古金鑾 蘇咸軍

摘 要：本文設(shè)計(jì)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(jì)，最大化的減少由于熔體的溫度差引起的熔體熔接縫強(qiáng)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(jì)一種自動(dòng)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(hào)：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(gè)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(huì)對(duì)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(jì)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(jì)

2.1 模腔數(shù)的確定

由于油箱蓋帶有螺紋，成型時(shí)熔體的熔接縫強(qiáng)度直接影響到對(duì)制品的最終性能，模具結(jié)構(gòu)對(duì)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(duì)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(jì)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(huì)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(jì)

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(diǎn)澆口。該流道的特點(diǎn)：

（1）每個(gè)模腔有四個(gè)澆口單側(cè)同時(shí)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(dòng)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(qiáng)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(qiáng)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(jì)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(shí)物照片。

2.3 靜電除塵裝置

油箱蓋的清潔度也是一個(gè)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(jì)研發(fā)了一種塑件靜電除塵裝置，用于油箱蓋等塑件自動(dòng)清潔的裝置，清潔位置、清潔的時(shí)間、負(fù)離子氣流壓力、槍距、機(jī)架高度等都精確控制，方便操作，有效清潔除塵，同時(shí)使制品冷卻時(shí)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(dòng)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(shí)間和冷卻時(shí)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(duì)離子風(fēng)陣列高度調(diào)整，對(duì)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(jī)架、高度調(diào)節(jié)絲杠、調(diào)節(jié)盤，機(jī)架支撐傳輸系統(tǒng)，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)盤，轉(zhuǎn)動(dòng)高度調(diào)節(jié)絲杠，推動(dòng)機(jī)架上下調(diào)整。

通過調(diào)整盤轉(zhuǎn)動(dòng)高度調(diào)節(jié)絲杠，調(diào)整傳輸系統(tǒng)的高度，以適應(yīng)機(jī)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(jì)算塑件經(jīng)過粒子風(fēng)槍陣列的時(shí)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(shí)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(qiáng)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(shí)際應(yīng)用效果

本文設(shè)計(jì)的自動(dòng)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(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)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(jì)和社會(huì)效益

本項(xiàng)目實(shí)施后，所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益主要有以下幾個(gè)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(jì)，有效提高成型效率;自動(dòng)靜電除塵裝置的設(shè)計(jì)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(jì)效益提高。

4 結(jié)語

本文通過對(duì)油箱蓋的成型技術(shù)的研究，設(shè)計(jì)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(jì)效益還是社會(huì)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(jì)[J].現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用，2018，30（06）：57-60.

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作者簡介：古金鑾（1972-），男，漢族，山東東營廣饒縣人，碩士，高級(jí)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。