1、課程提綱,一、塑料吹塑成型的起源和發(fā)展 二、塑料吹塑成型的技術特點和新的概念 三、塑料燃油箱的應用及較之金屬燃油箱的優(yōu)點 四、當今塑料燃油箱并的生產(chǎn)方法及適應環(huán)保要求而采用的工藝措施 五、燃油箱的生產(chǎn)主要工藝流程 六、塑料燃油箱的設計特點和要求 七、高密度PE中空吹塑制品缺陷的檢查和解決,1,PPT學習交流,塑料吹塑成型的起源和發(fā)展,中空吹塑是塑料成型加工的重要方法之一。以玻璃吹塑成型技術的長期發(fā)展和悠久傳統(tǒng)為基礎，幾千年之后，揭開了吹塑成型歷史的又一篇章。可成型的熱塑性塑料的發(fā)展，是這一歷史階段的起點。 查閱早期的專利說明書，1851年美國專利8180號，題為熱塑性杜仲膠中容器制造的進展是這

2、一歷史階段的起點。發(fā)明者敘述了用內壓貼模法制造管狀型坯。 現(xiàn)代吹塑成型制品在上世紀三十年代和四十年代出現(xiàn)，聚烯烴和聚氯乙烯的發(fā)展賦予吹塑成型技術以更新的生命，那些能在較低溫度下加工的新材料，最適合用來模塑成型為瓶、桶和其它中空制品，美國是該領域中起步最早的國家。期間的主要工藝，顯然就是今天的注吹成型和浸吹成型。三十年代，美國工業(yè)就是以這種工藝開始制造工業(yè)產(chǎn)品，設備和模具都是自制，同時對其設備和技術外流嚴加控制，他們由此至少壟斷技術達20年之久，直至50年代中期。 二戰(zhàn)之后，高分子化學和塑料工藝方面的研究活動在全世界興旺發(fā)達起來，其研究成果亦給塑料吹塑成型指出了新和方向。1950年以后，工業(yè)化大

3、規(guī)模地生產(chǎn)可以吹塑成型的聚乙烯，使吹塑成型技術出現(xiàn)了飛躍。,2,PPT學習交流,塑料吹塑成型的技術特點和新的概念,隨著中空吹塑成型制品的大量增加，對于產(chǎn)品質量和性能的認識更加明確，在設備加工和應用工藝方面，全面開始了有選擇的發(fā)展和走專業(yè)化道路。 a. 獨特的瓶頸成型定徑技術（注拉吹技術） b.控制型坯壁厚，以制得厚度分布均勻的吹塑制品或有選擇地增加厚度。 c. 加工硬PVC粉末混料技術。 d.采用多機頭以提高設備的生產(chǎn)效率。 e. 采用多層共擠技術生產(chǎn)中空容器。 在生產(chǎn)大型中空吹塑成型的設備方面，以貯料缸系統(tǒng)和模頭設計最為繁雜。往復式螺桿貯料缸和外推式活塞貯料都較模頭貯料缸在可控性方面為差。其

4、可控性表現(xiàn)在貯料缸容量不夠，直角機頭內的熔融物流動困難，制造費用高等。目前應用較為廣泛的貯料系統(tǒng)是有環(huán)紋活塞的貯料缸。,3,PPT學習交流,當高分子量PE進入生產(chǎn)應用市場為標志，新材料的出現(xiàn)，推動了吹塑成型技術發(fā)展。在高分子量PE的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設備研制方面做的較深入、應用狀況較好的設備推當時的西德、其成就概括如下： 1. 引進了增加物料流動的、有溝槽的、并能冷卻的加料段（料筒）。 2. 采用混合和剪切機構促進料筒內物料均化。 3. 環(huán)紋活塞購料缸。 4. 生產(chǎn)燃料油貯存箱，汽油箱和運送危險液體的大罐等大型容器。 5. 吹塑機頭內流道的最佳化，搭接的心形曲線，有向支架的過濾裝置。 6. 迅速而

5、準確地控制壁厚，同時控制型坯的長度。 7. 對型坯的預吹脹。,4,PPT學習交流,塑料燃油箱的應用及較之金屬燃油箱的優(yōu)點,最早將塑料燃油箱應用于汽車工業(yè)，并投入批量生產(chǎn)的是德國大眾汽車公司，我國最早生產(chǎn)汽車用塑料燃油箱的廠家為我公司的前身揚州市塑料二廠，當時通過全套引進西德的吹塑設備、箱體的后加工設備和原料，為上海大眾汽車有限公司生產(chǎn)配套“桑塔納”轎車燃油箱總成。在此基礎之上，經(jīng)多年的知識積累和經(jīng)驗總結，走塑料燃油箱生產(chǎn)專業(yè)化道路并將之發(fā)展，以揚州汽車塑料件制造公司成立為起點。 塑料燃油箱在汽車上的應用較金屬燃油箱有以下優(yōu)點： 1）重量輕。 2）安全性高，不受熱膨脹而爆炸，在-40和+90的情

6、況下仍具有良好的機械性能。,5,PPT學習交流,3） 防腐性能強，不腐蝕，不會因腐蝕而產(chǎn)生的雜質通過供油系統(tǒng)進入發(fā)動機，導致增加發(fā)動機損傷，降低其使用壽命。 4） 抗沖擊性能優(yōu)良。 5） 使用壽命長。 6） 可充分利用有限的汽車剩余空間，根據(jù)汽車廠家的需求自由造型。 7） 生產(chǎn)成本低，加工簡單，不論多復雜的造型也可一次成型 。,6,PPT學習交流,當今塑料燃油箱并的生產(chǎn)方法及適應環(huán)保要求而采用的工藝措施,采用的成型工藝大體上分為: 1） 擠出吹塑成型 2） 滾塑成型 隨著人們在不斷享受新材料、高技術產(chǎn)品給生活帶來的快樂的同時，人們對生活環(huán)境的變化同樣表現(xiàn)出極大的關注！ 對環(huán)境的主要污染源之一的

7、汽車排放，我國政府也提出了一系列的環(huán)保要求。對于我公司生產(chǎn)的燃油箱總成其要求主要表現(xiàn)在如何有效控制燃油的滲透方面。,7,PPT學習交流,如：歐洲一號標準要求燃油箱總成的燃油滲透量為每天小于20克； 歐洲二號標準要求燃油箱總成的燃油滲透量為每天小于2克； 歐洲三號標準要求燃油箱總成的燃油滲透量為每天小于0.1克。 目前我國實行的是歐洲二號燃油滲透標準。 為滿足環(huán)保要求,降低燃油滲透，在生產(chǎn)中所采用的工藝方法： 1） 在燃油箱的內壁涂覆燃油阻隔涂料（物理的方法）。 2） 對燃油箱進行氟化或硫化處理，在箱體表面上形成化學反應的燃油阻隔層（化學法）。 3） 采用多層共擠技術，將具體阻隔燃料滲透的材料與

8、PE分層同時擠出吹塑成型（物理的方法）。,8,PPT學習交流,燃油箱的生產(chǎn)主要工藝流程,以我公司生產(chǎn)的單層塑料燃油箱為例，主要工藝流程包含以下幾個方面： 原料準備（HDPE、色母料、回料） 擠吹成型 修邊 冷卻定型 打孔焊接 裝配 水下測漏 泵阻值檢驗 擦干、（裝配）、包裝入庫 運輸?shù)筋櫩?檢驗外形尺寸、加工尺寸、焊接強度,粉碎,稱重、測壁厚,檢驗裝配位置、方向、鎖緊力矩,壓力：0.30.5bar 時間：20S,最終檢驗,9,PPT學習交流,塑料燃油箱的設計特點和要求,以HDPE為原料擠吹成型單層塑料燃油箱作例，從塑件結構工藝分析起： 燃油箱箱體的外形大都為異形曲面組合，其形成原因為需最大限度

9、利用車輛底盤之間的有限空間。又由于燃油箱為儲貯燃料的安全件，箱體要保證具有一定的剛性，所以箱體壁厚不能太薄，同時箱體又要保持有較大的容積和較輕的重量，故箱體的壁厚一般控制在2.5-4mm之間。 在考慮到箱體上異形組合曲面較多，同時需保證最大限度利用可用空間的情況，特別是箱體與車身貼合部位對尺寸就有一定的要求，故在設計與制造中應重點考慮尺寸收縮所造成的誤差。再者對其形狀有劇烈變化或貫穿直徑在短距離內有較大改變時，應著重分析其在成型過程中是吹脹成型（也可能是單邊拉伸），還是原料堆積，擠壓成型。設計過程中應盡量壁免上述情況出現(xiàn)，無法回避時，因其形變大，將是整個塑件最薄的部位所在或最厚部位，它的存在對

10、塑件成型品質影響很大（包含在定型過程中的變形，結構強度的下降或應力集中，容積減小等）。,10,PPT學習交流,應對措施： 1）在設計過程中的避免。 2）在可能的情況下增加其形變過渡量，以減緩形變。 3）在生產(chǎn)過程中注重對相應處型坯的壁厚的調整控制，為控制箱體在冷卻過程和在車身上固定安裝時（箱體采用綁帶固定安裝）其箱體形狀向內塌陷，設計中應對特定部位或曲面留有預張曲面。 模具分型面的選擇： 在滿足產(chǎn)品最大投影分型的基礎下，應盡量滿足等分拉伸的要求。如拉伸比較大，塑件在吹脹成型過程中，由于模溫較低，型坯吹脹著壁后，即迅速硬化，使流動阻力增加，流動性能迅速降低，因而型腔部分型坯不能及時回補，造成塑件

11、整體不均勻、變形。嚴重時造成局部壁厚過薄、拉裂吹破的發(fā)生。在特定情況下可采用滑塊的形式以幫助減緩吹脹拉伸，其形式也可幫助產(chǎn)品脫模所需。,11,PPT學習交流,型坯直徑及塑件最小壁厚尺寸估算： 1) 型坯直徑：D=L/ D-型坯直徑 L-吹塑件在型坯軸向橫截面的周長。 2) 塑件最小壁厚： min= （-1）/(1-2)/D min-塑件最小壁厚 -型坯厚度 D-相應處塑件直徑 -與塑件性質，成型工藝及模具園角有關的系數(shù) 11.5，常取=1.3,12,PPT學習交流,模具刀口的選擇: 常規(guī)產(chǎn)品 薄壁產(chǎn)品 采用復合工藝的產(chǎn)品,13,PPT學習交流,高密度PE中空吹塑制品缺陷的檢查和解決,在中空吹塑

12、制品中呈現(xiàn)的缺陷多種多樣。大多數(shù)問題產(chǎn)生于設備的四個可變因素的控制失誤或處理不當。其為：溫度、壓力、速率以及結構設計或調整。其中一個或一個以上失常，都會引起生產(chǎn)中的缺陷產(chǎn)生。 1) 溫度過高 產(chǎn)品因溫度過高而顯露出的跡象很多。事實上，任何缺陷的出現(xiàn)，最好首先檢查一下溫度。 因溫度引起的缺陷有些是直接的，有些則隱蔽而不易立即發(fā)覺。經(jīng)濟損失就是一個；浪費昂貴的熱能，又提高不必要的冷卻成本；臺時產(chǎn)量下降，循環(huán)周期因冷卻時間的延長而延長，而且對產(chǎn)品存在因高溫制約的制品原料老化、出現(xiàn)導致產(chǎn)品壽命較短的問題。,14,PPT學習交流,料溫過高的跡象，不管發(fā)生于加工過程中的哪一部份，都容易發(fā)現(xiàn)。 料溫過高的熔

13、體強度低，型坯會發(fā)生打褶或折疊；塑件制品拼縫線強度不足，這是因為模具的夾持口不能迫使足夠量的熔體進入拼縫線的緣故。 有些情況看似料溫過高，實際卻是模內冷卻不足所產(chǎn)生，如產(chǎn)品翹曲，因在脫模時尚未充分冷卻。在極端的情況下，當模具打開時，拼縫線由于過熱而破裂。 2) 溫度太低 這種情況在吹塑中較為少見，如有發(fā)生，主要跡象為制品上有氣泡，原因是樹脂表面有水汽凝聚。另一種情況是制品表面有癟膛，形成原因是由冷模表面上的水分引起的模溫相對環(huán)境溫度較低、，環(huán)境溫度較大。其解決較難，因減少對模具的冷卻，將延長制品留模時間不可取。唯一的措施是在模具周圍設一個“圍墻”，對其相對封閉的小環(huán)境內進行除濕處理，防止水汽凝

14、聚；對封閉小環(huán)境內的空氣進行降溫，減小模溫與環(huán)境溫度之間的溫差。,15,PPT學習交流,溫度過低還會帶來其它的后果：制品會在沿拼縫或夾斷線發(fā)現(xiàn)有小孔或在拼縫的地方裂開；制品的表面不能很好地重現(xiàn)模腔表面的花紋，解決的方法是緩步升高溫度直到得到滿意的制品。 溫度過低的另一類現(xiàn)象是型坯卷曲或型坯出現(xiàn)清晰的或起伏的條紋。型坯卷曲的情況常常暫時的，會在開機之后，隨芯棒或軸套溫度的上升而消失。但型坯出現(xiàn)清晰或起伏的條紋，這可能是一組加熱圈失靈的結果；熔體在機頭的冷點區(qū)內被牽曳從而產(chǎn)生條痕。 3）工作壓力不當 容器壁部的氣泡和冷疤可能是熔體內返壓太低的標志。 自壓太低，作功不足，熔體不均勻，容器表面不能清晰

15、地重現(xiàn)模表花紋，以及一般的表面缺陷都可能與吹脹壓力過低有關。另一原因也可能是模具的排氣孔位置設置不當。,16,PPT學習交流,4) 速率問題 有幾種缺陷，其起因不止一個，如翹曲。一般認為翹曲是因冷卻定型不充分的結果，而其中時間的因素可能大于溫度。往往為提高時產(chǎn)量，而過分地縮短周期時間，冷卻時間能延長一、兩秒，就可迅速解決翹曲問題。 夾斷處破裂表明熔體溫度過低，但也可能是閉模太快。正確的閉模速度是必須的，同時還可防止模具的嚴重損壞。 有一種缺陷只與速度有關，那就是出現(xiàn)于吹塑件表面的“鯊魚皮”現(xiàn)象。這是因為不適當?shù)臄D出速度導致熔體不穩(wěn)所致，所有的高密度PE都存在引起這種熔體不穩(wěn)狀態(tài)的擠出速度范圍，

16、必須通過改變擠出速度來解決。,17,PPT學習交流,5)現(xiàn)場管理： 缺陷的產(chǎn)生現(xiàn)今很少與樹脂（高密度PE）的選擇有關，原料供應商一般都知道樹脂的加工要求。但是，問題可能還是會出現(xiàn)。例如：對制品來說，樹脂的性能低于型坯直徑擴張的要求。又如熔體掛料，操作人員因此降低其溫度，結果制品有冷斑，在加工條件沒有余地的情況下，這就可能是樹脂與制品不相匹配的問題。 眾所周知，良好的管理是保證產(chǎn)品具有品質的前題，粗放型的生產(chǎn)會帶來一系列的后果，在深入研究問題產(chǎn)品成因之前，應仔細檢查回收利用的舊料。過量的回料配用比，不清潔的廢品、原材料不同的制品、混合粒料和掃地垃圾等都會造成時間和精力的浪費，到?jīng)]有問題的地方去尋找原因，引發(fā)問題解決的誤區(qū)。,18,PPT學習交流,塑料燃油箱相關知識練習,1）中空吹塑是 成型加工的重要方法之一。以 成型技術的長期發(fā)展和悠久傳統(tǒng)為基礎，幾千年之后，揭開了吹塑成型歷史的又一篇章?？沙尚偷?發(fā)展，是這一歷史階段的起點。 2）最早將塑料燃油箱應用于汽車工業(yè)，并投入批量生產(chǎn)的是 汽車公司。 3）我國最早生產(chǎn)汽車用塑料燃油箱的廠家為 ，當時通過全套引進西德的吹塑設備、箱體的后加工設備和原料，為 有限公司生產(chǎn)配套 轎車燃油箱總成。 4）塑料燃油箱采用的成型工藝大體上分為 、 。 5）對環(huán)境的主要污染源之一的汽車排放，我國政府也提出了一系列