一种具有增强件的液体储箱及其生产方法与流程

1.本发明属于液体储箱技术领域，具体涉及一种具有增强件的液体储箱及其生产方法。


背景技术：

2.随着排放法规的日趋严格，新能源车越来越普及。新能源车中的插电式混合动力车，油电两用，短途用电，长途用油，在实现低油耗的同时又消除了人们的里程焦虑，受到世界各国的大力推广和人们的青睐。
3.插电式混合动力车在用电时，发动机不工作，不能对炭罐进行脱附。为避免燃油蒸汽进入炭罐使炭罐饱和，一般将燃油蒸汽密封在油箱内，因此油箱需要承受一定的压力。目前常见的提高油箱耐压能力的方法有：1.在油箱内部放置支撑架，连接油箱上下内表面。该方法在生产时需要组件内置机构用于将支撑架放到油箱内部，支撑架和工装设备有不小的成本，占用油箱内部空间，支撑架可能会挤占其他零件的位置，有一些地方如斜面等不适合放置支撑架。2.采用油箱内壁上下表面对顶连接(kiss-off)。该方法会牺牲很大的油箱容积，且面积小的区域不适合放置kiss-off。3.在油箱表面放置多道横向、纵向金属绑带，形成类似笼状结构。该方法中的金属笼开发成本高，重量重，不符合当前轻量化的发展趋势。4.在油箱表面连接增强层。增强层占用空间少，重量轻。增强层中的树脂必须为和油箱材料相兼容的材料。增强层需要充分加热，但现有技术中在机械手固定住增强层并将增强件移动到模具上的过程是不对增强件加热的，增强层不加热的时间较长，且利用高压吹气将料坯和增强层焊接，在高压吹气前增强材料有较多的温度损失。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种具有增强件的液体储箱及其生产方法，以解决现有技术中如下问题：在机械手固定住增强层并将增强件移动到模具上的过程是不对增强件加热的，增强层不加热的时间较长，且利用高压吹气将料坯和增强层焊接，在高压吹气前增强材料有较多的温度损失。
5.为实现上述目的，本技术通过以下技术方案实现的：
6.一种具有增强件的液体储箱，在液体储箱的表面设置有增强件，所述增强件由含纤维的热塑性复合材料制成。
7.进一步的，复合材料由一层以上预浸料层构成，每层预浸料层均含有编织的或非编织的连续纤维，所述连续纤维被树脂包裹或浸润。
8.进一步的，所述树脂为与液体储箱材料兼容或不兼容。
9.进一步的，增强件的弯曲模量为液体储箱材料弯曲模量的2倍以上。
10.进一步的，增强件最外侧的树脂为与油箱材料相互兼容的材料。
11.进一步的，所述增强件最外侧的树脂的厚度为0.01mm以上。
12.一种具有增强件的液体储箱的生产方法，包括以下步骤：
13.s1、y型机械手的一侧为嵌环夹持装置，另一侧为加热器，加热器内设置有吸气装置用于吸住上述任一项的增强件，加热器内的加热元件加热增强件；
14.s2、机械手将增强件放到模具的相应区域的第一顶出装置的末端或相应区域的吸气装置处，并固定住增强件；
15.s3、机械手撤出，模具和中间模移动到料坯处；
16.s4、中间模对应增强件的第二顶出装置顶出或中间模上的凸出区域，将料坯顶到增强件上，使得增强件与料坯焊接在一起；
17.s5、中间模退出，在料坯内放内置件，高压吹气成型；
18.s6、开模，取出液体储箱。
19.进一步的，加热器的外侧设置有加热器门。
20.进一步的，在加热器内设置有多个第三顶出装置，在第三顶出装置的末端设置有吸气装置。
21.进一步的，第一顶出装置与增强件的固定是通过设置于第一顶出装置上的吸气结构实现的。
22.本发明的有益效果是：
23.本方案在机械手固定增强件并将增强件移动到模具上的过程中是对增强件进行加热的。减少了增强件在焊接前的冷却时间，使增强件有更高的温度。
24.本方案中增强件不直接接触温度较低的模具，可以有效降低增强件的降温速度。
25.本方案是用中间模将料坯顶到增强材料上并焊接。在高压吹之前，用中间模作为焊接的压力来源，此时料坯和增强材料有较高的温度，热量损失少，焊接质量更好。
附图说明
26.图1是y型机械手结构示意图；
27.图2是闭门状态的加热器；
28.图3.1是开门状态的加热器，里面有加热元件和可伸缩吸气装置；
29.图3.2是无门加热器，里面设置有加热元件和吸气装置；
30.图4.1是增强件被固定在第一顶出装置上的示意图；
31.图4.2是增强件被固定在模具的吸气装置上的示意图；
32.图5.1是中间模上的第二顶出装置的示意图；
33.图5.2是中间模上的凸出区域的示意图；
34.图6是中间模将增强件和料坯焊接的示意图；
35.图7、图8是料坯处于模具和中间模之间状态的示意图；
36.图9是中间模将增强件和料坯焊接的示意图。
37.附图标记说明
38.1-加热器，2-嵌环夹持装置，3-加热器门，4-吸气装置，5-加热元件，6-模具，7-第一顶出装置，8-吸气孔，9-增强件，10-料坯，11-中间模，12-第二顶出装置，13-凸出区域。
具体实施方式
39.以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅
能用来解释和说明本技术的技术方案，而不能解释为是对本技术技术方案的限制。
40.本技术提供一种具有增强件的液体储箱，在液体储箱的表面设置有增强件，在本技术的技术方案中，可以将增强件设置于液体储箱的外表面。
41.本技术的增强件的材质由含纤维的热塑性复合材料制成，热塑性复合材料由一层或多层预浸料层构成，即每层预浸料层均含有编织的连续纤维或单一方向非编织的连续纤维，并且上述的连续纤维被树脂包裹或浸润。
42.上述的树脂可以是与液体储箱材料兼容或不兼容的材料。本技术的增强件的弯曲模量至少为液体储箱材料弯曲模量的2倍，优选为3倍以上。
43.在增强件最外侧的树脂为与液体储箱材料相互兼容的材料，其厚度最小为0.01mm，优选为0.03mm或以上。
44.如图1至图9所示，本技术还提供一种具有增强件的液体储箱的生产方法，包括以下步骤：
45.机械手上一侧为嵌环夹持装置2，另一侧为加热器1，加热器持续加热，确保加热器内部保持恒定的指定温度。在加热器1里面有若干第三顶出装置，在每个第三顶出装置的末端均设置有吸气装置4。在本技术的其它实施例中，加热器持续加热，确保加热面保持恒定温度，加热器上有吸气装置，如吸盘。
46.吸气装置4用于吸住上述任一项的增强件9，加热器内的加热元件5加热增强件，加热器的加热面加热增强件。
47.机械手到达增强件放置处，加热器门开启，第三顶出装置顶出，末端的吸盘吸住增强件，第三顶出装置和增强件一起撤回到加热器，加热器门3关闭，增强件在加热器内被加热到指定温度。在本技术的其它实施例中，机械手到达增强件放置处，加热器加热面的吸盘吸住增强件，增强件在加热面处被加热到指定温度。
48.机械手将增强件放到模具的相应区域的第一顶出装置7的末端并固定住增强件。具体的，第一顶出装置从模具表面顶出，机械手将增强件放到模具6的第一顶出装置7的末端，在第一顶出装置的末端有吸气装置用于固定增强件，本技术方案的增强件不直接接触温度较低的模具，可以有效降低增强件的降温速度。在本技术的其它实施例中，机械手将增强件放到模具的相应区域的吸气装置的末端并固定住增强件。吸气装置末端为柔性材料，如橡胶吸盘。吸盘面略微突出模具平面，使得增强件不接触模具。本技术方案的增强件不直接接触温度较低的模具，可以有效降低增强件的降温速度。
49.机械手撤出，模具6和中间模11移动到料坯10处，在合模时第二顶出装置12顶出，此时料坯在模具和中间模之间。中间模对应增强件的第二顶出装置顶出，将料坯顶到增强件上，使得增强件与料坯接触，并继续将二者顶到模具上(模具上的第一顶出装置同时撤回)，使两者焊接起来。
50.在本技术的其它实施例中，机械手撤出，模具6和中间模11移动到料坯10处，此时料坯在模具和中间模之间。合模时中间模对应增强件9的凸出区域13将料坯顶到增强件9上，使得增强件与料坯接触，并继续将二者顶到模具上，使两者焊接起来。
51.中间模退出，组件内置机构放内置件，高压吹气成型。
52.开模，取出液体储箱。
53.以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经
过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

技术特征：
1.一种具有增强件的液体储箱，其特征在于，在液体储箱的表面设置有增强件，所述增强件由含纤维的热塑性复合材料制成。2.根据权利要求1所述的具有增强件的液体储箱，其特征在于，复合材料由一层以上预浸料层构成，每层预浸料层均含有编织的或非编织的连续纤维，所述连续纤维被树脂包裹或浸润。3.根据权利要求2所述的具有增强件的液体储箱，其特征在于，所述树脂为与液体储箱材料兼容或不兼容。4.根据权利要求1所述的具有增强件的液体储箱，其特征在于，增强件的弯曲模量为液体储箱材料弯曲模量的2倍以上。5.根据权利要求2所述的具有增强件的液体储箱，其特征在于，增强件最外侧的树脂为与油箱材料相互兼容的材料。6.根据权利要求1所述的具有增强件的液体储箱，其特征在于，所述增强件最外侧的树脂的厚度为0.01mm以上。7.一种具有增强件的液体储箱的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、y型机械手的一侧为嵌环夹持装置，另一侧为加热器，加热器内设置有吸气装置用于吸住上述权利要求1至6中任一项的增强件，加热器内的加热元件加热增强件；s2、机械手将增强件放到模具的相应区域的第一顶出装置的末端或相应区域的吸气装置处，并固定住增强件；s3、机械手撤出，模具和中间模移动到料坯处；s4、中间模对应增强件的第二顶出装置顶出或中间模上的凸出区域，将料坯顶到增强件上，使得增强件与料坯焊接在一起；s5、中间模退出，在料坯内放内置件，高压吹气成型；s6、开模，取出液体储箱。8.根据权利要求7所述的具有增强件的液体储箱的生产方法，其特征在于，加热器的外侧设置有加热器门。9.根据权利要求8所述的具有增强件的液体储箱的生产方法，其特征在于，在加热器内设置有多个第三顶出装置，在第三顶出装置的末端设置有吸气装置。10.根据权利要求7所述的具有增强件的液体储箱的生产方法，其特征在于，第一顶出装置与增强件的固定是通过设置于第一顶出装置上的吸气结构实现的。

技术总结
本发明涉及一种具有增强件的液体储箱及其生产方法，在液体储箱的表面设置有增强件，所述增强件由含纤维的热塑性复合材料制成。本方案在机械手固定增强件并将增强件移动到模具上的过程中是对增强件进行加热的。减少了增强件在焊接前的冷却时间，使增强件有更高的温度；并且增强件不直接接触温度较低的模具，可以有效降低增强件的降温速度。同时用中间模将料坯顶到增强材料上并焊接。在高压吹之前，用中间模作为焊接的压力来源，此时料坯和增强材料有较高的温度，热量损失少，焊接质量更好。焊接质量更好。焊接质量更好。


技术研发人员：姜林 高德俊 吕昊 周刚 苏卫东 毕舜 何月雯 崔健 蒋彬鹏
受保护的技术使用者：亚普汽车部件股份有限公司
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2022/3/8