一種三維多壁塑料中空箱體的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種三維多壁塑料中空箱體，其特征在于，所述中空箱體包括油箱本體，所述油箱本體從外到內(nèi)依次包括油箱外壁、油箱中間壁以及油箱內(nèi)壁，所述油箱本體內(nèi)設(shè)置有立體空腔結(jié)構(gòu)。整個技術(shù)方案設(shè)計新穎，首次提出在油箱的生產(chǎn)過程中增加功能壁層，該油箱本體通過油箱外壁、油箱中間壁以及油箱內(nèi)壁，形成了局部帶空腔的立體結(jié)構(gòu)，提高油箱本體的剛性；這些立體空腔結(jié)構(gòu)在油箱的生產(chǎn)加工過程中，由于設(shè)置了功能壁層也稱為油箱中間壁層，使得功能壁層在與油箱內(nèi)壁和外壁熔接時形成的腔體結(jié)構(gòu)，這些局部帶有空腔的立體結(jié)構(gòu)保證了油箱殼體內(nèi)壁和外壁的連接性能，提高了油箱本體的剛性。
【專利說明】一種三維多壁塑料中空箱體

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種中空箱體，具體地說是一種三維多壁塑料中空箱體，屬于汽車零部件【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]汽車塑料燃油箱相對于金屬燃油箱具有突出的優(yōu)勢，特別是輕量化，更高的產(chǎn)品外形設(shè)計自由度和防腐蝕，防沖擊等性能方面。但是塑料油箱常用的HDPE，即高密度聚乙烯片狀材質(zhì)、結(jié)構(gòu)相對于金屬材料在抵抗燃油箱耐壓變形方面存在不足，所以在耐高壓等方面的應(yīng)用處于劣勢，比如在常規(guī)的抵抗塑料燃油箱在燃油重力變形和浸潤老化的作用下的抵抗變形。以及在某些特殊的工程領(lǐng)域需要保持燃油箱內(nèi)部高壓時需要具有隔熱的耐高壓變形的能力，如插電式混合動力汽車燃油箱。插電式混合動力汽車和增程式電動汽車在一般情況下僅由電動機驅(qū)動，發(fā)動機長時間不工作。隨著一天的晝夜溫度的變化與燃油箱內(nèi)部的熱量交換，燃油箱中的燃料，例如汽油、柴油會產(chǎn)較大的溫差變化導(dǎo)致產(chǎn)生較高的燃油蒸氣壓，在某些情況下油箱內(nèi)會建立起較高的氣壓，可達(dá)30kPa，所以目前方案是采用耐35KPa的壓力的燃油箱防止油蒸汽不斷排放碳罐造成碳罐飽和避免液態(tài)燃油泄漏到外界環(huán)境中造成HC排放污染甚至火災(zāi)的危險。除此之外由于插電式混合動力車長期不啟動發(fā)動機，由于背景噪聲的降低，燃油在油箱內(nèi)部晃動產(chǎn)生的噪聲通過油箱壁傳遞到車身上進(jìn)而更加容易被乘客所感知。所以在油箱壁上希望能有一層功能吸聲材料實現(xiàn)對燃油箱燃油沖擊油箱壁的晃動噪聲的吸收，實現(xiàn)更低噪聲的燃油系統(tǒng)。上述中的系統(tǒng)方案對塑料燃油箱的保溫、隔音、耐壓性能有較高的要求，通常需要設(shè)計新的結(jié)構(gòu)、零部件，使用新的材料以提高油箱的強度和隔熱性能，有較大的開發(fā)難度，并且大幅度增加了油箱制造和單件成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明正是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種三維多壁塑料中空箱體，該技術(shù)方案克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種隔熱、吸音、耐壓的三維多壁塑料燃油箱。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為，一種三維多壁塑料中空箱體，其特征在于，所述中空箱體包括油箱本體，所述油箱本體從外到內(nèi)依次包括油箱外壁、油箱中間壁以及油箱內(nèi)壁，所述油箱本體內(nèi)設(shè)置有立體空腔結(jié)構(gòu)，所述油箱本體的內(nèi)設(shè)置有內(nèi)置零部件，例如濾清、防浪板等部件，所述油箱本體的外表面上設(shè)置有外置零部件，例如注入口、閥門等，由于本技術(shù)方案中在油箱的本體上設(shè)置有立體空腔，可以顯著增加塑料燃油箱壁的剛性，提供了一種耐高壓變形的燃油箱，并且利用燃油箱雙壁間的空腔及其中間功能壁實現(xiàn)隔熱的功能，減少油箱內(nèi)部燃油與外界的熱量交換，實現(xiàn)內(nèi)部更少的燃油蒸汽壓，該技術(shù)方案提供了一種隔熱中壓燃油箱。
[0005]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述立體空腔結(jié)構(gòu)設(shè)置為U型、M形、W形、V形、O型中的一種或者幾種。這些立體空腔結(jié)構(gòu)在油箱的生產(chǎn)加工過程中，由于設(shè)置了功能壁層也稱為油箱中間壁層，使得功能壁層在與油箱內(nèi)壁和外壁熔接時形成的腔體結(jié)構(gòu)，這些局部帶有空腔的立體結(jié)構(gòu)保證了油箱殼體內(nèi)壁和外壁的連接性能，提高了油箱本體的剛性，該油箱殼體中空腔立體結(jié)構(gòu)錯位排列，因此，具有三維結(jié)構(gòu)的油箱的剛性大大提高。
[0006]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述油箱本體從外到內(nèi)依次油箱外壁、油箱中間壁和油箱內(nèi)壁，其中油箱外壁由外新料層、回料層組成，油箱中間壁由功能壁層組成，油箱內(nèi)部由回料層、粘結(jié)層、阻隔層、粘結(jié)層和內(nèi)新料層組成，從外到內(nèi)一共8層，既新料層、回料層、功能壁層、回料層、粘結(jié)層、阻隔層、粘結(jié)層和內(nèi)新料層，現(xiàn)有技術(shù)中的油箱本體大都是6層共擠形成，本技術(shù)方案首次提出使用8層共擠的方案，該技術(shù)方案中增設(shè)了功能壁層和回料層，首先，8層共擠的方案使得油箱整體的剛性大大增強，其次，該技術(shù)方案中巧妙的設(shè)置了兩層回料層，使得回料的利用率大大增強。
[0007]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述油箱本體整體的厚度為5.5mm一6.5mm，該厚度的油箱更好的滿足高強度的油箱的要求。
[0008]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述油箱本體中各層所占的比例為:外新料層9-15%、回料層18-22%、功能壁層12-16%、回料層25-28%、粘結(jié)層1_3%、阻隔層2_4%、粘結(jié)層1_3%和內(nèi)新料層20-25%。由于塑料燃油箱需要滿足塑料油箱安全性以及PZEV和LEV III的北美整車HC排放法規(guī)的要求，由于對其密封性以及其安全性提出更加苛刻的要求，該技術(shù)方案在滿足上述要求的前提下，提高了回料的利用率，大大降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
[0009]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述油箱本體中隔層所占的比例為:外新料層10-13%、回料層19-21%、功能壁層13-15%、回料層25-27%、粘結(jié)層1_2%、阻隔層2_3%、粘結(jié)層1_2%和內(nèi)新料層21-23%。
[0010]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，外新料層10%、回料層20%、功能壁層15%、回料層26%、粘結(jié)層2%、阻隔層3%、粘結(jié)層2%和內(nèi)新料層22%。
[0011]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述外新料層的材料為高密度聚乙烯、回料層的材料為油箱廢料的混合體或者油箱生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的回料、功能壁層的材料一般為改性、多孔聚乙烯或者改性、增強且能夠?qū)崿F(xiàn)與油箱殼體其他材料的熔接、焊接或者機械連接的材料、回料層的材料為油箱廢料的混合體、粘結(jié)層的材料為線性低密度聚乙烯、阻隔層的材料為乙烯和乙醇共聚物、粘結(jié)層的材料為線性低密度聚乙烯、內(nèi)新料層的材料為高密度聚乙烯。該技術(shù)方案中功能壁層，優(yōu)選采用高密度聚乙烯基材，使得其更好的與油箱內(nèi)外壁連接，有利于提高油箱的隔溫性能、隔音性能，此外，功能壁層還可以采用纖維增強高密度聚乙烯，大大提高油箱本體的剛性。
[0012]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點如下，I)整個技術(shù)方案設(shè)計新穎，首次提出在油箱的生產(chǎn)過程中增加功能壁層，該油箱本體通過油箱外壁、油箱中間壁以及油箱內(nèi)壁，形成了局部帶空腔的立體結(jié)構(gòu)，提高油箱本體的剛性；2)該技術(shù)方案中形成的空腔立體結(jié)構(gòu)錯位排列，三維結(jié)構(gòu)的油箱的剛性得到大大提高；3)該技術(shù)方案中立體空腔結(jié)構(gòu)設(shè)置為U型、M形、W形、V形、O型中的一種或者幾種。這些立體空腔結(jié)構(gòu)在油箱的生產(chǎn)加工過程中，由于設(shè)置了功能壁層也稱為油箱中間壁層，使得功能壁層在與油箱內(nèi)壁和外壁熔接時形成的腔體結(jié)構(gòu)，這些局部帶有空腔的立體結(jié)構(gòu)保證了油箱殼體內(nèi)壁和外壁的連接性能，提高了油箱本體的剛性；4)該技術(shù)方案中功能壁層，優(yōu)選采用高密度聚乙烯基材，使得其更好的與油箱內(nèi)外壁連接，有利于提高油箱的隔溫性能、隔音性能，此外，功能壁層還可以采用纖維增強高密度聚乙烯，大大提高油箱本體的剛性；5)技術(shù)方案首次提出使用8層共擠的方案，該技術(shù)方案中增設(shè)了功能壁層和回料層，首先，8層共擠的方案使得油箱整體的剛性大大增強，其次，該技術(shù)方案中巧妙的設(shè)置了兩層回料層，使得回料的利用率大大增強，相比較現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)方案回料的利用率提高8%以上，因為該箱體結(jié)構(gòu)可以消耗更多的回料，減少新料的消耗，從而降低產(chǎn)品的成本；傳統(tǒng)油箱壁壁厚在5.5mm,由于設(shè)備限制回料層比例在40%以下，而該多壁油箱結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)相同的總壁厚要求，而回料層利用率在50%以上，提高了回料的利用率，大大降低了產(chǎn)品的成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明三維多壁塑料中空箱體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明三維多壁塑料中空箱體立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本發(fā)明油箱本體8層結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]其中，1、三維多壁油箱，2、油箱外壁，3、油箱內(nèi)壁，4、油箱中間壁，21、外新料層，22、回料層，41、功能壁層，31、回料層，32、粘結(jié)層，33、阻隔層，34，粘結(jié)層，35、內(nèi)新料層。

【具體實施方式】
[0017]為了加深對本發(fā)明的理解和認(rèn)識，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述和介紹。
[0018]實施例1:如圖1所示，一種三維多壁塑料中空箱體，所述中空箱體包括油箱本體，所述油箱本體從外到內(nèi)依次包括油箱外壁2、油箱中間壁4以及油箱內(nèi)壁3，所述油箱本體上設(shè)置有立體空腔結(jié)構(gòu)，所述油箱本體的內(nèi)設(shè)置有內(nèi)置零部件，例如濾清、防浪板等部件，所述油箱本體的外表面上設(shè)置有外置零部件，例如注入口、閥門等，由于本技術(shù)方案中在油箱的本體上設(shè)置有立體空腔，可以顯著增加塑料燃油箱壁的剛性，提供了一種耐高壓變形的燃油箱，并且利用燃油箱雙壁間的空腔及其中間功能壁實現(xiàn)隔熱的功能，減少油箱內(nèi)部燃油與外界的熱量交換，實現(xiàn)內(nèi)部更少的燃油蒸汽壓，該技術(shù)方案提供了一種隔熱中壓燃油箱。
[0019]實施例2:如圖1所示，作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述立體空腔結(jié)構(gòu)設(shè)置為U型、M形、W形、V形、O型中的一種或者幾種。這些立體空腔結(jié)構(gòu)在油箱的生產(chǎn)加工過程中，由于設(shè)置了功能壁層也稱為油箱中間壁層，使得功能壁層在與油箱內(nèi)壁和外壁熔接時形成的腔體結(jié)構(gòu)，這些局部帶有空腔的立體結(jié)構(gòu)保證了油箱殼體內(nèi)壁和外壁的連接性能，提高了油箱本體的剛性，該油箱殼體中空腔立體結(jié)構(gòu)錯位排列，因此，具有三維結(jié)構(gòu)的油箱的剛性大大提尚。
[0020]實施例3:如圖1、圖3所示，作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述油箱本體從外到內(nèi)依次油箱外壁、油箱中間壁和油箱內(nèi)壁，其中油箱外壁由外新料層21、回料層22組成，油箱中間壁由功能壁層41組成，油箱內(nèi)部由回料層31、粘結(jié)層32、阻隔層33、粘結(jié)層34和內(nèi)新料層35組成，從外到內(nèi)一共8層，既新料層、回料層、功能壁層、回料層、粘結(jié)層、阻隔層、粘結(jié)層和內(nèi)新料層，現(xiàn)有技術(shù)中的油箱本體大都是6層共擠形成，本技術(shù)方案首次提出使用8層共擠的方案，該技術(shù)方案中增設(shè)了功能壁層和回料層，首先，8層共擠的方案使得油箱整體的剛性大大增強，其次，該技術(shù)方案中巧妙的設(shè)置了兩層回料層，使得回料的利用率大大增強。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點與實施例1完全相同。
[0021]實施例4:作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述油箱本體整體的厚度為5.5mm一6.5mm，該厚度的油箱更好的滿足高強度的油箱的要求。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點與實施例1完全相同。
[0022]實施例5:參見圖3，作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述油箱本體中隔層所占的比例為:外新料層9-15%、回料層18-22%、功能壁層12-16%、回料層25_28%、粘結(jié)層1_3%、阻隔層2-4%、粘結(jié)層1-3%和內(nèi)新料層20-25%。由于塑料燃油箱需要滿足塑料油箱安全性以及PZEV和LEV III的北美整車HC排放法規(guī)的要求，因此對其密封性以及其安全性提出更加苛刻的要求，該技術(shù)方案在滿足上述要求的前提下，提高了回料的利用率，大大降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點與實施例1完全相同。
[0023]實施例6:作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述油箱本體中隔層所占的比例為:外新料層10-13%、回料層19-21%、功能壁層13-15%、回料層25-27%、粘結(jié)層1_2%、阻隔層2_3%、粘結(jié)層1-2%和內(nèi)新料層21-23%。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點與實施例1完全相同。
[0024]實施例7:作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，外新料層10%、回料層20%、功能壁層15%、回料層26%、粘結(jié)層2%、阻隔層3%、粘結(jié)層2%和內(nèi)新料層22%。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點與實施例1完全相同。
[0025]實施例8:作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述外新料層的材料為高密度聚乙烯、回料層的材料為塑料油箱回料、功能壁層的材料為多孔聚乙烯、回料層的材料為塑料油箱回料、粘結(jié)層的材料為線性低密度聚乙烯、阻隔層的材料為乙烯和乙醇共聚物、粘結(jié)層的材料為線性低密度聚乙烯、內(nèi)新料層的材料為高密度聚乙烯。該技術(shù)方案中功能壁層，優(yōu)選采用高密度聚乙烯基材，使得其更好的與油箱內(nèi)外壁連接，有利于提高油箱的隔溫性能、隔音性能，此外，功能壁層還可以采用纖維增強高密度聚乙烯，大大提高油箱本體的剛性。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點與實施例1完全相同。
[0026]本發(fā)明還可以將實施例3、4、5、6所述技術(shù)特征中的至少一個與實施例1組合，或者將實施例3、4、5、6所述技術(shù)特征中的至少一個與實施例2組合形成新的實施方式。
[0027]需要說明的是上述實施例，并非用來限定本發(fā)明的保護范圍，在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上所作出的等同變換或替代均落入本發(fā)明權(quán)利要求所保護的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種三維多壁塑料中空箱體，其特征在于，所述中空箱體包括油箱本體，所述油箱本體從外到內(nèi)依次包括油箱外壁、油箱中間壁以及油箱內(nèi)壁，所述油箱本體內(nèi)設(shè)置有立體空腔結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維多壁塑料中空箱體，其特征在于，所述立體空腔結(jié)構(gòu)設(shè)置為U型、M形、W形、V形、O型中的一種或者幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維多壁塑料中空箱體，其特征在于，所述油箱本體從外到內(nèi)依次油箱外壁、油箱中間壁和油箱內(nèi)壁，其中油箱外壁由外新料層、回料層組成，油箱中間壁由功能壁層組成，油箱內(nèi)部由回料層、粘結(jié)層、阻隔層、粘結(jié)層和內(nèi)新料層組成，從外到內(nèi)一共8層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的三維多壁塑料中空箱體，其特征在于，所述油箱本體整體的厚度為5.5mm一6.5_。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三維多壁塑料中空箱體，其特征在于，所述油箱本體中各層所占的比例為:外新料層9-15%、回料層18-22%、功能壁層12-16%、回料層25_28%、粘結(jié)層1-3%、阻隔層2-4%、粘結(jié)層1-3%和內(nèi)新料層20-25%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三維多壁塑料中空箱體，其特征在于，所述油箱本體中隔層所占的比例為:外新料層10-13%、回料層19-21%、功能壁層13-15%、回料層25_27%、粘結(jié)層1-2%、阻隔層2-3%、粘結(jié)層1-2%和內(nèi)新料層21-23%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維多壁塑料中空箱體，其特征在于，外新料層10%、回料層20%、功能壁層15%、回料層26%、粘結(jié)層2%、阻隔層3%、粘結(jié)層2%和內(nèi)新料層22%。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的三維多壁塑料中空箱體，其特征在于，所述外新料層的材料為高密度聚乙烯、回料層的材料為油箱廢料的混合體或者油箱生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的回料、功能壁層的材料為改性、多孔聚乙烯或者改性、增強且能夠?qū)崿F(xiàn)與油箱殼體其他材料的熔接、焊接或者機械連接的材料、回料層的材料為油箱廢料的混合體、粘結(jié)層的材料為線性低密度聚乙烯、阻隔層的材料為乙烯和乙醇共聚物、粘結(jié)層的材料為線性低密度聚乙烯、內(nèi)新料層的材料為高密度聚乙烯。
【文檔編號】B60K15/073GK204210309SQ201420586396
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】孫巖, 姜林, 劉亮, 呂昊, 蘇衛(wèi)東, 王曄, 王堯 申請人:亞普汽車部件股份有限公司