一种具有骨架增强的复合材料卡车油箱支架制造技术

本发明专利技术公开了一种具有骨架增强的复合材料卡车油箱支架，首次将塑料与纤维复合而成的复合材料X‑FORM应用其中，与金属嵌件连接后作为骨架，再与预塑的塑料、连续长纤维纱一体注塑成型。X‑FORM是使用热塑性塑料预浸的连续长纤维纱缠绕或拉挤成型，X‑FORM质量较小，强度较高，大幅提高了复合材料油箱支架的强度及耐蠕变水平。一体注塑成型过程中加入的纤维质量含量占塑化原料的50％‑60％，X‑FORM中的纤维含量为50％‑80％。本发明专利技术提高了复合材料油箱支架的轻量化水平，提高了油箱支架的使用寿命，减少了生产工序，降低了生产成本，易于装配。

【技术实现步骤摘要】
一种具有骨架增强的复合材料卡车油箱支架
本专利技术属于汽车零部件
，涉及一种卡车油箱支架总成，具体涉及一种具有骨架增强的复合材料卡车油箱支架。
技术介绍
随着能源危机和环境危机的日益突出，人们对汽车轻量化的要求越来越高。作为技术密集型产业，汽车的发展需要新材料和新工艺。而复合材料的优良性能恰恰满足了汽车发展的需要。汽车零部件所用的金属材料开始逐步被复合材料取代。目前常见的油箱支架总成，其主要使用的是金属材料。金属支架存在重量大，耐环境性能差，易锈蚀等缺点，不能很好的满足现行车辆对油箱支架的要求。X-FORM复合材料是一种塑料与纤维复合制成的新型复合材料，具有质量轻，强度高，模量高等优点，在塑料中加入X-FORM能明显改善塑料耐蠕变性能差的缺点。目前X-FORM只是刚刚出现，仅国外有，国内比较少见，其生产应用更是少。因而本专利技术首次将X-FORM应用在汽车油箱支架一块，以获得较优的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是：在满足卡车对油箱支架性能要求的基础上，提供一种具有骨架增强的复合材料卡车油箱支架总成，提高复合材料油箱支架的轻量化水平，同时提高使用寿命，且成本低，易于装配和维护。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：所述具有骨架增强的复合材料卡车油箱支架，其特征在于，它由金属嵌件和塑料与纤维复合制成的X-FORM复合材料相连后放入注塑机模具中，加入事先混炼塑化好的塑料粒子与连续长纤维纱一体注塑成型而成，其中一体注塑成型过程中加入的连续长纤维纱占塑化原料总质量的50％-60％。进一步优化为：所述油油箱支架使用的金属嵌件为铜嵌件、铝嵌件、电镀钢嵌件中的一种。进一步优化为：所述金属嵌件包括衬套、带钩衬套、衬管，X-FORM是通过嵌入带钩衬套的钩中与带钩衬套相连的。进一步优化为：所述X-FORM是以塑料为基体采用螺杆挤出机、浸渍装置、张力辊完成塑料对连续长纤维纱预浸而成，优选的是所述X-FORM是使用塑料预浸连续长纤维纱通过缠绕而成或是使用塑料预浸连续长纤维纱通过拉挤而成。进一步优化为：X-FORM中连续长纤维纱含量占总质量的50％-80％。进一步优化为：使用的塑料为PP、PA、PP+EPDM+T20、PET、PBT、PC中的一种。这里强调的是无论是混炼塑化过程中加入的塑料粒子还是制备X-FORM加入的塑料都是选用上述几种塑料中的一种，塑料优选热塑性塑料，其中每一款油箱支架产品的制备过程中优选X-FORM与塑化选用同种塑料。进一步优化为：使用的连续长纤维纱为玻璃纤维纱、碳纤维纱、玄武岩纤维纱中的一种。这里强调的是无论是混炼塑化过程中加入的连续长纤维纱还是制备X-FORM加入的连续长纤维纱都是选用上述几种纤维纱中的一种，其中每一次油箱支架产品的制备过程中优选X-FORM与塑化选用同种连续长纤维纱。本专利技术是一种具有骨架增强的复合材料卡车油箱支架总成，其与现有的金属支架相比具有以下优点：1、复合材料油箱支架质量轻，有利于汽车轻量化，改善燃油经济性；2、能够一次性一体成形，减少了生产工序，降低了生产成本；3、X-FORM质量较小，强度较高，大幅提高了复合材料油箱支架的强度及耐蠕变水平，所得复合材料油箱支架的强度及耐蠕变水平高；4、复合材料油箱支架质量轻，易于装配。5、复合材料油箱支架设计自由度高。具体实施方式本专利技术提供一种具有骨架增强的复合材料卡车油箱支架，它由金属嵌件和塑料与纤维复合制成的X-FORM复合材料相连后放入注塑机模具中，加入事先混炼塑化好的塑料粒子与连续长纤维纱一体注塑成型而成。其中X-FORM是以塑料为基体采用螺杆挤出机、浸渍装置、张力辊完成塑料对连续长纤维纱预浸而成，例如所述X-FORM可以是使用塑料预浸连续长纤维纱通过缠绕而成，或者也可以是使用塑料预浸连续长纤维纱通过拉挤而成。X-FORM中连续长纤维纱含量占总质量的50％-80％。而一体注塑过程中，连续长纤维纱的加入量占预混炼塑化料的50％-60％质量分数。塑化和X-FORM中使用的塑料可以是PP、PA、PP+EPDM+T20、PET、PBT、PC中的一种，使用的连续长纤维纱可以是玻璃纤维纱、碳纤维纱、玄武岩纤维纱中的一种。油箱支架使用的金属嵌件为铜嵌件、铝嵌件、电镀钢嵌件中的一种。金属嵌件包括衬套、带钩衬套、衬管，X-FORM是通过嵌入带钩衬套的钩中与带钩衬套相连后放入注塑模具中的。所述油箱支架的制备过程大致为：首先将塑料与纤维复合制成的X-FORM复合材料，然后将制好X-FORM复合材料(本专利技术的X-FORM也可以是从外面购买的，如从INXIDE公司购买而来的)与金属嵌件连接后放入注塑模具中，另一方面将塑料粒子与连续长纤维纱放入双螺杆挤出机中进行混炼塑化，塑化好的原料通过双螺杆挤出进入注塑机的注塑缸，塑化好的塑料和连续长纤维纱原料进入放置有X-FORM、金属嵌件的注塑模具中，通过模温机控温，而后冷水机冷却并脱模即得油箱支架半成品，后经修边工序即得具有骨架增强的复合材料卡车油箱支架总成。连接有金属嵌件的X-FORM成为整个一体成型的油箱支架的骨架，X-FORM质量较小，强度较高，可以大幅提高了复合材料油箱支架的强度及耐蠕变水平，从而提高了油箱支架的使用寿命，一体成型减少了生产工序，降低了生产成本，质量轻，且易于装配。下面通过几个实施例来说明所得油油箱支架的性能。实施例1第一步：将X-FORM复合材料(从INXIDE公司购买)与铜嵌件上的带钩衬套相连后，放入注塑模具中，模具预热温度为60℃热流道温度为240℃。第二步：选择熔融指数为55g/10min的聚丙烯塑料粒子，在循环除湿干燥机内进行干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为4h。第三步：将改性PP放入双螺杆挤出机的前段，玻璃纤维纱放入双螺杆挤出机的后段，其中玻璃纤维纱的加入量占50％，进行混炼预塑，控制挤出机温度在230-240℃螺杆转速200r/min，喂料称下料量34kg/h。第四步：混炼塑化好后注入注塑机模具中，第一阶段注射压力为75bar，注射速度40％，注射时间为2s，第二阶段注射压力为105bar，注射速度60％，注射时间为2.5s，第三阶段注射压力为95bar，注射速度50％，注射时间为2s，第四阶段注射压力为60bar，注射速度45％，注射时间为1.5s。注射完成后保压5s，保压速度18％，保压压力50bar。保压结束后，冷却40s开模，即得油箱支架。实施例2本实施例与实施例1不同的是所用X-FORM复合材料由PA与玻璃纤维纱按照质量比1:1制成，预先混炼塑化中加入的塑料粒子为PA，连续长纤维纱为碳纤维纱，其中碳纤维纱的加入量占50％。第一步：将X-FORM复合材料(从INXIDE公司购买)与铜嵌件上的带钩衬套相连后，放入注塑模具中，模具预热温度为90℃热流道温度为265℃。第二步：选择熔融指数为55g/10min的PA6塑料粒子，在循环除湿干燥机内进行干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为4h。第三步：将改性PA6放入双螺杆挤出机的前段，玻璃纤维纱放入双螺杆挤出机的后段，其中玻璃纤维纱的加入量占50％，进行混炼预塑，控制挤出机温度在250-270℃，螺杆转速200r/min，喂料称下料量30kg/h。第四步：混炼塑化好后注入注塑机模具中，第一阶段注射压力为55bar，注射速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有骨架增强的复合材料卡车油箱支架，其特征在于，它由金属嵌件和塑料与纤维复合制成的X‑FORM复合材料相连后放入注塑机模具中，加入事先混炼塑化好的塑料粒子与连续长纤维纱一体注塑成型而成，其中一体注塑成型过程中加入的连续长纤维纱占塑化原料总质量的50％‑60％。

【技术特征摘要】
1.一种具有骨架增强的复合材料卡车油箱支架，其特征在于，它由金属嵌件和塑料与纤维复合制成的X-FORM复合材料相连后放入注塑机模具中，加入事先混炼塑化好的塑料粒子与连续长纤维纱一体注塑成型而成，其中一体注塑成型过程中加入的连续长纤维纱占塑化原料总质量的50％-60％。2.根据权利要求1所述的一种具有骨架增强的复合材料卡车油箱支架，其特征在于，使用的金属嵌件为铜嵌件、铝嵌件、电镀钢嵌件中的一种。3.根据权利要求1所述的一种具有骨架增强的复合材料卡车油箱支架，其特征在于，所述金属嵌件包括衬套、带钩衬套、衬管，X-FORM是通过嵌入带钩衬套的钩中与带钩衬套相连的。4.根据权利要求1所述的一种具有骨架增强的复合材料卡车油箱支架，其特征在于，使用的X...

【专利技术属性】
技术研发人员：高康，李国民，周刚，马世鹏，
申请(专利权)人：宁波华翔汽车技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33