[发明专利]一种挤出两片型坯的平面口模装置以及成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车燃油箱的两片成型装置及成型方法，具体来说涉及一种挤出两片型坯的平面口模装置以及成型方法，属于汽车燃油箱的型坯设备及工艺技术领域。 

背景技术

汽车塑料油箱以其重量轻、安全性能好、防腐蚀、抗冲击、使用寿命长和较大的设计自由度获得了顾客的广泛认可。带有EVOH燃油阻隔层的6层共挤吹塑技术是当今塑料燃油箱制造的主流技术。随着全球政府环境保护意识的增强，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、密封件的渗透等一般在数百mg/24h，所以PZEV的排放标准对于塑料燃油箱来说非常苛刻。为了实现低排放的目标，将燃油箱上焊接和装配的零件放置到燃油箱的内部，是减少碳氢化合物排放的一个可行方法。对于传统技术来说，只能通过狭小的油泵开口进行后续内部焊接和装配，产品设计和工艺实现都受到很大的制约。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，需要在燃油箱内部连接大型的防浪板结构，降低燃油晃动的噪音。对于传统的筒状型坯，要想实现防浪板内置，只能通过型坯底部开口将防浪板放到型坯内部，而型坯底部开口的尺寸较小，大尺寸的防浪板无法放入其中，故需要新的工艺解决方法。 

为了获得更大的内置零件的自由度，采用两片型坯的工艺具有更广泛的使用价值。为了实现这些目标，行业内一些企业在技术上均有所突破。例如在US2006/0141184A1、EP2007/004549、US2009/0026664A1、CN2009/001188等专利中，均涉及到先预制两片型坯，然后预成型为两个单独的敞开式的壳体，再实现内置零件与箱体内壁的连接，最终两个敞开式的壳体再结合成型为一个完整的箱体。这都需要一种经济、可靠的两片型坯成型装置。传统吹塑成型技术的口模包括模芯、锥套及外套，模芯的上部位于锥套中，外套位于模芯及锥套的外周，外套与模芯及锥套之间的空隙形成型坯流道，型坯流道最下方为型坯流出口，传统口模只能挤出筒状型坯。早期技术研究阶段，如US2006/0141184A1、DE10231866A1、EP2007/060513等专利文献中出现几种简易的两片型坯成型装置。技术方案大致如此：在口模下方安装了一个三角形截面的剪切装置，将经由口模挤出的筒状型坯切割为两片型坯，紧靠着剪切装置分布两个传动轴辊，牵引型坯前进并将弧状片体展开为平面片体。 

后期技术进一步发展，产生可工业化生产的两片型坯成型装置。例如EP1897672A2、CN102173047A，上述专利中展示了一种成型两片型坯的平面式口模。其成型两片型坯的大致过程如下所示：1）、型坯经由机头挤出；2）、开始时，型坯进入一个环状的流道，在截面中可以看做是圆形环；3）、当型坯经由预制装置的流道时即到达预制装置的进料口，通过预制装置使圆形环型坯相互分离，进入两个单独的流道；4）、由于型坯存在流变特性，经过两个单独的流道时，型坯单独成型为片状；5）、当型坯到达预制装置的出料口时，为了调节型坯的壁厚，采用的是多组私服油缸带动调节元件；6）、在型坯达到成型产品所需的长度后，通过一个单独的剪切装置，将挤出的两片型坯切断； 

    由于是在预制的流道中将筒状型坯切割、分离为两片型坯，这种两片型坯的平面式口模解决了早期技术研究阶段的两片型坯成型装置的缺陷，可用于工业化生产。但是上述技术存在如下缺陷：1）、由于模套和模芯相互配合固定，模芯无法进行垂直方向的运动；2）、采用多组私服油缸控制系统调整壁厚，无法直接使用原有设备的轴向壁厚控制系统（VWDS）功能，需进行原有设备机械、程序等方面的改造，设备改造耗时长，成本很高；3）、通过使用多组私服油缸控制系统，进行型坯的壁厚调节，成本很高；4）、型坯的壁厚调节是利用钢材自身的柔性变形，由多组私服油缸进行动态控制，正常生产过程中，长时间不间断的运动，会使钢材自身产生疲劳，变形量不稳定，从而导致壁厚控制不稳定；5）、由于采用多组私服油缸进行的动态控制，导致型坯褶皱，影响型坯的质量以及后续成型；6）、型坯的切断需使用单独的剪切装置。因此，迫切的需要一种新的方法和设备来解决上述技术问题。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种结构简单、操作方便、成本较低的挤出两片型坯的平面口模装置以及成型方法。