汽車燃油缸的生產(chǎn)方案

1、吹塑成型汽車燃油箱的生產(chǎn)方案塑料燃油箱的優(yōu)點1. 密度小。塑料相對密度僅為金屬的1/8? 1/7,所以同規(guī)格的塑料燃油箱比金屬燃油箱質(zhì)量輕4050 %，從而有利于減輕車重，提高車速，節(jié)省燃料（據(jù)資料統(tǒng)計，車重每減輕 1kg,則IL汽油可使汽車多行駛 0.1km）。2. 設(shè)計自由度大，空間利用率高?？梢约庸こ筛鞣N復(fù)雜形狀， 有利于充分利用車體的空間，從而可以增加燃油的載重量，提高汽車的續(xù)航力（例如PASSAT塑料燃油箱重 3.5kg,容量51L加安全系數(shù)7L,同金屬燃油箱相比容量大 6L重量輕1.5kg）。3. 工藝性好。塑料燃油箱的研制周期比金屬燃油箱的研制周期短，費用低，成型加工性好，易規(guī)模

2、化生產(chǎn)，簡化制造工藝，方便了汽車的設(shè)計制造與改型。4. 耐疲勞性能好。金屬材料的疲勞破壞常常是沒有明顯預(yù)兆的突發(fā)性的破壞。而聚合物基復(fù)合材料中，纖維和基體的界面能比較有效地阻止裂紋擴(kuò)散，使破壞逐漸發(fā)展，因而破壞前有明顯預(yù)兆，過載時安全性比較好，安全可靠性高。5. 減震性好。復(fù)合材料中纖維基體界面具有吸震能力，故振動阻尼比較高。6. 耐燒蝕性好。因為聚合物基復(fù)合材料的比熱容比較大，熔化熱和汽化熱也比較大，在高溫下能吸收大量的熱能，是良好的耐燒蝕材料.在車輛著火時汽油、柴油不會很快升溫，可延遲爆炸，使乘員在意外事故中增加生存的希望。7. 耐化學(xué)腐蝕性。抵御水、污物及其它介質(zhì)的侵蝕，免去維修的麻煩。

3、8. 耐久性能優(yōu)異。具有優(yōu)異的長期穩(wěn)定性能，可使燃油箱的使用壽命達(dá)20年之久。9. 耐沖擊、強(qiáng)度好。當(dāng)遇到碰撞時，塑料燃油箱在-4060 C的情況下仍具有優(yōu)良的抗沖擊性能及其它力學(xué)性能。常溫下無論是單層或多層結(jié)構(gòu)的塑料燃油箱，即使從8m甚至10m高處墜落到水泥地面上，也不易損壞。而金屬燃油箱僅在 401m高處落下就會破損。 可見塑料燃油箱抗沖擊性能是金屬燃油箱的24倍。成型方法1. 回轉(zhuǎn)成型：輕的金屬?？砂惭b在回轉(zhuǎn)成型機(jī)的機(jī)架上進(jìn)行三維方向旋轉(zhuǎn)，塑料粉加入熱模具內(nèi)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)時，塑料粉不斷熔融黏貼在熱模具內(nèi)壁，待完全塑化達(dá)到要求厚度后，往模具夾套內(nèi)注入冷水進(jìn)行冷卻，然后脫模得制品。該法不足之處是很

4、難保證轉(zhuǎn)角處和狹窄斷面處壁厚的均勻性。2. 陽離子聚合（單體澆鑄）：陽離子聚合法是用己內(nèi)酰胺單體注入受熱回轉(zhuǎn)模具內(nèi)，陽離 子聚合，冷卻脫模，其優(yōu)點是模具造價低，易于噴漆。由于此法只限于澆鑄尼龍，不能 完全滿足汽車燃油箱要求的條件，故通常不采用此法。3. 注塑：由于脫模受到限制， 采用注塑工藝生產(chǎn)燃油箱需分成兩個半件，然后再用黏合劑或熱熔焊接將兩個半件黏合成整體。黏合強(qiáng)度往往隨材料品種不同而有強(qiáng)弱。另外注塑模具要承受高壓（60130MPa）注射，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造費用昂貴。注塑的優(yōu)點在于 獲得的成品壁厚易于控制，非常均勻，可在注塑模具內(nèi)裝配所需要的嵌件，將燃油箱箱體與附屬零部件通過注射組成一體。

5、4. 真空吸塑成型：將塑料板材加熱，用真空吸塑成型制成兩半件燃油箱，然后再用黏合劑或熱熔焊接將兩個半件黏合成一整體。它與注塑不同處是：前者不能制成形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜的箱體，而且無法在成型時裝配各種嵌件。模具多為鋁合金材料，強(qiáng)度要求相對低，結(jié)構(gòu)簡單，因而造價也低。缺點是存在黏合問題。5. 中空吹塑：中空吹塑成型是制造燃油箱最佳成型方法，目前塑料燃油箱主要采用此法。中空吹塑成型時，物料連續(xù)加熱熔融擠出，通過模芯模套由上往下擠出型坯，用兩半（哈夫）模具將型坯夾緊，然后往型坯內(nèi)鼓氣、吹脹、貼于模腔內(nèi)成型，經(jīng)冷卻脫模得成品。該方法既可以大規(guī)模生產(chǎn)，又簡化了生產(chǎn)工序，也不存在粘接問題，應(yīng)用廣泛。本篇主要討論中空

6、吹塑成型：樹脂選擇及加工工藝常見的阻隔性樹脂有：偏氯乙烯（PVDQ、乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH、聚丙烯腈（PAN）、 聚酰胺（PET、新型尼龍（MXD6）、液晶（LCF）和含氟塑料等，其中液晶和含氟塑料不僅 成本高而且加工業(yè)比較困難；聚偏氯乙烯熔點和分解溫度相近，成型加工十分困難，經(jīng)濟(jì)價值不大；EVOH雖然在干態(tài)和常溫有比 PA和PVDC好的阻隔性，但由于其韌性不夠而不具備 單獨作為包裝材料或容器的物性，必須與其他塑料復(fù)合；考慮阻隔性、加工性及成本，通過一系列實驗與嘗試，高分子量、高密度聚乙烯非常適宜于制造汽車燃油箱，但其阻隔性不好，滲油率比尼龍高很多，其優(yōu)點是：在低溫甚至-40 °

7、;下仍不失其韌性，易于吹塑成型，易于摩擦焊接、熱元件焊接、高頻焊接、以及熱空氣焊接。但汽油化學(xué)分子結(jié)構(gòu)與 HDPE類似，根據(jù)相似相容原理，采用普通聚乙烯容量儲存這 類溶劑時，其有效成分會濕潤HDPE油箱表面，逐漸擴(kuò)散到容器內(nèi)部并滲透到外界而氣化損失掉，這也就是 HDPE燃油箱的缺點，即其對燃油有效成分的阻滲性能低，世界各國關(guān)于塑 料燃油箱的研究焦點主要集中在解決這個問題上。常用聚乙烯塑料燃油箱主要采用以下生產(chǎn)方法來提高和改善中空容器阻隔性：一、內(nèi)壁進(jìn)行表面處理的 單層塑料燃油箱 的方法，常用方法：1. 環(huán)氧噴涂法，此種方法較為落后，效果也差，基本被淘汰。2. 磺化（SO3氣體）處理法，該法工藝

8、成熟，廣泛使用。但此方法會造成公害。3. 氟化處理法，該方法是在吹塑成型過程中，同時向油箱內(nèi)部吹入含有1%氟的氮氣，使其油箱內(nèi)層形成防燃油滲透的含氟層。經(jīng)氟化處理后，油箱的汽油滲透量降低效果較為顯著，可由16g/24h降至0.5g/24h。其中氟氣需要回收處理，有一系列的環(huán)保問題，易 造成二次污染，危害人體健康，而且設(shè)備投資大、氣源困難、工藝復(fù)雜、難度大、成本 較咼。聚乙烯與阻隔樹脂共混改性使阻隔樹脂在基體樹脂中形成層狀的方法（層狀摻混）：一般認(rèn)為層狀共混阻隔改性的機(jī)理是：阻隔性聚合物合金材料是HDPE/PA/相容劑體系。在此體系中，起阻隔作用的PA以層狀分散于HDPE中。隨PA含量的增加和P

9、A分散相的層化，HDPE/PA共混物的阻隔性明顯提高（其阻隔烴化合物氣體性能比一 般HDPE高20倍），且拉伸強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度等性能也明顯增高。PA添加量一般為5%? 18%，與HDPE摻合后直接吹塑，這種成型工藝使得油箱壁形成不連續(xù)的防滲透層來 達(dá)到阻隔燃油滲漏的目的。層狀分散形態(tài)的形成技術(shù)是制造塑料燃油箱的關(guān)鍵技術(shù)之 一。為獲得理想的阻隔形態(tài)，必須保證在加工溫度下PA熔體黏度大于HDPE=為此，要選擇恰當(dāng)?shù)募庸囟?。為了使PA相延展成為層片，擠出成型時的螺桿剪切速率應(yīng)控制在20? 50S-1范圍內(nèi)。單層塑料燃油箱的第二種阻隔性聚合物合金材料是杜邦公司研 制成功的新型阻隔功能聚合物合金材料，

10、商品名稱為SE-LARRB-M它以5%? 7%的EVOH代替尼龍與HDPE混合而制成，EVOH呈盤狀分散于HDPE中，使燃油箱形成不連續(xù)的 防滲透層而起到阻隔汽油滲漏的作用，其阻隔性能比PA更好，無污染、安全、成本最低，并可使燃油箱的熱變形溫度和尺寸穩(wěn)定性得到提高，是一種理想的阻隔材料，對甲醇具有最理想的阻隔性能，可用于以甲醇作為燃料的燃油箱。層狀摻混技術(shù)在實際的生產(chǎn)操作時，對擠出機(jī)螺桿混煉性能要適度，非常難以把握；并且層狀摻混塑料燃油箱的機(jī)械性能低，阻滲性相對較差而且不太穩(wěn)定。另一種途徑是多層共擠技術(shù)：比較層狀摻混，用多層共擠方法生產(chǎn)具有阻滲性汽車塑料燃油箱成為第一選擇。從國內(nèi)近幾年新投用的

11、汽車塑料燃油箱成型設(shè)備來看，多層共擠中空機(jī)占絕大多數(shù)也可證實這一點。利用多層共擠出吹塑成型多層復(fù)合的塑料燃油箱由3種材質(zhì)形成3層、5層或6層復(fù)合的中空吹塑產(chǎn)品。3層復(fù)合塑料燃油箱的組成為： PA（內(nèi)層）/粘接層/HDPE （外層）； 5層復(fù)合塑料燃油箱的組成為： HDPE內(nèi)層）/粘接層/PA/粘接層/HDPE外層）；6層復(fù)合 塑料燃油箱的組成為：HDPE內(nèi)層）/粘接層/阻隔層（PA或EVOH）/粘接層/回收料層/著色 HDPE外層），各層的厚度比為： 46（內(nèi)層）：2.5（粘接層）：3（阻隔層）：2.5 （粘接層）： 40（回收料層）：6（著色HDPE外層）。多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的塑料燃油箱中，阻隔層

12、為PA和EVOH。粘接層用的粘接劑（如日本三井化學(xué)公司的 AdmerGT-4,L-2100等）對阻隔材料和 HDPE要有強(qiáng)的黏接力、 良好 的粘接耐久性能和加工性能。HDPE作為內(nèi)層和外層，起成型、賦予強(qiáng)度等作用。多層復(fù)合塑料燃油箱成型工藝較復(fù)雜，要求專用的多層中空吹塑成型設(shè)備。但成品質(zhì)量優(yōu)良，特別是抗燃油滲透性能優(yōu)異，其燃油滲漏量可降至< 02g/24h （對汽油）和< 0.?1.2g/24h （對汽油-甲醇、汽油-乙醇燃料）。表1-1為HDPE單層塑料燃油箱與 多層塑料共擠燃油箱阻滲性能比較。由 表中可以看出，多層塑料共擠燃油箱的 阻滲性能要比HDPE單層燃油箱的阻滲 性能高出

13、2個數(shù)量級。燃油哥站構(gòu)衲箱林血1002六層僦曲輔（EVDH）0.1*1-1 不同結(jié)構(gòu)翹料懶油箱祖渺性比較塑料多層共擠吹塑中空成型機(jī)SCJC50（X6生產(chǎn)的多層吹塑汽車燃油箱（以下簡稱多層塑料油箱）由六層共擠結(jié)構(gòu)組成，見圖1-1,按其功能可分為基層、功能層、粘合層、回收料層和裝飾層。每層的具體情況如下:1.基層是多層共擠結(jié)構(gòu)的主體，厚度較大，主要確定制品的強(qiáng)度，剛度及尺寸穩(wěn)定性，同時也起一定的功能 作用，基層聚合物主要是 HDPE新料。壁油箱 外2.功能層功能層，也稱阻滲層，是多層共 擠結(jié)構(gòu)高阻滲作用的關(guān)鍵層，它不僅 可以阻止燃油有效成份滲透至燃油箱 外，而且可以阻止外界氣體或濕氣等 向燃油箱內(nèi)

14、的滲透。%合 n* ftl slll*PEPEEVUIIAttl'EHDPE訛總體軌為i382324312ADFEUCI.W0.100.15c in立15O.«|朗1 + 1典型的爹層共擠結(jié)粕功能層聚合物主要是4 1-2 幾種阻隔性棗合物薄膜的6、透過量.23覽或石無干燥*2411 ,“卅緊合詢5 /Et(>80透過霖Oft透過啟25覽35X-25PEVOH150.20.51.11 PAN2512M25PA66577140140EVOH或PA666。一方面，EVOH或PA666的價格較高，另一方面，EVOH或PA666在很薄的情況下，其阻隔性能已很高（見表12）。因此，

15、在滿足阻滲性能要求的前提下，阻滲層應(yīng)設(shè)計得盡量薄。 常用的牌號：EVOH為EVALF101ASoarnol DT2903（Nippon Gohsei）； PA666 為 Ultramid C35 （ BASF、Durethan C38 （ Bayer）。3. 粘合層粘合層主要解決基層和功能之間的相互粘合不良的問題，多層燃油箱壁內(nèi)各層之 間的粘合是難點和要點，粘合不良會發(fā)生層問剝離現(xiàn)象，進(jìn)而影響塑料油箱的強(qiáng)度和阻滲效果，粘合層聚合物一般用改性聚乙烯，粘合劑價格一般較高，故在滿足性能要求的前提下，其厚度應(yīng)盡量小些。所用材料一般為馬來酸酐接枝改性的LDPE或HDPE,常用牌號為 Admer GT-5

16、A（Mitsui）、Byn el4006 （ Du Pont）等。4. 回收料層在共擠吹塑油箱的過程中，會產(chǎn)生一些飛邊和廢件，其回收再利用，可降低成本，同時，多次回收通常也不會影響HDPE的性能。單種聚合物油箱的回收料破碎后按一定比例加入擠出機(jī)即可，比較容易，多層共擠吹塑料油箱的回收料包含有多種聚合物，回收比較復(fù)雜，因此，在復(fù)合共擠結(jié)構(gòu)中增加回收料層，以解決回收料的重復(fù)利用，回收料層主要為回收料和 HDPE新料的混合物。5. 裝飾層裝飾層也叫外基層。除具有一定強(qiáng)度、剛度外，也可以加入色母，以提供燃油箱不同的外部色彩，也可以加入抗紫外線劑等助劑，以改善燃油箱的外部適應(yīng)性，裝飾性聚合物主要為HDPE新料和各種助劑。生產(chǎn)設(shè)備:序號設(shè)備窯稱單位«cft1SCJCSOOx 中空機(jī)11沖霜模具忖140(根按饌具尺寸)3油鶴后咖工設(shè)需套1104125000K¥A變電器1166空壓梯14上-712卻行車J30合計1464.5SCJC500X多層共擠中空機(jī):1、該設(shè)備包括共擠機(jī)頭、擠出機(jī)、成型機(jī)、吹脹機(jī)構(gòu)、100點型坯壁厚控制裝置、升降平臺、電氣液壓與氣動系統(tǒng)、集中供料系統(tǒng)等幾大部分?；緟?shù)如下：設(shè)備型號：SCJC50(X 6所屬類