CN105729842B - 一种复合材料lpg气瓶成型工艺及装置 - Google Patents
一种复合材料lpg气瓶成型工艺及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于压力容器成型技术领域，尤其涉及一种复合材料LPG气瓶成型工艺及装置，工艺过程包括如下步骤：塑料内胆的吹塑；吹塑成型内胆的修整;瓶口添加法兰、阀座及密封环等相关部件；对塑料内胆进行增强纤维的缠绕；添加阀门并确保气密性良好；将缠绕增强纤维的塑料内胆送至注胶工位，通过注胶管对模具内添加胶液的同时对塑料内胆进行充气加压以保持内外压平衡而不会发生形变；注胶完成后，对注胶模具加热固化、冷却。注胶工艺相比湿法缠绕或者干纤维缠绕后添加防护层的工艺更加简单高效、省材料且加工清洁。
Description
技术领域
本发明属于压力容器成型技术领域，尤其涉及一种复合材料LPG气瓶成型工艺及装置。
背景技术
目前，市场上销售的液化石油气气瓶均为钢质材料，焊接结构。如CN104972014A公开了一种液化气瓶的成型工艺及装置，其成型的钢瓶具有加工工序繁琐、质量大而运输不便、易腐蚀、不具有可视性、使用寿命短及检验成本高等缺陷，使用中频有***事故产生。钢质的液化石油气气瓶一旦在高压情况下爆裂，会造成很大的破坏力。复合材料LPG气瓶以其重量轻、强度高、耐腐蚀、不***、可透视、使用寿命长、维护成本低等优异性能代替传统的金属气瓶，具有广阔的应用前景。
CN103196031A公开了高分子材料焊接内胆纤维缠绕复合材料高压气瓶及其制造方法，其圆柱形金属接头注塑在高分子材料内部的工艺相对复杂且应用了高分子焊接设备形成内胆，然而高分子焊接工艺过程的影响因素较多且消耗时间长，长圆筒形主体和半圆球形的注塑件为三段结构焊接成一个整体，会出现焊接处表面不平滑且结构应力不均匀的情况。
CN1196462A公开了车用压缩天然气复合材料气瓶及其制造方法，首先，塑料内胆采用滚制工艺，其成型效率较吹塑工艺差且需要开孔工序，其次，其缠绕工艺采用湿法缠绕，较干纤维缠绕速率差，会造成胶液浪费且加工环境不清洁，最后，其生产的气瓶需要覆制外保护层，影响整个生产效率且无法观察到瓶内液面变化。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种复合材料LPG气瓶成型工艺及装置，产品密封性好，制造方便，质量轻，使用寿命长，安全可靠性更高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种复合材料LPG气瓶成型工艺，首先吹塑采用瓶口及瓶身一体化吹塑成型方法的内胆，对内胆多余料进行处理形成表面光滑的内胆，对瓶口安装法兰、阀座、密封环等部件，使用缠绕机对内胆进行增强纤维层的高速缠绕，安装阀门，将缠绕成型的气瓶放入注胶的工位，注胶模具进行组合及密封，通过注胶嘴进行胶液的加压注入，使胶液能够渗透入纤维层的各纤维丝表面，在注胶的同时保持内胆的内压要始终高于注胶口的液压从而防止内胆及纤维层的变形；通过加热及冷却模具实现对胶液的固化成型，最后添加提手、脚环及防护套。
本发明还通过如下措施实现：吹塑装置的吹塑模具为带有瓶口吹塑余量的结构，实现瓶口及瓶身的一体化吹塑成型。注胶装置的注胶壳体为两段式结构，且连接瓶口一端的注胶模具为以母线为准分开的对称结构且模具上分布注胶嘴并连接注胶管，即在将气瓶放入模具过程中，首先将上段模具对称的两部分夹紧瓶口处窄法兰上的密封环，然后将下段模具与上段模具进行对接密封，模具内层与气瓶之间留有2-5毫米空间余量。
本发明的有益效果是，塑料内胆及瓶口为一次吹塑成型的一体结构，省去阀孔的开孔加工；采用玻璃纤维替代芳纶纤维，降低了成本；干纤维缠绕效率更高；密封注胶的加工清洁，节省胶液，输送方便；应用胶液作为保护层，其成型制品可视性好，能够观察到液面高度；产品密封性好，制造方便，质量轻，使用寿命长，安全可靠性更高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1是本发明的一次成型的塑料内胆结构图；
图2是本发明安装瓶口部件及纤维缠绕后的结构示意图；
图3是本发明注胶装置结构示意图。
图中 1.瓶口，2.内胆，3.阀座，4.密封环，5.法兰，6.纤维增强层，7.出气嘴，8.气管，9.气压检测装置，10.气压阀，11.注胶管，12.模具，13.推杆，14.上段模具，15.下段模具，16.液压检测装置，17.下推杆。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，本发明复合材料LPG气瓶生产工艺如下，首先将塑性袋在模具内吹塑成型，对瓶口1及多余料进行修整；安装法兰5，阀座3及密封环4等部件；对内胆2充气，使其保持一定内压并应用高速缠绕机对内胆2进行纤维增强层6的缠绕；缠绕完成后制品放入注胶工位，推杆13推动上段模具14进行密封，下推杆17推动下段模具15实现与上段模具14密封，气压检测装置9检测并显示内压，液压检测装置16检测并显示液压，对壳体内进行注胶，且注胶壳体上端的注胶管分为注胶管11及出气嘴7，注胶时出气孔观察到有胶液溢出时，即拔出出气嘴7，通过气管8及气压阀10控制对内胆2进行充气，保持内压不小于液压；对模具12进行整体加热固化；固化后冷却，分离壳体；安装提手、脚环及防护套。
本发明复合材料LPG气瓶生产装置，由三部分组合的密封结构组成，且气瓶瓶口1装有密封环4，首先驱动推杆13进行上段模具14组合及密封，再利用下推杆17进行注胶模具整体的密封，注胶嘴均匀分布，上端安装有出气嘴。
Claims (1)
1.一种复合材料LPG气瓶成型工艺，其特征在于：工艺过程包括如下步骤：
（1）将塑袋吹塑成型为内胆；吹塑装置的吹塑模具为带有瓶口吹塑余量的结构，实现瓶口及瓶身的一体化吹塑成型；
（2）对吹塑成型的内胆进行修整，对瓶口添加法兰、阀座及密封环；
（3）使用高速缠绕机对塑料内胆进行增强纤维缠绕，所述增强纤维采用玻璃纤维；所述法兰的窄法兰作为缠绕时的极孔，即缠绕时增强纤维缠绕在宽法兰上；
（4）添加阀门并确保气密性良好；
（5）将缠绕增强纤维的塑料内胆放入注胶模具内，通过注胶模具的注胶嘴添加胶液并同时对塑料内胆进行充气加压以保持塑料内胆的内压和胶液添加的液压平衡而不会发生形变；注胶过程，要从瓶底的注胶管开始注胶，从下至上逐层次***注胶管进行注胶；
所述注胶模具为两段式结构，且连接瓶口一端的模具为以母线为准分开的对称结构且模具上分布注胶嘴并连接注胶管，即在将气瓶放入模具内进行密封的过程中，首先将上段模具对称的两部分夹紧瓶口处窄法兰上的密封环，然后将模具的下段模具与上段模具进行对接密封，模具与气瓶表面之间要留有2-5mm空间余量；注胶嘴为***注胶管可实现注胶，拔出即封闭的结构，即实现胶液的单向流动及保证气瓶表面胶液均匀分布纤维表面且不会产生毛刺；
（6）注胶完成后，对注胶模具加热固化并冷却；
（7）安装提手、脚环及防护套。
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