需要连接内置组件型坯位置进行加热，加热温度控制在130—170摄氏度，优选为150—160摄氏度，加热装置可以为接触式加热装置或者非接触式加热装置，其中接触式加热装置为热板加热部件，非接触式加热装置为红外加热部件。一般在高压吹塑成型完成5—10秒后，油箱外形已基本形成，预成型模板上的加热装置在气缸、油缸或者电机的推动下接触或者靠近需要连接内置组件型坯的位置，对该处的型坯进行加热，温度优选为150—160摄氏度，主要作用是保证型坯温度的一致性，提高产品质量的稳定性，温度过高或者过低都会导致型坯温度的不一致性，进而影响整件产品质量。 

作为本实用新型的一种改进，所述预成型模板的边缘处设置有密封装置。密封装置用来对模具、型坯和预成型模板之间进行密封，不仅仅防止高压吹气的泄露造成成型不足，还防止与外界热量交换造成型坯温度的迅速降低的发生，其中密封装置可以设置为密封条。该密封条可采用具有一定强度的有机或者无机材料，例如聚四氟乙烯或者镁铝合金等，出于导热性能和减重的要求，更好的选择是镁铝合金的轻质材料。在预成型时挤压刀口外侧的飞边型坯，实现预成型时模具、预成型模板和型坯的密封，这样在预吹压力的作用下不会产生漏气现象，如果一旦产生漏气容易导致型坯成型不足，且造成内外热量交换，导致型坯的过分冷却结晶、变硬，造成后期的内置零件连接于型坯内侧的质量以及刀口处熔合质量较差，从而影响整个产品的质量。 

作为本实用新型的一种改进，所述本体的上部设置有固定型坯的型坯固定装置，该固定装置的主要作用是将型坯固定在模具上部。型坯固定装置通过气缸、油缸或者电机推动挡板的移动，实现将经过断料后的型坯上部推至在模具上部并辅助一定的压力作用，将型坯上部固定在模具上部表面，防止后续生产步骤中的型坯上部脱落，对成型总体质量造成影响。 

作为本实用新型的一种改进，所述吹气装置为发散式的吹气头，吹气头设置为多孔空心球结构，该结构可以实现向各个方向的均匀吹气，保证在预成型过程中型坯的各个方向位置都均匀贴合到型腔内壁。该结构不同于传统的刺入吹针吹气。该吹气方式将两片型坯在高压吹气作用下推向模具型腔表面，实现油箱上下壳体的初步成型，该过程往往在几秒钟之内完成，该过程的油箱壳体成型基本实现了油箱本体的形状；该吹气方式可以明显提高生产效率，能够形成较好的哈夫线的形状，进一步保证了产品质量。 

相对于现有技术，本实用新型的优点如下： 

（1）、发散式的吹气头，吹气头设置为多孔空心球结构，可以实现各个方向的均匀吹气，保证在预成型过程中型坯的各个位置均匀贴合到型腔内壁。该过程在几秒钟之内完，不仅仅提高了生产效率，而且形成较好的哈夫线，保证产品的质量。

（2）接触式和非接触式加热装置，接触式加热一般可以理解为热板加热的方式，非接触式加热一般可以理解为红外加热方式。通过对后期需要实现内置零件连接的型坯部位的型坯进行加热，防止型坯温度过低造成连接质量差的情况发生，这种加热功能同时有利于型坯表面温度的稳定，对连接位置的温度进行控制，减小温度波动，是一种有效的提高内置组件和中空体质量的方案。 

（3）在型坯预成型阶段，两片型坯断料以后通过型坯固定装置，将型坯固定在模具上部表面，防止型坯预成型结束后上飞边耷下，避免模具在第二次闭合时，造成产品成型外形不足、刀口处形成淤料的质量风险。 

（4）预成型模板装置在对应刀口的外侧具设有一条密封条，实现预成型时模具、预成型模板和型坯的密封，这样在预吹压力的作用下不会产生漏气的现象。 

本实用新型提供的预成型模板在中空体吹塑成型方法应用中与传统打孔焊接例如阀，接头等零件相比，减少了油箱的开口，减少了从焊接面处的HC化合物的排放，降低了对环境的污染，符合特殊地区的排放法规的要求；通过本新型预成型模板的使用，提高了产品的成型质量，提高了产品成品率，内置组件将容器壁上的开口减到最少，为实现成型中空箱体低泄漏提供了一个有效的成型方法及装置。 

附图说明

图1为本实用新型结构示意图； 

图2为本实用新型工作状态图。

图中：1为本体，2为框架，3为吹气头，4为加热装置，5为密封条，6为型坯固定装置，7为预成型模板，8为坯料，9为模具半模，10为机器人手臂，11为底座，12为动力装置，13为温度调节装置，14为加热装置。 

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面结合附图1—2对本实用新型做出详细的说明。 

实施例1：

参见图1、2，一种预成型模板装置，包括本体1，本体1上设置有与模具半模9适配的轮廓框架2，预成型模板上还设置有进行高压吹气的吹气装置，以及对组件或者型坯进行预热的加热装置4，其中本体1为至少一个中心板或者中心架结构，吹气装置为发散式的吹气头3，吹气头设置为多孔空心球结构，该结构可以实现向各个方向均匀吹气，保证在预成型过程中型坯的各个方向位置都均匀贴合到型腔内壁。该结构不同于传统的刺入吹针吹气。该吹气方式将两片型坯在高压吹气作用下推向模具型腔表面，实现油箱上下壳体的初步成型，该过程往往在几秒钟之内完成，该过程的油箱壳体成型基本实现了油箱本体的形状；该吹气方式可以明显提高生产效率，能够形成较好的哈夫线的形状，进一步保证了产品质量。加热装置4的主要作用是在高压吹塑成型完成后，加热装置对需要连接内置组件型坯位置进行加热，加热温度控制在130—170摄氏度，优选为150—160摄氏度，加热装置可以为接触式加热装置或者非接触式加热装置，其中接触式加热装置为热板加热部件，非接触式加热装置为红外加热部件。一般在高压吹塑成型完成5—10秒后，油箱外形已基本形成，预成型模板上的加热装置在气缸、油缸或者电机的推动下接触或者靠近需要连接内置组件型坯的位置，对该处的型坯进行加热，温度优选为150—160摄氏度，主要作用是保证型坯温度的一致性，提高产品质量的稳定性，温度过高或者过低都会导致型坯温度的不一致性，进而影响整件产品质量。

实施例2：

参见图1，预成型模板还包括密封装置，密封装置用来对模具、型坯和预成型模板之间进行密封，不仅仅防止高压吹气的泄露造成成型不足，还防止与外界热量交换造成型坯温度的迅速降低的发生，其中密封装置可以设置为密封条5。该密封条5可采用具有一定强度的有机或者无机材料，例如聚四氟乙烯或者镁铝合金等，出于导热性能和减重的要求，更好的选择是镁铝合金的轻质材料。在预成型时挤压刀口外侧的飞边型坯，实现预成型时模具、预成型模板和型坯的密封，这样在预吹压力的作用下不会产生漏气现象，进一步保证产品质量。其余优点与实施例1相同。

实施例3：

参见图1、2，预成型模板装置还包括型坯固定装置6，该固定装置的主要作用是将型坯8固定在模具上部。型坯固定装置6通过气缸、油缸或者电机推动挡板的移动，实现将经过断料后的型坯上部推至在模具上部并辅助一定的压力作用，将型坯上部固定在模具上部表面，防止后续生产步骤中的型坯上部脱落，对成型总体质量造成影响。其余优点与实施例1相同。

实施例4：

  参见图1、2，预成型模板在中空体吹塑成型方法中的应用过程，具体步骤如下: 一种设置有内置组件的中空箱体成型方法，所述方法包括以下步骤：

(1)给料步骤，预成型模板7和模具半模9通过动力装置12设置在底座11上，当两片塑化型坯8开始下料时，预成型模板7和模具半模9移动至型坯8下方，随后两片塑化型坯8分别下料至预成型模板3和模具半模2形成的两个间隙内；(2）模具半模9与预成型模板7闭合；模具的刀口位置处设置有实现冷水热水切换功能的温度调节装置13，温度调节装置通过切换至热水对型坯进行保温，此处的型坯需要维持较高的温度，主要是为了提高最终的成型质量；预成型模板7上还设置有密封装置，用来对模具、型坯和预成型模板之间进行密封，不仅仅防止高压吹气的泄露造成成型不足，还防止与外界热量交换造成型坯温度的迅速降低的发生；(3）高压吹塑成型,将夹在模具半模9与预成型模板7中间的型坯8通过预成型模板上携带的吹气装置7和/或模具上的抽真空吸气贴紧模具半模9吹塑预成型；为了提高生产工艺效率，在型坯预吹成型过程中，可以通过加热装置14对内置组件进行加热动作，还可以在内置组件固定开始的任意时间进行预热工作；(4）片体型坯的断料与固定；在高压吹塑成型完成后，通过设置在片体成型装置上的切割部件对坯料进行切割，实现片体型坯的断料与固定。切割装置主要作用实现了型坯的上下分割，满足油箱连续生产的需要，预成型模板上设置有型坯固定装置6，片体型坯的断料与固定步骤中，型坯断料后，通过型坯固定装置6将型坯固定在模具上部。实现断料后，主机离开模头下料位置，预成型模板装置的上部的型坯固定装置6，通过气缸、油缸或者电机推动挡板的移动，实现将经过断料后的型坯上部推至在模具上部并辅助一定的压力作用，起到将型坯上部固定在模具上部表面，防止后续步骤中的型坯上部脱落，对成型总体质量造成影响；(5）连接内置组件的型坯预热；预成型模板上设置有加热装置4，在高压吹塑成型完成后，加热装置对需要连接内置组件型坯位置进行加热，加热温度控制在130—170摄氏度，优选为150—160摄氏度，加热装置可以为接触式加热装置或者非接触式加热装置，其中接触式加热装置为热板加热部件，非接触式加热装置为红外加热部件。一般在高压吹塑成型完成5—10秒后，油箱外形已基本形成，预成型模板上的加热装置4在气缸、油缸或者电机的推动下接触或者靠近需要连接内置组件型坯的位置，对该处的型坯进行加热，温度优选为150—160摄氏度，主要作用是保证型坯温度的一致性，提高产品质量的稳定性，温度过高或者过低都会导致型坯温度的不一致性，进而影响整件产品质量；(6）模具半模9打开，预成型模板7在动力装置12的带动下退出模具半模；在模具打开和预成型模板退出的过程中，经过模具真空和预成型模板装置的挡板作用后，型坯实现了贴近模具型腔，预成型模板装置顺利实现与模具半模9及其型坯8的分离，并退出模具半模之间的位置；(7）内置组件固定：内置组件固定步骤为，在该步骤中，固定安装在主机上的机器人手臂10将夹持的需内置的零件移至模具半模9之间需内置的位置，机器人手臂10上带有气缸、油缸或者电机等推动装置，用于将内置的零件与模具型腔内部的型坯进行连接，这种连接可采用焊接、熔接或者铆接的方式中的一种；(8）模具二次闭合；模具二次闭合后，温度调节装置13立刻切换至冷水，实现模具刀口位置冷却，主要作用是保证产品刀口形状和刀口处的机械性能；(9）模具刀口位置冷却，吹塑形成中空箱体；在模具第二次闭合和最终吹塑成型步骤中，机器人手臂10实现将内置组件与油箱内壁的连接后，退回初始位置，准备夹持另一套内置组件进入下个周期。

本实用新型的实施例还可以将实施例2、3所述技术特征中的至少一个与实施例1组合或者与实施例4组合。 

需要说明的是上述实施例，仅仅是本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的保护范围，在上述方法的基础上所作出的等同变换均属于本实用新型的保护范围。 

Claims (9)

1.一种预成型模板装置，包括本体，本体上设置有与模具半模适配的轮廓框架，其特征在于：预成型模板上还设置有进行高压吹气的吹气装置，以及对组件或者型坯进行预热的加热装置。

2.根据权利要求1所述的预成型模板装置，其特征在于，所述预成型模板的边缘处设置有密封装置。

3.根据权利要求2所述的预成型模板装置，其特征在于，所述本体的上部设置有固定型坯的型坯固定装置。

4.根据权利要求1或2所述的预成型模板装置，其特征在于，所述加热装置为接触式加热装置或者非接触式加热装置。

5.根据权利要求4所述的预成型模板装置，其特征在于，所述接触式加热装置为热板加热部件，所述非接触式加热装置为红外加热部件。

6.根据权利要求2所述的预成型模板装置，其特征在于，所述密封装置为密封条。

7.根据权利要求2或3所述的预成型模板装置，其特征在于，所述吹气装置为发散式的吹气头。

8.根据权利要求7所述的预成型模板装置，其特征在于，所述吹气头设置为多孔空心球结构。

9.根据权利要求8所述的预成型模板装置，其特征在于，所述密封装置为密封条，所述加热装置为接触式加热装置或者非接触式加热装置，其中接触式加热装置为热板加热部件，非接触式加热装置为红外加热部件。

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