贮箱非金属隔膜成型方法与流程

本发明属于符合材料成型技术领域，尤其涉及一种贮箱非金属隔膜成型方法。

背景技术：

贮箱一般内置隔膜，来实现贮箱内部燃料或助燃剂的排放。现有技术中，隔膜的种类有金属材料隔膜和非金属隔膜，相比于金属材料隔膜，非金属隔膜具有柔韧性好、变形能力好、密封性好以及耐疲劳性能好等优点，但非金属隔膜一般厚度都比较薄，成型难度比较大，易出现气孔、产品厚度不均匀，甚至局部穿孔等缺陷，不利于燃料或助燃剂的长期存放。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种贮箱非金属隔膜成型方法，以利于燃料或助燃剂的长期存放。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种贮箱非金属隔膜成型方法，所述非金属隔膜包括本体，所述本体呈半球状，所述本体的内表面设置有第一加强筋以及多个第二加强筋，所述第一加强筋呈环形，所述第一加强筋设置在所述本体的内表面的中部，多个所述第二加强筋的一端连接在所述第一加强筋的外周面上，多个所述第二加强筋的另一端呈放射状延伸至所述本体的端面，多个所述第二加强筋将所述本体等分成n个扇形区；

所述成型方法包括：

提供原料，所述原料包括nx个分瓣片以及一个环状筋片，其中n为第二加强筋数量，x为整数，所述环状筋片和所述第一加强筋的形状一致；

将每n个所述分瓣片拼装成一个扇形拼装片，所述扇形拼装片和所述扇形区形状一致，所述扇形拼装片的侧边具有搭接部；

将拼装好各个扇形拼装片按照所述非金属隔膜的产品结构拼接在压机合模的凹模表面，相邻的两个所述扇形拼装片的径向侧边的搭接部重叠形成第二加强筋，各个所述扇形拼装片的内侧的搭接部上覆盖所述环状筋片；

启动压机，使各个扇形拼装片和环状筋片固化成型，形成成型的非金属隔膜；

打开压机，将成型的非金属隔膜脱模，并加工成非金属隔膜成品。

进一步地，所述原料为橡胶材料制成，所述原料的厚度为所述非金属隔膜的厚度的120％～130％，所述原料厚度的均匀性控制在±0.1mm以内。

可选地，所述橡胶材料为三元乙丙橡胶。

进一步地，所述扇形拼装片的径向侧边的搭接部的宽度为l，所述l为所述第二加强筋的宽度。

进一步地，相邻的两个所述扇形拼装片的径向侧边的搭接部通过粘接的方式重叠形成第二加强筋。

进一步地，所述环状筋片通过粘接的方式覆盖在各个所述扇形拼装片的内侧的搭接部上。

进一步地，所述压机的使用压力要求在15mpa以上，压机合模的合模间隙为0.1mm～0.3mm，所述压机合模的型腔按照原料的缩放比例进行缩放。

进一步地，启动压机，使各个扇形拼装片和环状筋片固化成型，形成成型的非金属隔膜，具体包括：

启动压机，对各个扇形拼装片和环状筋片进行预压至预压成型产品，所述预压的压力控制在全压的80％以内，温度控制在100℃以内；

将压机合模温度升至120±5℃，在该温度下对预压成型产品施加全压，反复加压-卸压5～10次，成型压力控制在全压设计值的100％～120％范围，压力合模间隙控制在0.1mm～0.3mm范围内；

在全压条件下固化成型，固化成型的过程中，最高固化温度应不低于150℃，保温时间不小于1h，固化压力控制在设计全压的100％～120％范围内，直至降到室温，形成成型的非金属隔膜。

更进一步地，所述对各个扇形拼装片和环状筋片进行预压工作至预压成型产品，具体包括：

对各个扇形拼装片和环状筋片进行预压；

预压后，打开压机对预成型的产品外观质量进行检查，清除周边溢出的多余胶料，并对缺料的部位进行修补；

重复上述步骤，至产品预压成型，确保预压成型产品表面无缺陷。

本发明的有益效果是：

通过本发明的一种贮箱非金属隔膜成型方法制造的贮箱非金属隔膜，可有效的提高产品厚度均匀性，并解决了薄壁穿孔问题，同时提高了产品外形尺寸精度、外观质量以及产品合格率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种贮箱非金属隔膜的结构示意图；

图2为图1的俯视示意图；

图3为本发明实施例的一种贮箱非金属隔膜的成型方法的流程示意图；

图4为具体运用中的分瓣片的结构示意图；

图5为具体运用中的扇形拼装片的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例的一种贮箱非金属隔膜的结构示意图，图2为图1的俯视示意图，结合图1以及图2，该非金属隔膜包括本体1，本体1呈半球状，本体1的内表面设置有第一加强筋2以及多个第二加强筋3，第一加强筋2呈环形，第一加强筋2设置在本体1的内表面的中部，多个第二加强筋3的一端连接在第一加强筋2的外周面上，多个第二加强筋3的另一端呈放射状延伸至本体1的端面，多个第二加强筋3将本体1等分成n个扇形区(如图2所示)。

由于扇形区是燃料或助燃剂主要的承载部位，且由于非金属隔膜一般厚度都比较薄，若非金属隔膜出现气孔、产品厚度不均匀，甚至局部穿孔等缺陷时，不利于燃料或助燃剂的长期存放。

针对上述问题，本发明实施例提供了一种贮箱非金属隔膜的成型方法，其采用模压的方法成型，通过控制材料结构、合模间隙、成型压力以及过程中的排气等措施，有效的解决了非金属隔膜成型过程中厚度不均、穿孔等问题，提高了产品成型尺寸精度，制备出了结构完整、厚度均匀的产品，满足设计要求。

图3为本发明实施例的一种贮箱非金属隔膜的成型方法的流程示意图，结合图3，该成型方法包括：

s1：提供原料，原料包括nx个分瓣片以及一个环状筋片，其中n为第二加强筋数量，x为整数，环状筋片和第一加强筋的形状一致。

该步骤中，原料可以为橡胶材料，更具体地可以为三元乙丙橡胶，当然也可以为顺丁橡胶、异戊橡胶、硅橡胶以及氟橡胶等其他类型的橡胶，且原料的厚度为非金属隔膜的厚度的120％～130％，原料厚度的均匀性控制在±0.1mm以内。

s2：将每n个分瓣片拼装成一个扇形拼装片，扇形拼装片和扇形区形状一致，扇形拼装片的侧边具有搭接部。

进一步地，该步骤中，扇形拼装片的径向侧边的搭接部的宽度为l，l为第二加强筋的宽度。

s3：将拼装好各个扇形拼装片按照非金属隔膜的产品结构拼接在压机合模的凹模表面，相邻的两个扇形拼装片的径向侧边的搭接部重叠形成第二加强筋，各个扇形拼装片的内侧的搭接部上覆盖环状筋片；

具体地，相邻的两个扇形拼装片的径向侧边的搭接部通过粘接的方式重叠形成第二加强筋，而环状筋片也可以通过粘接的方式覆盖在各个扇形拼装片的内侧的搭接部上。

s4：启动压机，使各个扇形拼装片和环状筋片固化成型，形成成型的非金属隔膜；

本发明实施例所使用的压机的型号可以为wb71-250/wa32-315，其使用压力要求在15mpa以上，压机合模的合模间隙为0.1mm～0.3mm，压机合模的型腔按照原料的缩放比例进行缩放。例如，若原料为三元乙丙橡胶材料，则压机合模的型腔按照设计外形结构的4％进行放大设计。

具体操作时：

先启动压机，对各个扇形拼装片和环状筋片进行预压至预压成型产品，首次预压压力控制在全压的80％以内，预压时的温度应控制在100℃以内，该温度条件下，胶片变软具有良好的流动性，易于产品结构成型；预压后，打开压机，对预成型的产品外观质量进行检查，清除周边溢出的多余胶料，并对缺料的部位进行修补；重复上述预压工作至产品预压成型，预压后产品表面基本无缺料、气孔等缺陷，确保预压成型产品表面无缺陷；

预压完成后，将压机合模温度升至120℃，在该温度下施加全压，并反复加压-卸压5～10次，尽量排出内部气体，成型压力控制在全压设计值的100％～120％范围内，压制后工装的合模间隙应控制在0.1mm～0.3mm范围内；

最后，在全压条件下固化成型：固化成型的过程中，最高固化温度应不低于150℃，保温时间不小于1h，固化压力控制在设计全压的100％～120％范围内，直至降到室温，形成成型的非金属隔膜。

s5：打开压机，将成型的非金属隔膜脱模，并加工成非金属隔膜成品。

具体操作为：打开压机合模，将成型的非金属隔膜脱模，清除周边毛边，检查产品外观质量、内部质量和外形尺寸。

需要说明的是，结合图1，本发明实施例的本体1的端部外侧设置有一圈环状密封圈4，其可以通过扇形拼装片外端的搭接部在压机中合模成型，且能保证该密封圈的尺寸精度和位置，成型质量好。

具体运用：

按照图1所述的非金属隔膜产品结构，进行压机合模专用工装结构设计，工装设计承载为15mpa、合模间隙为0.2mm，压机合模的凸模设计环形溢流槽，且型腔按照设计尺寸4％进行放大。

本运用中的非金属隔膜的材料选用三元乙丙橡胶，产品厚度为1mm，因此三元乙丙橡胶生胶料厚度按照1.2±0.05mm进行控制。

图1以及图2所示的非金属隔膜产品结构的第二加强筋为8条，第一加强筋为1条，第一加强筋和第二加强筋的宽度为10mm。因此，本运用中的分瓣片5可按照8瓣进行设计(即n＝8,x＝1)，分瓣片5的结构如图4所示，每瓣分瓣片5展平后四周按照5mm的搭接部6进行外扩，形成扇形拼装片，扇形拼装片的结构如图5所示。

将裁切好的扇形拼装片6在压机的凹模中进行粘接拼接，拼接时每2个扇形拼装片6的径向侧边的搭接部重叠宽度为10mm，形成未成型的第二加强筋3，而扇形拼装片6的内侧的搭接部上覆盖环状筋片，形成未成型的第一加强筋2，如图5所示。

扇形拼装片拼接后进行预压，产品全压为10mpa，预压时控制压力为7.5mpa～8mpa，预压温度为80℃，预压后，打开压机，对预成型的产品外观质量进行检查，清除周边溢出的多余胶料，并对缺料的部位进行修补；重复上述预压工作至产品预压成型，确保预压成型产品表面无缺陷。

产品预压成型，在120℃施加全压，全压控制在10mpa～11mpa，过程中排气5次，最后压机合模间隙在0.2mm～0.3mm。

在全压条件下固化成型，即产品在120±5℃(保温2h)→155±5℃(保温2h)→室温的条件下固化成型，固化过程中压力控制在10mpa～11mpa；

最后，打开压机合模，将成型的非金属隔膜脱模，清除周边毛边，检查产品外观质量、内部质量和外形尺寸。

通过本发明实施例的一种贮箱非金属隔膜成型方法制造的贮箱非金属隔膜，可有效的提高产品厚度均匀性，并解决了薄壁穿孔问题，同时提高了产品外形尺寸精度、外观质量以及产品合格率。

以下所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式下的限制，任何所述技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。