塑料燃料箱的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及机动车的燃料箱领域，特别是多层塑料燃料箱。
【背景技术】
[0002]在各种类型的机动车辆上，燃料系统通常包括用于储存燃料的箱体。目前，燃料箱的模制方法一般包括使用模具将型坯(熔融热塑性塑料的预制件，通常是挤出的并呈圆柱形)制成燃料箱形状。尤其是，模制还可结合吹塑和/或热成型法。型坯一般为多层，尤其可采用复合挤压或共注射成型法来制成。
[0003]为了满足多种规范，燃料箱通常包括至少一个内部部件，如阀门、加强件或防泼溅挡板等。已知一种燃料箱制造方法，其中使用型芯来承载内部部件，在模具没有完全闭合之前将内部部件送入并固定于型坯内部，然后再对模具进行最终的吹塑成型。同时，燃料箱外部还可能需要承载不同的外部部件，如碳罐或栗电子模块(PEM)等。为此，需要在燃料箱吹塑成型之后，在其外表面固定安装支架或螺栓。一般通过焊接来固定这些部件。
[0004]但是，由于焊接过程中燃料箱的壁与部件焊接部的材料一起被加热熔融，焊接完成之后燃料箱的壁会损失一部分厚度。当燃料箱的壁包含燃料阻挡层时，还要特别保证该阻挡层不能有破损，即不能被加热熔融。此外，焊接经常会导致在局部区域产生缩痕。因此，在现有技术中，不会将内部部件和外部部件焊接在同一区域，因为这样做对燃料箱壁的厚度和平整度要求很高，而增加的厚度和不必要的平整度对燃料箱的重量和成本都是不利的影响因素。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型旨在提出一种特别适于紧凑设计的燃料箱。
[0006]为此，本实用新型提出了一种塑料燃料箱，其特征在于，其壁包括双面焊接区域，所述双面焊接区域的内表面与内部元件焊接且外表面也与外部元件焊接。
[0007]得益于该双面焊接区域，能够在燃料箱同一区域的内外壁上都焊接元件，对燃料箱的设计约束得以降低，并且内外元件可以更加紧凑地布置，由此燃料箱的体积也得以减小。
[0008]术语“燃料箱”应理解为是指一种防漏箱体，这种箱体能够在不同的和变化的使用以及环境条件下储存燃料。
[0009]术语“塑料”应理解为表示包括至少一种合成的聚合物树脂的任何材料。任何类型的塑料均可适用。特别适用的塑料属于热塑性塑料的范畴。具体地讲，有可能使用聚烯烃类、热塑聚脂类、聚酮类、聚酰胺类以及它们的共聚物。多种聚合物或共聚物的一种共混物也可以被使用，类似地，还有可能使用聚合材料与无机、有机和/或天然填充剂的一种共混物，例如但并不限于:碳、盐类以及其他无机衍生物、天然的或聚合的纤维。还有可能使用多层结构，这些多层结构由包括上述这些聚合物或共聚物中的至少一种的多个堆叠和结合的层构成。
[0010]经常使用的一种聚合物是聚乙烯，特别是高密度聚乙烯(HDPE)。
[0011]优选地，本实用新型所针对的燃料箱具有多层结构，该多层结构包括至少一个热塑层以及至少一个阻挡层，该阻挡层基于一种不可渗透燃料的树脂，例如EVOH(—种部分水解的乙烯/乙烯基乙酸酯共聚物)。
[0012]根据本实用新型的一个实施例，所述燃料箱通过吹塑型坯而成型，所述型坯在双面焊接区域具有局部增大的厚度。优选地，所述燃料箱通过吹塑由双片材构成的型坯而成型。
[0013]术语“型还”应理解为一种预成型件，它旨在用于在模制之后形成燃料箱的壁，即，在模具中将处于熔融状态中的型坯形成所要求的形状和尺寸即可获得一个燃料箱箱体。
[0014]所述由双片材构成的型坯通过双片吹塑技术形成，可以是单独地制造的，或者其可以是通过将管状型坯沿着其两个相对母线切开而成。对于这种型坯，可以在挤出时方便地调整厚度，因此可以局部地增大其厚度，以适应局部的双面焊接，同时无需增大其它区域的厚度，因而不会额外增加不必要的重量和成本。例如，一般地，型坯的最小厚度为3mm，而在双面焊接区域，可调整其厚度为5mm，这样就可以保证阻挡层不会在双面焊接区域被加热熔融而破损。另外，由于局部厚度增大，由内部焊接导致的表面不平整度减小，以降低对外部的二次焊接的影响。
[0015]根据本实用新型的不同实施例，所述内部元件可以为加强板或加强柱、通风管线、阀门、防浪板等各种需要从燃料箱内部焊接固定的部件。所述加强板或加强柱旨在提高燃料储箱的机械强度，包括抗蠕变性能，可以具有空心柱或杆状平面件等多种形状。所述防浪板的目的是吸收与波动关联的噪声(“泼派”噪声)，当车辆快速加速、制动、转弯等等时，可能在该箱体内部产生这些波动。在本领域术语中，这些挡板也被称为抗泼溅挡板，或降噪板。
[0016]根据本实用新型的不同实施例，所述外部元件可以为碳罐支架、PEM(PumpElectronic Module，栗电子模块)支架、或油滤的安装支架，也可以是安装其它部件的安装螺柱，以及其他各种需要从燃料箱外部焊接固定的部件。在现有技术中，这些外部元件的安装区域要避开已经焊接了内部元件的燃料箱壁的部分，以避免由于内壁焊接而导致的不平整影响外壁的二次焊接的牢固度，以及避免双面焊接而可能导致的阻挡层破损。而得益于本实用新型的双面焊接区域，则可以将这些外部元件安装在已经焊接了内部元件的部分，这样就能够减少对燃料箱设计的约束，以及/或者使燃料箱更加紧凑。
[0017]优选地，所述内部元件和/或外部元件由与形成型坯(并且因此用该型坯模制的箱体)相同的塑料形成，这样二者的兼容度高，方便彼此焊接。当型坯的表层由高密度聚乙烯制成时，所述内部元件和/或外部元件也由高密度聚乙稀制成。高密度聚乙稀(HighDensity Polyethylene，简称为“HDPE”)是一种结晶度高、非极性的热塑性塑料。HDPE材料具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好，并且非常适合于通过模制一体成型各种形态结构复杂的机械部件。从而与各种传统的金属部件相比，其加工过程更加高效，更经济耐用。
【附图说明】
[0018]下面将参照附图对本实用新型作进一步的详细说明。本领域技术人员容易理解的是，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中相同的附图标记表示相同或相似的部件。为了说明的目的，这些图并非完全按比例绘制。
[0019]图1为根据本实用新型的一个具体实施例的燃料箱局部的立体分解示意图；
[0020]图2为图1所示燃料箱局部在组装后的侧面示意图。
【具体实施方式】
[0021]图1示出了本实用新型的一个具体实施例，其中燃料箱的壁2分隔了燃料箱的内部12和外部14。该燃料箱的壁2为多层结构(未示出)，包括至少一层HDPE内层和一层HDPE外层，以及该内层和外层之间的EVOH阻挡层。
[0022]在本实施例中，内部元件I是加强柱，外部元件3是PEM的安装支架。加强柱包括用于与燃料箱内表面22焊接的焊接面10，PEM的安装支架包括用于与燃料箱外表面24焊接的焊接面16、18。加强柱在本实施中呈空心柱状，但也可以采用其它任何适合的形状。
[0023]如图2所示，燃料箱的壁2包括双面焊接区域20，该双面焊接区域20的内表面与内部元件I的焊接面10焊接，其外表面与外部元件3的焊接面16焊接。外部元件3的另一焊接面18也与燃料箱的壁的外表面24焊接，但不在双面焊接区域20内。
[0024]得益于该双面焊接区域20，能够在燃料箱同一区域的内外壁上都焊接元件，对燃料箱的设计约束得以降低，并且内外元件可以更加紧凑地布置，燃料箱的体积也得以减小。
[0025]在本实施例中，燃料箱通过吹塑由双片材构成的型坯而成型，这样可以在挤出成型型坯时局部地增大其厚度，使得型坯在用于形成双面焊接区域20的区域具有局部增大的厚度(如为5mm，未示出)，特别是其基于HDPE的内层和外层均具有增大的厚度。这样就可以保证EVOH阻挡层不会在双面焊接区域被加热熔融而破损。另外，由于厚度增大，由内部焊接导致的不平整减小，不会影响外部的二次焊接。同时，不增大其它区域的厚度，因而不会给燃料箱增加不必要的重量和生产成本。
[0026]有利地，内部元件和外部元件均由HDPE制成，这样它们与燃料箱壁的兼容度高，方便彼此焊接。
[0027]有利地，通过包括下述步骤的方法来制造符合本实用新型的塑料燃料箱:
[0028]1.利用多层挤出头挤出两个片状多层塑料型坯，同时调整其局部厚度，以形成厚度局部增大区域；
[0029]2.将上述两个片状塑料型坯插入打开的双腔模具中；
[0030]3.将型芯插入所述型坯内部，所述型芯承载内部元件；
[0031]4.将所述型坯牢固地压抵住模具型腔(一般通过经由所述型芯吹气和/或在所述型腔后面产生吸力)；
[0032]5.通过焊接将所述内部元件固定在型坯的厚度局部增大区域；
[0033]6.将所述型芯抽回；
[0034]7.将模具关闭，使其两个型腔合在一起，以沿着所述型坯的两个部分的周界将它们夹紧来将所述两个部分焊接在一起；
[0035]8.将加压流体注入模具中和/或在模具型腔后面产生真空，以将型坯牢固地压抵住模具型腔；
[0036]9.将模具打开并取出储箱；
[0037]10.在燃料箱的壁的双面焊接区域(即对应于型坯的厚度局部增大区域)的外表面上焊接外部元件。
[0038]附图和以上说明描述了本实用新型的非限制性特定实施例。为了教导发明原理，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施例的变型落在本实用新型的范围内。本领域技术人员应该理解上述特征能够以各种方式结合以形成本实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于上述特定实施例，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
【主权项】
1.一种塑料燃料箱，其特征在于，其壁包括双面焊接区域，在所述双面焊接区域内，燃料箱的壁的内表面与内部元件焊接且外表面也与外部元件焊接。2.如权利要求1所述的塑料燃料箱，其特征在于，所述燃料箱通过吹塑型坯而成型，所述型坯在双面焊接区域具有局部增大的厚度。3.如权利要求2所述的塑料燃料箱，其特征在于，所述燃料箱通过吹塑由双片材构成的型坯而成型。4.如权利要求1所述的塑料燃料箱，其特征在于，所述内部元件为加强板或加强柱、通风管线、阀门、防浪板。5.如权利要求1所述的塑料燃料箱，其特征在于，所述外部元件为碳罐或PEM或油滤的安装支架，也或者是安装螺柱。6.如权利要求1所述的塑料燃料箱，其特征在于，所述内部元件和/或外部元件由高密度聚乙烯制成。
【专利摘要】本实用新型涉及一种塑料燃料箱，其特征在于，其壁包括双面焊接区域，在所述双面焊接区域内，燃料箱的壁的内表面与内部元件焊接且外表面也与外部元件焊接。得益于该双面焊接区域，能够在燃料箱同一区域的内外壁上都焊接元件，对燃料箱的设计约束得以降低，并且内外元件可以更加紧凑地布置，由此燃料箱的体积也得以减小。
【IPC分类】B60K15/073
【公开号】CN205311332
【申请号】CN201521117999
【发明人】田沙, 龚蒲芳, 李彪
【申请人】武汉彼欧英瑞杰汽车系统有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年12月29日