带隔板式滚塑燃油箱的研究与开发.docx

带隔板式滚塑燃油箱的研究与开发U前，省科技厅组织国内同行专家在武汉召开了对湖北濡水天雄汽车零部件有限公司 “带隔板式滚舉燃油箱的研究与开发”项目的成果鉴定会与会专家通过多媒体详细了解了“带隔板式滚犁■燃汕箱”生产的全过程，并察看了汕箱 实体听取了天雄公司关于项目的工作报告，技术总结报告，杏新报告，杳立阅了相关技术 资料，通过质疑、答辩、评议后认为该公司自主开发的“带隔板式滚槊•燃油箱”产品指标 满足国标GB18296-2001《汽车燃油箱安全性能要求和试验方法》的要求、能提高汽车运行 稳定性及安全性、生产过程注重了安全和环境保护,降低了环境治理的压力，项目达到国内 领先水平，同意评定为湖北省重大科技成果并建议该公司进一步完善质量控制标准，扩大 生产规模，满足市场需要据介绍，“带隔板式滚槊燃油箱”是针对中重型柴油车开发的燃油箱，它依据滚劇T艺 的特点，合理设计了防止燃油前后晃荡、防吸空的扌当油板结构，改变了以往大容量册料燃油 箱无扌肖油隔板的现状，从而起到分隔燃油，减轻车辆状态变化时燃油在惯性力的作用下而产 生的晃荡，减少静电产生，可明显提高梨料燃汕箱的结构强度，提高了汽车安全系数具有安全、节能、环保、降低成木等优点，是车用铁制燃油箱的替代产品，具有广阔的市场前累。

塑料燃油箱◎采用滚塑工艺制造的汽车“带隔板式滚塑燃油箱”，具有自主知 识产权（专利号：200720086810.9） ◎提高油箱结构强度和有效防止箱内油温 升高、燃油泵吸空以及保护油量传感器等特点◎具有完全的自主设计开发能 力性能特点◎开发费用低：单付模具费用低；◎重量轻：铁质油箱重量的 1/3-1/2； ◎安全性好：防爆；◎防腐蚀：使用寿命长；◎抗冲击性好：◎整 体成型，密封性好；◎造型灵活，可充分利用整车空间，最人限度增加储油量二、新一代低密度滚塑汽车燃油箱的研究与开发1、汽车塑料燃油箱多层共挤中空成型技术金属燃油箱比较,塑料汕箱具有多种优点,如质量轻、形状自由度大、研制周期短、费用低、方便汽车设计制造与改型、安全可靠性高、 耐冲击、耐腐蚀、不爆炸等由于汽汕化学分子结构与HDPE类似，根据相似相容原理•其有效成份会湿润HDPE汕箱表面・逐渐扩散到容器内部并渗透到外界而气 化损失掉，这是HDPE燃汕箱的缺点随若汽牟I业技术的发展、环保仃安全要求的不惭提臥 各国对型料燃油箱阴渗性能的要求越来 越离，高阻渗性L1成为半今汽车塑料燃油箱的发展趙势「提高汽车塑料燃油箱I牡渗性主耍有三种方法：氟化处理、层状掺混和多层共挤•由于氟化处理中氟气需要回收处埋,冇一系列的坏保问 题。

层状掺混技术在实际的生产操作时.对挤出机螺柑混炼性能要适度•非亦难以把拆：并且层状掺混塑料燃油箱的机械性能低，阴渗 性相对较差而且不太稳定比校之下.用多层共挤方法生产具有阻渗性汽车塑料燃油箱成为第一选择从国内近几年新投用的汽车塑料 燃汕箱成型设备來看，多层共挤中空机占绝大多数也可证实这一点多层共挤中空机系统组成用于汽车多层型料燃汕箱成熨的多层共挤中空机9用•丁单嵐塑料燃汕箱成盘的储料式中空机所不同的是挤出系统和机头多层共挤中空 机机头及型坯的典型结构如图1所示,其型坯共有六层从外分别是焊接层、回收料层、粘结层.阻隔层、粘结层、内层大型中空机从开始到现在.其基木构成并无多大变化.一般包摄 挤岀机、机头.合模装置.吹胀装置、制汕取出装坠 液压站、电控系统般的外轴设备还包括：混送料系统、余料粉碎回收系统等°大型中空机按英挤出盘坯的方式可分为储料式和连纹挤出式.而按羽坯的结构乂可分为单以或多绘° 11询，国内的200 XX L全塑工业桶绝大多数采用单层储料式中空机吹制市场对汽车燃油箱阻渗性能的耍求越来越髙•单层塑料燃油箱将逐步被淘汰，取而代之的是多层 塑料燃汕箱相应地，多层中空机组在塑料吹塑汽车燃油箱的成型设备所占的份额「I益扩大。

£层展料层层层废 權收结隣红 0回粘e粘内12 3 4 5 6■K 500-6layer Coex head% % % % % %多层共挤中空机头及型坯的典型结构挤出系统多层塑料燃汕箱中空机一般冇六台挤出机•分别塑化挤出每一层其中内层、焊接层为主料，与单层燃油箱所用的原料相同阻隔层为EVOH 或 PA6/66 常用的牌企 EVOH 为 EVAL F101A. Soarnol DT2903( Nippon Gohsei) : PA6/66 为 Ultramid C35 ( BASF)、D urethan C38 (Bayer):粘结层为马來酸附接枝改性的LDPE或HDPE,常用的牌号为Admer GT-5A (Mitsui)、Bynel4006 (Du Po nt)等；回收料层所用的是型坯的料头及废制品的粉碎料,含以上成份图2 JEW公司挤出机螺杆头部设计的混炼元件多层塑料燃油箱中各层的厚度比例由挤出系统控制各挤出机稳定的挤出性能是实现这一目标的基础,所以内层、焊接层.回收料层. 粘结层都必须采用IKV结构的挤出札失重式加料系统也广泛采用容易被忽视的方面是回收料粉碎状态如果粉碎不均匀.该层的挤 出压力会波动很大,进而影响到各层的比例关系。

所以,回收料往往被单独造粒再加以使用回收料层中有多种原料成份，该层挤出机要有很好的混炼能力•使得EVOH或PA6/66在HDPE中以小f 0.02mm的微粒状态均匀分布 多种混炼器因此被使用静态混炼器、新型的拉伸混炼器等被放置在挤出机打机头之何JEW公司在挤出机螺杆头部设计了如图2所示 的混炼元件机头连续挤出式多层共挤机头，其各层流道均匀挤山显得尤为重耍流道设计多采川螺旋型流道设计螺旋流道的优点是无论是单层还是多 层，各层在圆周方向均不会出现明显的熔合缝区但其主要问题是協着层数的増多，对中空机而言，由于空间上的限制，螺旋流道的设 计会变得异常闲难，因此，在狡多层数的惜况下，也采用心形包络流道设计，但各层熔合缝区需错开分布随着技术发展,机头流道的设计,也实现了计算机仿真模拟大型的、专门用于模头设计的2D、3D、CAE软件已经出现秦川集团开 发的六层共挤人型机头及1000L储料机头中，就引进了 Futuresoft公词的人型计算机设计分析软件FLOW2000・该软件包捕了从2D流 动、3D流动、螺旋流道、心形包络流道，共挤流动等多种分析，能模拟显示熔体在流道内流动时各处的温度分布、压力分布、剪应力分 和、流率分布、滞留时间，并可抑;此对流道的设计进行指导，寻求最佳方案•：采用大型分析软件，不但解决了过去许多无法进行的分析 计算，使得机头设计建立在可靠的理论基础Z上，提高了大型机头的设计质量，减少了设计风险。

应该说，此类大型软件的出现，是机 头、口模设计制造领域内堆巫要的技术进展型坯壁厚控制中空机机头的型坯壁厚控制是…项关礎技术型坯壁厚控制分为轴向控制（AWDS）和径向控制（PWDS〉两种形式目前的大型中空 机上-我都具有轴向型坯控制功能,其控制点从24点到256点不同,轴向壁厚控制的作用是使得注出的料坯根据制品不同的吹胀比沿轴 向获得不同的厚度，从而基才、保证放终制晶有比较均匀的壁厚分布，它堆通过芯模预设的位置作轴向运动而改变模头的开口量来达到改 变坯厚的目的轴向壁厚控制虽能改善制品的壁厚分布，但由于其排出的型坯在水平截面内仍呈等厚例形.对部分在某一对称方向有较大拉伸翌求的制 乩则显得仍不是最佳，因此产生了径向壁厚控制技术径向控制技术可以使挤出的型坯在某耍求的区段内呈非恻啟面的变化（…般为椭 圆或菱圆)轴向壁厚控制与径向壁厚控制的联合作用,可获得最佳的型坯,亦可获得更为理想的制品壁厚分布径向壁厚控制技术发展到今夭.基本上形成了两种典型的设计.一种被称为挠性坏式.i种为口缘修形式挠性坏式是通过电液伺服控 制薄壁挠性环在一个或两个对称方向上的变形來改变挤出盘坯的厚度它的特点是无论吹制什么形状的制品，只耍英口模直径不变，则 径向控制都能发挥作用.该结构存在的主要问题是挠性环的疲劳寿命有限，容易发生损坏，且更换制作一副新的挠性环零件价格昂贵。

口缘修形式改变型坯壁好是靠修形口环的上下移动來实现的与挠性环结构相比.它最人的优点是使用寿命长，而H—旦需要更换，冇 基本机加工能力的工厂即可承担在有的设计中，口坏的修缘部分做成活块険入式，方便了更换，减少更换时的成木英国一家公司拥 有这项技术的专利权径向壁厚控制技术对于提商大型中空制品的质駅无就是一个冇效的方法，同时它还能在保证质駅的同时，减轻制品的质量但是加一套 大型的径向壁厚控制装置的附加费用也是较高的,以SIG公司的报价为例,配一套带两个伺服汕缸的0)220mm直径挠性环式径向控制 器，其报价为20余万德国马克.高昂的费用,限制了用户广泛选用径向壁厚控制器,尤其是大型中空机的用户对于1000L以上的中 空机，由于制造上的困难，设备制造厂家一般也不捉供径向壁厚控制装置的设备选项作为一种替代，许多用户为了弥补缺少径向控制装置的不足，采取-•种简单但也是行之有效的方法，即芯模修形法.其具体作法是在具 有轴向壁肆控制功能的机头上•对其芯模的持定位置进行修形，从而在轴向控制的同时,近似获得在径向上壁卑的--II-圆变化量0泠然， 这种修形需要有一定的经验，应具体分析制品的惜况，从而确定修形的位置、方位、修形呈以及修形的形状，一般修形时要注意严楼的 对称。

大型中空机还可用于多种产品的生产,如户外的中空桌椅、可拆卸使用的中空周转箱.高速公路中间隔离板等汽车上的一些零件也可 采用中空吹塑的方法制作,如座椅.通风管.扰流板.塑料燃油箱加油管等以上制品都采用储料式中空机制作如果対燃油箱阻渗性 有要求,则型料燃油箱加油管也会采用多层共挤中空机成型。