一种设置有功能槽的支撑杆的制作方法

本发明涉及一种支撑杆，具体涉及一种设置有功能槽的支撑杆，属于中空体结构部件技术领域。

背景技术：

挤出吹塑成型是塑料燃油箱的一种成型方式，而两片式技术是挤出吹塑成型的一种工艺方法，两片式的工艺在成型时会挤出左右两片料胚，便于内置件的焊接与布置。在成型时，先施加压力预吹气，使左右两边的箱体预成型，燃油将内置件与油箱内壁进行固定。

利用上述方式进行塑料燃油箱的制造，可以降低排放同时便于内置件的布置和使用结构复杂的内置件。对于混合动力车使用的塑料燃油箱(高压燃油箱)，由于其间歇性用油的特点，需要在一些工况下对油箱进行封闭，需要承受较高的内压。因此需要使用上述的制造工艺方法，在油箱内部布置增强油箱强度的配件或结构，以防止油箱产生过度变形。

对于增强塑料燃油箱强度的方式有多种，采用高强度的支撑杆限制油箱变形是一种方便有效的方式，支撑杆有杆件、支架等多种形式。支撑杆在发挥作用时需要满足两点，第一点本身具有足够的强度，能够抵抗由高内压产生的拉力和压力，第二点需要保证自身与油箱内壁的连接具有足够的强度，在承受拉力时不能脱离。

由于受到制造方法和油箱轮廓的限制，当前用于支撑的支撑杆主要有焊接和结构固定两种形式。其一，焊接的形式，支撑杆的材料需采用可与塑料油箱内表面焊接的材料，因此材料本身需要满足可焊接和高强度两种特点，选材较为困难。其二，结构固定的形式，此种方式选材范围较宽，可以选择强度较高的材料，但由于是利用油箱料胚的流动性，冷却定性后通过结构的限制进行固定，材料本身并没有进行粘结，而支撑杆会长期处于燃油浸泡的状态，材料本身的变形会造成松动或脱落的风险。因此，迫切的需要一种新的方案解决该技术问题。

技术实现要素：

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种设置有功能槽的支撑杆，该设计以简单的形式使支撑杆与油箱内表面粘结，在满足环保要求的前提下进一步保证了产品的质量。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种设置有功能槽的支撑杆，所述支撑杆包括主体组件和端部组件，其中主体组件由本体以及设置在本体两端的头部组成，所述端部组件包裹着主体组件的头部。该技术方案利用包胶工艺使用两种材料对支撑杆进行了设计，使得支撑杆两端可以与油箱内壁进行焊接，同时内置件本身也具有足够的强度。通过此支撑杆极大的提升了油箱的整体强度，减少了油箱的变形。在高压燃油箱的生产制造过程中，将支撑杆置于其内部，实现方式便捷可靠。采用包胶工艺，由两种材料制作支撑杆，克服了单种材料的支撑杆选材受限的缺点，使得支撑杆在可以与油箱内壁焊接的同时具备较高的强度。

作为本发明的一种改进，所述端部组件的表面设置有功能槽，所述功能槽设置为燕尾槽、u型号槽、梯形槽中的一种。在支撑杆与油箱内壁焊接的两个端面设置有贯通的燕尾槽，使得在焊接的同时油箱内壁的材料挤入燕尾槽，以结构固定的方式在冷却后强化支撑杆与油箱内壁的连接效果。

由高强度材料(金属、工程塑料等)制造的支撑杆主体可以有更多加工工艺的选择，同时其形状和结构设计具有更高的自由度。

作为本发明的一种改进，所述功能槽的数量至少为一道，贯穿整个端部组件的表面。设置多道功能槽时，槽与槽之间相互平行，在支撑杆1与油箱内壁连接时，端部2的表面有一定厚度6用于与内壁焊接，同时在合模的压力作用下流动的内壁材料会被挤入功能槽5内部，连接更加牢固。

作为本发明的一种改进，所述功能槽的侧壁设置有凸台，所述凸台的数量至少为一个，一般设置为两个。

作为本发明的一种改进，所述支撑杆的本体设置为h形、x形、圆柱形、n形中的一种，由于油箱的外形轮廓并不规则，不同地方受力情况不一致，根据具体应用情况，支撑杆1的主体部分2还可以设计成h形、x形等，以达到最佳的强度效果，而支撑杆1的端部3也可以是圆形、椭圆形、方形或者其他不规则图形，以便贴合油箱内壁。支撑杆1的主体部分2可以选用具有较好耐燃油性能和较高强度的金属材料或者工程塑料，端部3的材料使用与油箱内壁有良好焊接效果的材料，一般优选pe材料。

作为本发明的一种改进，所述凸台的端部设置为鼓起的结构，与功能槽的内壁形成一个u形的倒钩结构。同时，凸台的端部设计有圆弧，便于材料的流动。

设置有功能槽的支撑杆的油箱成型方法，所述方法如下，

1)成型方式为挤出吹塑成型，两片型胚由螺杆进料，通过模头下料，分为左右两片型胚，下料后，在左右模具中间先置入中间膜，然后合模，通过中间模预成型；

2)油箱预成型，模具打开，支撑杆由工装夹具夹持送入左右模具之间，先将支撑杆的一端与油箱料胚的一侧进行焊接，同时料胚受挤压形成流动体进入功能槽，此焊接面与冷却定型后的流动体同时对支撑杆形成了固定；

3)工装夹具退出，左右模具闭合，支撑杆的两端均与油箱内壁紧密焊接，料胚受挤压产生的流动体进入功能槽。

设置有功能槽的支撑杆的油箱，所述油箱包括油箱本体，油箱本体内设置有功能槽的支撑杆，所述支撑杆包括主体组件和端部组件，其中主体组件由本体以及设置在本体两端的头部组成，所述端部组件包裹着主体组件的头部，所述功能槽设置为燕尾槽、u型号槽、v形槽、梯形槽中的一种。

相对于现有技术，本发明具有如下优点，1)该技术方案首先使得支撑杆1的主体部分2可以选用具有较好耐燃油性能和较高强度的金属材料或者工程塑料，端部3的材料使用与油箱内壁有良好焊接效果的材料，针对支撑杆的主体和端部可以采用相同或者不同的材料，选择范围更为广泛，在保证产品质量的前提下进一步降低产品的质量；2)该方案中巧妙的设置了功能槽，油箱生产过程中，挤压的型坯压入功能槽，使得支撑杆与油箱的连接更加牢固；3)该功能槽的侧壁设置有凸台，该凸台结构可以强化支撑杆端部和油箱内壁的连接效果；

4)

采用焊接和结构固定相结合的方式，使内购件与油箱内壁可靠固定，在生产制造过程中，支撑杆的两端与油箱内壁焊接，随后在挤压作用下油箱内壁的材料流入支撑杆两端的燕尾槽内，冷却定型后强化了连接效果；5)上述的设计和效果实现是通过挤出吹塑的两片式工艺加以实现。在生产制造时，先由吹塑机挤出两片料胚，置于左右两边的模具之间，借助中间模先对油箱进行预成型，然后通过工装夹具将支撑杆一端焊接在油箱的一侧内壁上。之后撤出工装夹具，两边模具闭合挤压，支撑杆的另一端与油箱的另一个侧壁完成焊接，同时两侧油箱内壁的材料受挤压流动进入支撑杆两端的燕尾槽内。而后随着油箱内部加压吹起、保压，油箱整体完成成型；6)通过以上的方式在，在油箱整体冷却定型后，支撑杆牢固的抓接住燃油箱的上下内壁，通过焊接和结构固定的方式保证了在油箱在经受交替变化的内压及长时间泡油后，能够较好的保持外形，维持一定的强度；7)本发明对于支撑杆的设计，优选的结构形式为由高强度材料(金属、工程塑料等)作为主体支撑结构，两端用可以与油箱内壁熔接的材料进行包胶，在端面上一个设置多道燕尾槽，燕尾槽在固定方向贯穿，槽与槽之间相互平行；8)支撑杆的端面形状根据具体情况，如油箱内壁轮廓等，可以有不同选择，如圆形、椭圆形等，以便焊接时能较好的贴合内壁以获得较好的焊接质量。而支撑杆中间的高强度材料做成的主体部分的形状和结构设计取决于对其强度的需求，如i形杆、h形杆、x形杆等。本发明的支撑杆根据具体情况，也可以不单独使用，可以与油箱内的其他配件相互配合，如管路、防浪板等，由此支撑杆除了增加强度外还可以起到连接固定配件的作用

附图说明

图1是i形杆为实例的支撑杆整体示意图；

图2是支撑杆端部的剖视图；

图3是另一种结构的支撑杆端部剖视图；

图3-1是图3的局部放大图；

图4至图6是支撑杆端部与油箱内壁连接过程的示意图；

图5-1为图5的局部放大图；

图7是带有支撑杆的油箱成型后的剖视图。

图中：1、支撑杆，2、主体组件，3、端部组件，4、头部，5、功能槽，6、端部组件端面厚度，7、凸台，10、模具，11、料坯，12、工装夹具，13、流动体，14、焊接面，20、油箱。

21、本体。

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。

实施例1：参见图1-图3，一种设置有功能槽的支撑杆，所述支撑杆包括主体组件2和端部组件3，其中主体组件2由本体21以及设置在本体两端的头部3组成，所述端部组件包裹着主体组件的头部。如图2所示，是支撑杆1的在端部的剖视图，支撑杆1的主体组件2的头部4被支撑杆1的端部3的材料所包裹，其生产制造过程优先采用包胶工艺。该技术方案可以利用包胶工艺使用两种材料对支撑杆进行了设计，使得支撑杆两端可以与油箱内壁进行焊接，同时内置件本身也具有足够的强度，该方案可以采用两种材料设计支撑杆，两种材料采用包胶工艺连接。支撑杆的两端的部分由于要与油箱内壁焊接，因此需要与油箱内壁的材料相匹配，而两端之间起到支撑作用的部分不要考虑焊接，可以采用高强度材料，包括金属材料或者强度较高的工程塑料。高强度材料形成的支撑部分两端具有扁平面特征，用于焊接的材料将其包裹形成连接。所述端部组件的表面设置有功能槽5，所述功能槽5设置为燕尾槽、u型号槽、v型槽、梯形槽中的一种，所述功能槽的数量至少为一道，贯穿整个端部组件的表面。设置多道功能槽时，槽与槽之间相互平行，在支撑杆1与油箱内壁连接时，端部2的表面有一定厚度6用于与内壁焊接，同时在合模的压力作用下流动的内壁材料会被挤入功能槽5内部，连接更加牢固。

实施例2：参见图1-图3，参见图2、图3，该方案中，所述功能槽5设置为燕尾槽，在端部3的表面设有燕尾槽，燕尾槽横向贯穿整个端部3。根据端部3的具体形状设计，可以设置多道燕尾槽，槽与槽之间相互平行。在支撑杆1与油箱内壁连接时，端部2的表面有一定厚度6用于与内壁焊接，同时在合模的压力作用下流动的内壁材料会被挤入燕尾槽内部。图3示出了具有另一种燕尾槽的支撑杆1截面示意图，在燕尾槽的侧壁设有两个凸台7，利用此种结构形式，油箱内壁的流动材料被挤入燕尾槽5时，材料挤满燕尾槽的底部，凸台7可以强化支撑杆端部3和油箱内壁的连接效果，凸台7的端部有一个鼓起的特征，与燕尾槽5的内壁整体形成了一个u形的倒钩效果，同时凸台7的端部设计有圆弧可以便于材料的流动。

实施例3：参见图1-图3，作为本发明的一种改进，所述支撑杆的本体设置为h形、x形、圆柱形、n形中的一种，由于油箱的外形轮廓并不规则，不同地方受力情况不一致，根据具体应用情况，支撑杆1的主体部分2还可以设计成h形、x形等，以达到最佳的强度效果，而支撑杆1的端部3也可以是圆形、椭圆形、方形或者其他不规则图形，以便贴合油箱内壁。支撑杆1的主体部分2可以选用具有较好耐燃油性能和较高强度的金属材料或者工程塑料，端部3的材料使用与油箱内壁有良好焊接效果的材料，一般优选pe材料。

生产过程：参见图1—图7，一种设置有功能槽的支撑杆的油箱成型方法，所述方法如下，

1)成型方式为挤出吹塑成型，两片型胚由螺杆进料，通过模头下料，分为左右两片型胚，下料后，在左右模具中间先置入中间膜，然后合模，通过中间模预成型；

2)油箱预成型，首先需要对油箱的料胚进行预成型。如图4所示，在料胚预成型后，模具10打开，支撑杆1由工装夹具12夹持送入左右模具之间。随后如图5所示，先将支撑杆1的一端与油箱料胚11的一侧进行焊接，同时如细节图所示，料胚11受挤压形成流动体13进入燕尾槽5，如此焊接面14与冷却定型后的流动体13同时对支撑杆1形成了固定；

3)最后如图6所示，工装夹具12退出，左右模具10闭合，支撑杆1的两端均与油箱内壁紧密焊接，料胚11受挤压产生的流动体进入燕尾槽5。

图4至图6示出了在燃油箱20生产制造过程中，支撑杆1与油箱内壁进行焊接并且受压结合的过程，根据具体应用情况，模具10与料胚11的外形有所差异。图7示出了油箱20成型后，支撑杆1在其内部的布置情况。支撑杆1立于油箱20中，两端分别与油箱20的上下内壁连接，同时使用了焊接和结构连接的形式，具有较高的连接强度。在油箱20内压变化时，支撑杆1承受油箱壁的拉力和压力维持油箱20外形的稳定。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。