CN102490365A - 一种零件连接于塑料中空体内腔的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种零件连接于塑料中空体内腔的方法，包括以下步骤：熔融状的筒状型坯向下流动，被割刀割成相互分离的两片并悬挂在模头下；将内置零件分别安装在芯模机构上并置于预成型框架的内腔；油箱左半模及油箱右半模分别夹着左平面型坯、预成型框架及右平面型坯合模；芯模机构上的吹气头向型坯内腔进行预吹，型坯向外膨胀贴合在油箱左右半模的内壁；将内置零件分别焊接在型坯的内壁，然后芯模机构的夹持装置与各内置零件分离；油箱左右半模打开，预成型框架连同芯模机构移出后重新闭合，左右型坯粘接形成油箱，再对型坯内腔进行高压吹使油箱成型。该方法制成的油箱蒸汽排放量小，制造周期短，焊接质量好。

Description

一种零件连接于塑料中空体内腔的方法

技术领域

本发明涉及一种零件连接于塑料中空体内腔的方法，属于汽车燃油箱技术领域。

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。常见的汽车燃油箱中空体有燃油箱本体、加油管和油桶等。各种类型车辆***中的燃油***一般都包含油箱上碳氢化合物的蒸汽管理模块，有时也包括向发动机提供燃油的燃油发送模块。油箱内的零件（各种阀、燃油泵等）需要与箱体外的部件（碳罐、燃油管等）实现连接。

通常情况下，现代的塑料燃油箱也需要具备其它的功能零件，如防浪板（抗噪音装置，用于降低燃油在箱体内晃动造成的噪音，通常防浪板是油箱成型后从油泵口送进油箱内部进行装配，也可能需要在油箱的外壁上打孔焊接支架以支撑防浪板）、液体/蒸汽分离器、液位传感器、集油盘等以及阀管总成和支架等。

为了实现油箱内的零件与箱体外的部件之间的连接，传统的方法是在燃油箱本体成型后，在箱壁上打孔、焊接和装配。减少在箱体壁上的开孔数量，减小开孔的尺寸有利于降低箱体内的燃油蒸汽对环境的排放量，但是这样做也为部件与箱体的连接增加了难度。

随着环境保护的意识的增强，对燃油箱的蒸发排放标准越来越苛刻，相关的政策和法规对汽车主机厂提出了严格的要求，如美国加利福尼亚州就出台了PZEV（准零排放）的法规，这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、密封件的泄漏）一般在每24小时一百毫克至数百毫克，所以PZEV的排放标准对于塑料燃油箱来说非常苛刻。

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。

此外，所有这些内置零件在箱体成型后安装或固定在油箱内壁，而这些内置零件各自独立焊接、装配，需耗费更多的时间和密集的劳动，因此劳动力成本较高。以防浪板为例，为了具有更好的防浪功能，设计会比较复杂，尺寸比较大，因而不能从油泵口放入油箱进行装配，所以产品设计自由度很小，如果能在吹塑过程中将内置零件连接在油箱的内壁，就增加了设计自由度且减少了后期的人工和设备投入。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种零件连接于塑料中空体内腔的方法，不但能够减少油蒸发排放，而且制造周期短，质量可靠。

为解决以上技术问题，本发明所提供的零件连接于塑料中空体内腔的方法，包括以下步骤：（1）熔融状的筒状型坯向下流动，型坯流道两侧正对的部位分别设有割刀，筒状型坯下端口流经所述割刀并被切割开，割开的型坯形成相互分离的两片继续向下流动；（2）在型坯流道的出口处成为左平面型坯和右平面型坯流出并垂直悬挂在相应模头下；（3）将内置零件分别安装在芯模机构的夹持装置上，然后将芯模机构置于预成型框架的内腔；（4）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，所述预成型框架连同携带内置零件的芯模机构被夹在左平面型坯与右平面型坯之间；（5）所述芯模机构上设有吹气头，所述吹气头为空心球体且球体表面分布有向各个方向发散的吹气孔，当左平面型坯和右平面型坯夹着预成型框架闭合后，吹气头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，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；（6）将被夹持在芯模机构上的内置零件分别焊接在所述左型坯和右型坯的内壁，然后芯模机构的夹持装置与各内置零件分离；（7）油箱左半模及油箱右半模在锁模机构驱动下打开，预成型框架连同芯模机构移出；（8）油箱左半模及油箱右半模重新闭合，左右型坯的合模线粘接形成油箱，所述吹气针对型坯内腔进行高压吹，使油箱成型。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：（1）采用筒状型坯切割成两片的成型方法，可以实现所有内置零件的预先内置，不必在意内置零件的尺寸大小，也不必另行开孔，开孔数量少，油蒸汽排放量小；（2）内置零件预装在芯模机构的夹持装置上，不占用型坯挤出后的时间，缩短了型坯挤出到成品的制造周期；（3）将芯模机构置于预成型框架的内腔，左右型坯成形后，内置零件直接进行焊接，此时型坯与外界的热交换少，还保持着较高的温度，焊接质量容易得到保证，焊接面可承受10MPa以上拉拔力；相比左右型坯成形后，打开再放入内置零件，不但型坯少打开一次，缩短了10秒时间，而且避免打开后的热量交换使型坯降温，打开一次后再焊接的焊接面只能承受8MPa左右的拉拔力；（4）采用吹气头进行预吹，吹气头位于型坯中心且设有向各个方向发散的吹气孔，可以使型坯各部位受到的压力更加均匀，成型效果更好。

作为本发明的改进，所述步骤（1）中，割刀下方两侧分别设有螺纹开幅导辊，割开的型坯分别在螺纹开幅导辊导引下形成相互分离的两片继续向下流动，边流动边被展平；所述步骤（2）中，在型坯流道的出口处分别设有另一组螺纹开幅导辊继续将型坯展平。螺纹开幅导辊既起导向作用，又利用自身的螺纹将型坯展平，防止产生皱褶，保证片状型坯的平整度。

作为本发明的改进，所述芯模机构上还设有红外线加热板或者电加热板，在内置零件焊接前对焊接部位进行预热。

作为本发明的改进，所述芯模机构上还设有摄像头，通过其图像显示检查内置零件与型坯连接的质量。

作为本发明的改进，所述芯模机构上还设有检测焊接质量的位移、压力及温度传感器。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本发明。

图1为筒状型坯被切割成两片向下流动的状态图。

图2为片状型坯位于模具之间且内置零件随芯模机构置于预成型框架内的状态图。

图3为左右半模夹着预成型框架合模的状态图。

图4为左右型坯分别贴合在左右半模的内壁的状态图。

图5为内置零件焊接在型坯内壁的状态图。

图6为芯模机构的夹持装置与内置零件分离的状态图。

图7为左右半模打开后的状态图。

图8为预成型框架及芯模机构退出的状态图。

图9为左右半模再次合模后合模线熔合的状态图。

图10为左右半模分离脱模的状态图。

图中：1.筒状型坯；2.割刀；3a.左平面型坯；3b.右平面型坯；4.上螺纹开幅导辊；5.下螺纹开幅导辊；6a.油箱左半模；6b.油箱右半模；7.预成型框架；8.芯模机构；8a.夹持装置；8b.吹气头；8c.摄像头；9.防浪板。

具体实施方式

本发明所提供的零件连接于塑料中空体内腔的方法，包括以下步骤：（1）如图1所示，熔融状的筒状型坯1向下流动，型坯流道两侧正对的部位分别设有割刀2，割刀2下方两侧分别设有上螺纹开幅导辊4，筒状型坯下端口流经割刀2并被切割开，割开的型坯分别在上螺纹开幅导辊4导引下形成相互分离的两片继续向下流动，一边向下流动，一边被展平； 

（2）在型坯流道的出口处分别设有另一组下螺纹开幅导辊5将型坯继续展平成为左平面型坯3a和右平面型坯3b流出并垂直悬挂在相应模头下；

（3）如图2所示，以防浪板9作为内置零件的示例，将内置零件分别安装在芯模机构8的夹持装置8a上，然后将芯模机构8置于预成型框架7的内腔；

（4）如图3所示，当左平面型坯3a和右平面型坯3b达到需要的长度时，在锁模机构驱动下，油箱左半模6a及油箱右半模6b分别夹着左平面型坯3a及右平面型坯3b相向运动逐渐靠拢，预成型框架7连同携带内置零件的芯模机构8被夹在左平面型坯3a与右平面型坯3b之间；

（5）芯模机构8上设有吹气头8b，吹气头8b为空心球体且球体表面分布有向各个方向发散的吹气孔，当左平面型坯3a和右平面型坯3b夹着预成型框架7闭合后，如图4所示，吹气头8b向型坯内腔进行预吹，使型坯向外膨胀，同时油箱左半模6a及油箱右半模6b的内腔产生负压，使左平面型坯3a贴合在油箱左半模6a的内壁上形成油箱的左型坯，右平面型坯3b贴合在油箱右半模6b的内壁上形成油箱的右型坯，吹气针从油箱左半模6a或油箱右半模6b的进气孔处刺入型坯内腔； 

（6）如图5所示，将被夹持在芯模机构8上的内置零件分别焊接在左型坯和右型坯的内壁，芯模机构8上还设有红外线加热板或电加热板，在内置零件焊接前对焊接部位进行预热；芯模机构8上还设有摄像头8c，通过其图像显示检查内置零件与型坯连接的质量；芯模机构上还可以设有检测焊接质量的位移、压力及温度传感器；然后如图6所示，芯模机构8的夹持装置8a与各内置零件分离；

（7）如图7、图8所示，油箱左半模6a及油箱右半模6b在锁模机构驱动下打开，预成型框架7连同芯模机构8移出；

（8）如图9所示，油箱左半模6a及油箱右半模6b重新闭合，左右型坯的合模线粘接形成油箱，吹气针对型坯内腔进行高压吹，使油箱成型。

（9）如图10所示，油箱成型后，油箱左半模6a和油箱右半模6b分离脱模，从型坯挤出到箱体成型只需90秒，比传统工艺节约10秒以上。

以上仅为本发明之较佳可行实施例而已，非因此局限本发明的专利保护范围。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 (5)

1.一种零件连接于塑料中空体内腔的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）熔融状的筒状型坯向下流动，型坯流道两侧正对的部位分别设有割刀，筒状型坯下端口流经所述割刀并被切割开，割开的型坯形成相互分离的两片继续向下流动；（2）在型坯流道的出口处成为左平面型坯和右平面型坯流出并垂直悬挂在相应模头下；（3）将内置零件分别安装在芯模机构的夹持装置上，然后将芯模机构置于预成型框架的内腔；（4）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，所述预成型框架连同携带内置零件的芯模机构被夹在左平面型坯与右平面型坯之间；（5）所述芯模机构上设有吹气头，所述吹气头为空心球体且球体表面分布有向各个方向发散的吹气孔，当左平面型坯和右平面型坯夹着预成型框架闭合后，吹气头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，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；（6）将被夹持在芯模机构上的内置零件分别焊接在所述左型坯和右型坯的内壁，然后芯模机构的夹持装置与各内置零件分离；（7）油箱左半模及油箱右半模在锁模机构驱动下打开，预成型框架连同芯模机构移出；（8）油箱左半模及油箱右半模重新闭合，左右型坯的合模线粘接形成油箱，所述吹气针对型坯内腔进行高压吹，使油箱成型。

2.根据权利要求1所述的零件连接于塑料中空体内腔的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，割刀下方两侧分别设有螺纹开幅导辊，割开的型坯分别在螺纹开幅导辊导引下形成相互分离的两片继续向下流动，边流动边被展平；所述步骤（2）中，在型坯流道的出口处分别设有另一组螺纹开幅导辊继续将型坯展平。

3.根据权利要求1所述的零件连接于塑料中空体内腔的方法，其特征在于，所述芯模机构上还设有红外线加热板或者电加热板，在内置零件焊接前对焊接部位进行预热。

4.根据权利要求1所述的零件连接于塑料中空体内腔的方法，其特征在于，所述芯模机构上还设有摄像头，通过其图像显示检查内置零件与型坯连接的质量。

5.根据权利要求1所述的零件连接于塑料中空体内腔的方法，其特征在于，所述芯模机构上还设有检测焊接质量的位移、压力及温度传感器。

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