[发明专利]IV型气瓶的封头结构与内衬成型方法

说明书

本发明涉及一种IV型气瓶的封头结构与内衬成型方法，所述方法包括以下步骤：1）机械手夹持上下两块金属嵌件，置于模具中相应的位置，坯料挤出，坯料下端穿过上下两块金属嵌件的极孔；2）模具闭合，3）型坯吹塑成型结束，进行模具内部对流换热冷却，冷却到适当温度，开模，去除带有嵌件的型坯，切除吹塑飞边，随后冷却定型4）将冷却定型后的型坯置于台架上固定，用刀片切除吹塑假头；5）装配金属端盖，金属端盖与金属嵌件采用螺纹连接，金属端头颈部的凹槽供扭力扳手着力，6）纤维缠绕。该技术方案解决了挤出吹塑型坯不能穿过金属嵌件极孔的问题，同时针对该结构提出了工程实现的工艺方法，从而有效发挥出挤出吹塑工艺的优势。

技术领域

本发明涉及一种成型方法，具体来说涉及一种IV型气瓶的封头结构与内衬成型方法，属于油箱成型结构部件技术领域。

背景技术

III型气瓶的内衬是由铝合金旋压成型，特点是无缝，但是重量大。燃料电池汽车对于重量的要求很高，希望能够减轻气瓶的重量，那么IV型气瓶就具有突出的优势，因为的它的内衬是由塑料制成的，重量较轻。但是塑料内衬也有两个重要的难点，第一成型方法，第二密封性能。

关于塑料内衬的成型方法主要有两种：滚塑与吹塑。滚塑工艺简单，但是效率非常低，很难满足汽车工业化生产的节拍，一次吹塑成型内衬工艺较为复杂，结构密封较难考虑，但是生产效率非常高。这两种工艺均有各自的优点和缺点，本领域的技术人员一直尝试即满足密封性能，并且生产效率高的工艺，但是该方案一直没有实现。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种IV型气瓶的封头结构与内衬成型方法，该技术方案主要解决了挤出吹塑型坯不能穿过金属嵌件极孔的问题，同时针对该结构提出了工程实现的工艺方法，从而有效发挥出挤出吹塑工艺的优势。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种IV型气瓶的封头结构与内衬成型方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1）机械手夹持上下两块金属嵌件，置于模具中相应的位置，坯料挤出，坯料下端穿过上下两块金属嵌件的极孔；

2）模具闭合；

3）底部吹针座供气，吹张型坯，型坯吹塑贴模结束，上端吹针孔内的吹针刺破吹塑假头，在型坯内部形成了一个气流通道，吹针座和上端吹针孔进行模具内部对流换热冷却，冷却到适当温度，开模，去除带有嵌件的型坯，切除吹塑飞边，随后冷却定型；

4）将冷却定型后的型坯置于台架上固定，用刀片切除吹塑假头；

5）装配金属端盖，金属端盖与金属嵌件采用螺纹连接，金属端头颈部的凹槽供扭力扳手着力，端盖的锥面结构为接触面提供了密封正压力，保证了良好的密封性；

6）纤维缠绕。待金属部件装配结束，在内衬总成表面涂覆一层树脂，用于改善表面质量和与纤维结合强度。将内衬总成固定在缠绕机上，缠绕上浸润树脂的碳纤维或是碳纤维预浸带，缠绕后的强度满足气瓶的工作压力，碳纤维外层缠绕少量玻璃纤维，用于保护内层碳纤维层。本发明描述了一次吹塑成型内衬的工艺实现方法，可实现内衬壁面没有哈夫线，结构完整，高低压交变疲劳失效风险小，气瓶的密封结构采用锥面密封结构，简单有效。金属与塑料内衬的结合方式为半嵌入式，结构简单，保证了金属与塑料之间不发生相对移动，易于吹塑成型。

作为本发明的一种改进，所述步骤2）中模具闭合，具体如下，型坯形成密闭型腔，上下吹针刺入型坯，向型坯内吹入高压气体，使型坯贴模，将塑料挤入嵌件的凹槽内，此为塑料包裹金属增强连接的方法。金属嵌件在与塑料接触的一面上开设有辐射状沟槽，为后期螺纹装配提供力矩，上端嵌件在气压的作用下，不会下落，从而机械手退出，等待下一步指令。