通用吹塑成型汽车燃油箱的生产方案
加工三班刘琦 1043002043
一、塑料燃油箱的优点
1. 质量轻。

通常，铁油箱的壁厚至少为1.2mm，塑料油箱的平均壁厚为4mm。

由于铁的密度为7.8,再加上铁油箱外表面要做防锈处理，从而使其密度可达到8，而HDPE塑料材料的密度为0.95左右，因此一只同等容积的铁油箱比塑料油箱重
2.5倍。

因此，相同形状和体积的塑料燃油箱比铁质燃油箱重量大大减轻，使汽车自身的重量大大减小，从而能节省不少能量。

2. 防腐能力强。

由于塑料具有很强的耐化学腐蚀能力，因此塑料油箱不会因腐蚀而产生一些杂质，从而不会导致杂质通过供油系统进入发动机而导致发动机的损伤，降低其使用寿命，也不会堵塞油管使机器产生故障。

3. 造型随意。

随着汽车配置的越来越多，为了充分利用空间，现代汽车的外型设计变得越来越紧凑。

与金属燃油箱不同的是，塑料燃油箱通常是采用一次吹塑成型的方式，可以成型出形状复杂的异形产品，因此有利于在汽车总体布置已经确定的情况下，根据现有的底盘剩余空间来成型出适合的燃油箱形状，并尽可能地增大燃油箱的容积，这是金属燃油箱无法比拟的。

4. 安全性高，不会因热膨胀而爆炸。

目前，大多数的塑料燃油箱都是采用高分子量的聚乙烯材料制造而成。

这种材料的热传导性很低，仅为金属的1%。

同时，高分子量聚乙烯具有良好的弹性和刚性，在-40℃和 90℃的情况下仍可保持良好的机械性能，经撞击后能自行回弹而不会产生永久变形，同时在磨擦或撞击过程中不会产生电火花而引起爆炸事故，即使汽车不慎着火，金属燃油箱在发生火灾时很容易爆炸，危险性大。

由于塑料燃油箱采用高分子材料制造，热传导性很低。

塑料具有弹性，当发生撞击与摩擦时不易发生火花。

也不会因塑料燃油箱受热膨胀而发生爆炸，因此塑料燃油箱具有很高的安全性。

5. 生产成本低，加工工艺简单，不论多复杂的产品造型都可一次成型，并且报废的产品经粉碎后材料可以循环使用。

6. 力学性能优良。

塑料具有很好的粘弹性，塑料燃油箱在-40~60℃的情况下，仍具
有优良的抗冲击性能及其他机械性能。

其抗冲击性能是金属燃油箱的2~4倍。

二、成型方法
1. 油箱为中空制品，通常采用吹塑的方法成型。

由于塑料燃油箱要求有良好的力学性能（主要是抗压、抗冲性能、耐压强度等）、阻透性能、抗静电性能、耐压强度、耐热性能和耐震动性能等，通常一种树脂无法完全满足这些性能，因此常采用多层吹塑的方法来成型塑料燃油箱。

多层共挤出吹塑是多层复合制品的一种成型方法。

它采用两种以上塑料品种，或使用两台以上的挤出机，共同挤出多层结构的型坯，通过压缩空气使型坯在模具型腔内吹胀，并成型为多层复合结构的吹塑制品，这一过程称之为多层共挤出吹塑成型。

2. 滚塑成型是将低密度聚乙烯(LDPE)加入模具中，然后模具沿两垂直轴不断旋转并被加热，模内的坯料在重力和热能的作用下逐渐均匀地涂布、熔融粘附于模腔的整个表面上，待完全塑化达到要求厚度后，往模具夹套内注入冷水经冷却定型而成制品。

这种制品壁厚相对均匀，易于安装金属类紧固镶件，模具简单，但材料难以符合汽车燃油箱对性能的要求且成型周期较长，能耗大，多用于空间大、批量小的商用车领域。

三、树脂选择
目前常用的多层燃油箱一般为6层，其结构从内到外分为新料层、粘结层、阻隔层、粘结层、回料层、新料层。

其中，内新料层为HDPE，起成型、强度、骨架等作用，而外新
料层为了确保耐火性添加黑色母。

阻隔层多采用PA或E／VOH，PA阻烃性好而E／VOH阻甲醇性好。

由于HDPE是非极性物质，E／VOH是极性物质(一OH基团)，HDPE和E／VOH之间没有粘结强度，HDPE层与EVOH层之间必须通过一个粘结层来连接，所以粘结层用的粘结剂对阻隔材料和HDPE要有较强的粘结力、良好的粘结耐久性能和加工性能，通常用于多层共挤塑料油箱的粘结剂是由PE、马来酸酐、有机过氧化物在一定温度下通过双螺杆挤出机经过熔融反应而成的。

由于多层燃油箱有阻隔层，所以其抗燃油渗透能力更强，其燃油渗漏量可降至0．2 g／24 h(对汽油)；O．7—1．2 g／24 h(对汽油一甲醇、乙醇燃料)。

因此，多层共挤技术在防止大气污染和循环再利用方面起到了有效的作用，势必成为塑料燃油箱的主流发展方向。

四、工艺条件
本方案采用多层挤出吹塑的方案生产汽车塑料燃油箱，多层吹塑成型设备可采用德国贝克姆（BEKUM）公司开发的多层共挤出吹塑机BA330MCOEX。

这种多层共挤吹塑机为单工位吹塑机，采用集成的材料重力称重工艺控制方式，具有移动性合模机构，直线性行程锁模系统的锁模力为1500KN，最大模具开距为2700mm, 最大模具长度为1800mm，最大模具宽度
为 1500mm。

挤出方式为连续式,，有6个挤出机挤出能力为200-800kg/hr机头为6层共计挤出式，机头的最大直径为600mm。

在原料塑化挤出前要进行干燥，特别是PA6为吸湿性塑料，须在80℃以上的热空气中干燥16小时。

内外层采用HDPE，回收料层采用回收的HDPE。

挤出机加料段温度定为150℃，塑化段温度定为165℃，计量段温度为170℃，口模温度为180℃。

粘接层采用马来酸酐改性PE。

挤出机加料段温度定为125℃，塑化段温度定为140℃，计量段温度为150℃，口模温度为160℃。

阻隔层采用PA6。

挤出机加料段温度定为220℃，塑化段温度定为240℃，计量段温度为250℃，口模温度为260℃。

模具温度为 60~90℃。

吹胀压力、吹气时间、冷却时间、取件时间及成型周期根据燃油箱的大小而定。