一種新型汽車油箱總成生產(chǎn)技術(shù)

古金鑾 蘇咸軍

摘 要：本文設(shè)計了一種新型汽車油箱總成生產(chǎn)技術(shù)，采用一模四腔的模具結(jié)構(gòu)，四澆口熱流道設(shè)計，最大化的減少由于熔體的溫度差引起的熔體熔接縫強度降低的情況發(fā)生，提高制品的拉拔力，成型效率提高了2倍以上，接著設(shè)計一種自動靜電除塵裝置，降低了油箱蓋的表面能，沒有二次污染，清洗質(zhì)量穩(wěn)定，極大提高清洗效率。

關(guān)鍵詞：油箱總成;模具結(jié)構(gòu);靜電除塵;清洗

中圖分類號：TH16

1 目的和意義

汽車油箱的生產(chǎn)技術(shù)和安全措施為汽車油箱安全使用提供了保證，但在油箱總成中油箱蓋是一個比較薄弱的環(huán)節(jié)，在一些事故中由于汽油從油箱蓋處漏油引起著火甚至爆炸。油箱總成作為安全性部件，其性能和質(zhì)量的穩(wěn)定性要求很高，[1]為保證油箱蓋的生產(chǎn)質(zhì)量不會對油箱總成的質(zhì)量產(chǎn)生影響，提升油箱蓋的質(zhì)量和提高油箱蓋的生產(chǎn)效率是關(guān)鍵，為此本文設(shè)計了一種新型汽車油箱總成生產(chǎn)技術(shù)。

2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 模腔數(shù)的確定

由于油箱蓋帶有螺紋，成型時熔體的熔接縫強度直接影響到對制品的最終性能，模具結(jié)構(gòu)對制品的質(zhì)量與性能至關(guān)重要。[2]油箱蓋的螺紋與箱體有拉拔力的要求和輔助密封的作用，[3]對油箱蓋與箱體配合尺寸精度要求較高，因此，模腔的數(shù)量就不可能設(shè)計的很多;但如果模腔的數(shù)量太少，盡管可以確保制品的尺寸精度，但是會降低生產(chǎn)效率。[4]綜合考慮制品性能與效益，最終確定模腔的數(shù)量為一模四腔。

2.2 流道系統(tǒng)的設(shè)計

熔融的物料是通過流道系統(tǒng)進(jìn)入模腔，然后經(jīng)冷卻定型后獲得制品，流道分布示意圖如圖1所示，其中藍(lán)色圓形部分為油箱蓋，紅色線條為流道，澆口為點澆口。該流道的特點：

（1）每個模腔有四個澆口單側(cè)同時進(jìn)料，縮短了物料進(jìn)入模腔后的流程，減少了物料在模腔內(nèi)的溫度差和物料流動中的壓力損耗，改善熔流匯合角度，有利于快速建立熔接縫處的壓力，并得到較高的模腔壓力，增加熔接縫強度，與單澆口相比，常溫拉拔力由5500N提高到8500N，提高了50%多，最終的熔體熔接縫由原來在螺紋處改變到端面上，螺紋處的強度得以提高。

（2）物料的流程縮短，型腔壓力降低，減少配模頻次，提高模具壽命。

（3）采用四澆口熱流道設(shè)計后，模具的直接成本及維護(hù)成本均增加。

經(jīng)過理論分析和模擬結(jié)構(gòu)的表征，一模四腔十六熱流道的模具在完成后，所具有的特性與分析結(jié)果完全相符，使用效果較好，圖2為模具的實物照片。

2.3 靜電除塵裝置

油箱蓋的清潔度也是一個主要的指標(biāo)，由于在生產(chǎn)過程中制品的靜電勢能較高，易吸收空氣中的粉塵，而人工清理過程繁瑣且質(zhì)量得不到保證，清潔后因產(chǎn)品表面靜電勢能較高，需要放置在冷卻架冷卻，存在二次污染。[5]為此設(shè)計研發(fā)了一種塑件靜電除塵裝置，用于油箱蓋等塑件自動清潔的裝置，清潔位置、清潔的時間、負(fù)離子氣流壓力、槍距、機架高度等都精確控制，方便操作，有效清潔除塵，同時使制品冷卻時間均勻，可保證產(chǎn)品潔凈度及塑件質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。新型塑件自動靜電除塵裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。

其中①為速度控制系統(tǒng)，②為靜電發(fā)生系統(tǒng)，③為離子風(fēng)槍陣列，④為氣體壓力控制系統(tǒng)，⑤為傳輸系統(tǒng)，⑥為風(fēng)槍高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，⑦為塑件，⑧為電源開關(guān)，⑨為高度調(diào)節(jié)絲杠，⑩為調(diào)整盤。壓力控制系統(tǒng)可以通過控制旋鈕改變壓縮氣體壓力，調(diào)節(jié)壓縮氣體流量，控制除塵力度;速度控制系統(tǒng)可通過速度調(diào)節(jié)旋鈕設(shè)置傳輸系統(tǒng)速度，控制塑件清潔時間和冷卻時間;靜電發(fā)生系統(tǒng)用于產(chǎn)生負(fù)離子電荷，使壓縮氣流變?yōu)閹ж?fù)離子電荷氣流;離子風(fēng)槍陣列是利用將負(fù)離子風(fēng)均勻分流，負(fù)離子電荷氣流均勻作用在塑件表面，利用電荷中合使灰塵變?yōu)椴粠щ姾审w，利用壓縮氣流將其從塑件上分離;述的風(fēng)槍高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)是對離子風(fēng)陣列高度調(diào)整，對風(fēng)槍到塑件的距離進(jìn)行控制;裝置高度調(diào)整系統(tǒng)由機架、高度調(diào)節(jié)絲杠、調(diào)節(jié)盤，機架支撐傳輸系統(tǒng)，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)盤，轉(zhuǎn)動高度調(diào)節(jié)絲杠，推動機架上下調(diào)整。

通過調(diào)整盤轉(zhuǎn)動高度調(diào)節(jié)絲杠，調(diào)整傳輸系統(tǒng)的高度，以適應(yīng)機械手放件高度及取件高度，左右兩側(cè)高度均可調(diào)整。根據(jù)塑件的長度計算塑件經(jīng)過粒子風(fēng)槍陣列的時間，通過設(shè)置速度控制系統(tǒng)的傳輸速度，獲得精確的冷卻時間。通過靜電發(fā)生系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)離子電荷。通過根據(jù)塑件的高度，通過風(fēng)槍高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，調(diào)整高度方向風(fēng)槍陣列的高度，使離子風(fēng)強度均勻。通過壓力控制系統(tǒng)設(shè)置壓縮空氣的壓力，調(diào)整離子風(fēng)氣流大小。

2.4 實際應(yīng)用效果

本文設(shè)計的自動靜電除塵裝置不僅油箱蓋清洗的清潔度達(dá)標(biāo)，而且將清洗后的油箱蓋暴露放置一周后，其清潔度仍然達(dá)標(biāo)，沒有發(fā)生二次污染，清洗質(zhì)量穩(wěn)定。選擇具有代表性國內(nèi)3家和國外2家生產(chǎn)企業(yè)的油箱蓋，在相同的條件下進(jìn)行檢測比較，數(shù)據(jù)結(jié)果如下表所示。實驗結(jié)果表明，本文設(shè)計的油箱蓋性能優(yōu)越，處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平。

3 經(jīng)濟和社會效益

本項目實施后，所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益主要有以下幾個方面：成型合格率的提高，有效地降低了能耗;一模四腔，四澆口熱流道設(shè)計，有效提高成型效率;自動靜電除塵裝置的設(shè)計能夠提高清洗效率，降低二次污染;提高生產(chǎn)效率，增加油箱蓋的產(chǎn)量，促進(jìn)經(jīng)濟效益提高。

4 結(jié)語

本文通過對油箱蓋的成型技術(shù)的研究，設(shè)計了一種新型油箱總成生產(chǎn)技術(shù)，有效提高油箱總成質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，無論從經(jīng)濟效益還是社會效益都得到了明顯的改善，為汽車油箱總成推向國際化的市場提供有力的保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱秀芳，楊旭宇，劉平濤.塑料液壓油箱總成結(jié)構(gòu)優(yōu)化及模具設(shè)計[J].現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用，2018，30（06）：57-60.

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[5]黃文.濕式靜電除塵技術(shù)在冶金行業(yè)的應(yīng)用[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊，2019，27（05）：73.

作者簡介：古金鑾（1972-），男，漢族，山東東營廣饒縣人，碩士，高級工程師，總經(jīng)理，研究方向：工程塑料;蘇咸軍（1973-），男，漢族，山東萊蕪人，本科，助理工程師，工程部助理經(jīng)理，研究方向：工程塑料。