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技术领域

本发明涉及中空箱体内部连接组件，具体来说涉及一种连接组件及带有连接组件 箱体的成型方法，属于燃油箱制造技术领域。

背景技术

汽车整体行业的发展对车身轻量化、高设计自由度、安全性能等要求逐日提升，可 满足上述各类需求的塑料燃料箱的应用范围也逐步扩大。但是塑料燃料箱常用的HDPE，即 高密度聚乙烯材质、结构相对于金属材料在抵抗燃料箱耐压变形方面欠缺，比如在插电式 混合动力汽车燃料箱的工程领域需要保持燃料箱内部高压时需要具有耐高压变形的能力。 插电式混合动力汽车和增程式电动汽车在一般情况下仅由电动机驱动，发动机长时间不工 作，故为了防止油蒸汽不断排放到大气造成环境污染，插电式混合动力汽车和增程式电动 汽车在发动机不工作的情况下燃料箱系统处于密封状态，随着一天的昼夜温度的变化与燃 料箱内部的热量交换，密封燃料箱系统中的燃料，例如汽油、柴油会产生较大的温差变化从 而导致产生较高的内部燃油蒸汽压变化，在某些情况下密封燃料箱系统内会和外界环境之 间建立起较大的压差，压差可达40kPa高压以及-20KPa的负压。所以，插电式混合动力汽车 和增程式电动汽车对燃料箱系统发起了更严峻的耐高低压的挑战。

由于整个行业对燃料箱的密封性以及安全性要求较高，因此，上述问题一直没有 得到很好的解决，现有技术往往采用金属燃料箱来满足耐高压的性能要求，但是由于金属 燃料箱的耐腐蚀性差、重量重、外形设计自由度小的特点，并不能很好地应用在耐高压的燃 料箱的领域；另一种常见的现有技术中采用吹塑过程中利用模具将塑料型坯的上下表面局 部区域挤压连接，也就是俗称的KISS-OFF结构，此种结构有一些缺点，例如可制造性差、牺 牲额定容积、由于型坯拉伸剧烈容易产生小壁厚区域等，其布置的位置也有较大的局限性。 因此，迫切的需要一种新的技术方案解决上述技术问题，实现燃料箱的耐高低压性能、轻量 化需求、高设计自由度需求以及安全性能等。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种连接组件及带有连接组件 箱体的成型方法，首先该技术方案提供的内部增强组件可以牢固的连接中空箱体上下内 壁；并且通过该生产方法生产的中空箱体可以承受较高的压力，实现燃油箱的耐高低压性 能、轻量化要求以及高设计自由度的需求。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，中空箱体内部连接组件，其特征在 于，所述连接组件包括两个连接部件以及设置在两个连接部件之间的支撑部件，所述支撑 部件与连接部件过盈配合或者螺栓连接或者焊接，所述支撑部件的数量至少为一个。通过 装配式实现连接部件和支撑部件之间的连接，不仅简单方便快速，而且同传统的通过注塑 包胶连接方式相比，能够大幅节约成本；此外，由于该技术方案中支撑部件的数量可以设置 多个，通过本发明的连接方式，还可随时根据箱体内部的高度调节更换支撑部件的长度来 匹配箱体的高度，而无需对整体内部连接组件进行更换处理，相较之下，本发明的设计更能 节约材料成本和生产时间。

作为本发明的一种改进，所述连接部件的形状为圆形或者椭圆形或者多边形或者 不规则图形中的一种，所述端部上设置为纯平面或者具有凹槽的平面或者具有麻点的平 面。即连接部件与中空箱体内壁的连接端面设置为圆环形，根据实际的应用需要，可以将圆 环形连接端面设置为纯平面、或带有凹槽的平面、或带有麻点结构的平面、或其它任意适合 的连接结构。

作为本发明的一种改进，所述支撑部件上设置有定位结构、凹陷结构，连接部件与 支撑部件的装配面上设置有凸起结构，与支撑部件上的定位结合、凹陷结构配合使用。在连 接部件和支撑部件相互装配的接触面上，连接部件的装配接触面上可以设置有若干凸起结 构，其中包括至少一个装配定位结构（和支撑部件上的定位结构配合使用），支撑部件的装 配接触面上可以设置有相对应的若干凹陷结构，其中包括至少一个装配定位结构（和连接 部件上的定位结构配合使用）。

作为本发明的一种改进，所述连接部件上设置有加强筋结构。连接部件和支撑部 件装配后，面向中空箱体内壁的一端，支撑部件的高度需要低于连接部件一定的范围，从而 保证连接部件和中空箱体内壁的有效固定连接，尤其是在采用焊接或熔接方式固定时；同 时也可以作为内部连接结构和中空箱体内壁连接时的定位孔。

作为本发明的一种改进，所述支撑部件的数量为两个或者三个，相邻支撑部件之 间通过螺栓、螺纹孔连接；包含两个支撑部件的内部连接组件，其一支撑部件上可以设置为 螺纹孔、任意形式的装配结构、焊接结构；另一支撑部件可以设置为与螺纹孔相匹配的螺 栓、任意形式的配合的装配结构、焊接机构。另外，带有螺栓的支撑部件上可以在螺栓一端 设置定位结构，从而保证两支撑部件连接后的总体长度在需求范围内。包含三个支撑部件 的内部连接组件，其中两个支撑部件上可设置螺纹孔、任意形式的装配结构、焊接结构；，第 三个支撑部件的两端设置可为与螺纹孔相匹配的螺栓、任意形式的配合的装配结构、焊接 机构。另外，带有螺栓的支撑部件上可以在螺栓一端设置定位结构，从而保证支撑部件连接 后的总体长度在需求范围内。通过此种设计，第三个支撑部件的长度可根据实际产品需要 进行调节，从而减少在产品调试过程中对每个支撑部件的更改时间，同时，此种支撑部件分 开式的设计可以减少产品更改对材料的浪费。

作为本发明的一种改进，所述支撑部件的材料为金属或者高强度塑料。金属可以 是不锈钢材料，此种材料强度更高且不易老化变形，所以在做结构设计时无需采用复杂的 形状结构，所以加工制造成本较低；高强度塑料可以是PA（尼龙），此种材料重量较轻，且不 易腐蚀，同时高强度塑料不会存在静电积累的现象；所述支撑组件设置为空心结构或者为 实体结构也可以设置为空心结构里面具有一定的填充物，可以根据实际情况进行选择。

带有连接组件箱体的成型方法，所述方法包括以下步骤：1）两片口模装置下料，2） 将预成型模板装置移到模具中间；3）下料到位后，模具半模与预成型模板闭合，内部高压吹 塑，进行壳体预成型；4）预吹成型一定时间后，开模；5）将中间预成型模板装置移出，同时组 件内置机构进入模具中间指定位置；6）组件内置机构将内部连接组件一侧连接部件端面连 接到型坯的指定位置；（放置内部连接结构的动作也可以通过机器人来完成）7）将组件内 置机构移出；8）模具再次合模，内部连接结构另一侧连接部件端面连接到另一侧型坯的指 定位置；9）高压吹气完成中空箱体本体的最终成型；10）开模，取出产品。

作为本发明的一种改进，所述步骤6）中，在内部连接组件通过组件内置装置与中 空箱体内壁连接时，内部连接组装件一侧连接组件端面提前进行预热，从而保证和中空箱 体内壁的充分连接。

相对于现有技术，本发明的优点如下：1）本发明内部增强组件结构设计巧妙，结构 紧凑，实用性强，成本降低；2）该技术方案所设计的连接组件体积较小、容易制造，并且不会 对壁厚造成影响，重量轻，可以防静电；3）该技术方案支撑部件能够很方便的固定在中空箱 体内壁上，固定质量可靠，且不会对多层中空箱体的EVOH层造成任何影响，也不会减小中空 箱体的额定容积，立柱各处所受应力大致相等，不容易失效，使中空箱体能承受较大的压 力；4）该技术方案生产的中空箱体可以承受较高的正压压力和负压压力，可以快速实现连 接部件和支撑部件之间的装配；通过对内部连接结构的模块化设计，内部连接结构的结构 设计自由度可以不再受限于注塑工艺的影响。同时与全金属和全塑料内部连接结构相比， 通过模块化设计还可以选择更轻量但又满足高强度需求的材料组合，另外，本身防静电，制 造成本低，制造周期短。与传统的KISS-OFF结构相比，本发明中的结构设计明显降低了在中 空箱体内占据的燃料容积，且不会对中空箱体壁厚造成过度影响，而且本发明中的内部连 接结构在中空箱体中的位置选择范围更大。

附图说明

图1为实施例1整体结构示意图；

图2为实施例1俯视图；

图3为实施例1剖视图；

图4为实施例2整体结构示意图；

图5为实施例2俯视图；

图6为实施例2剖视图；

图7为实施例3整体结构示意图；

图8为实施例3俯视图；

图9为实施例3剖视图；

图10-图14为生产过程示意图；

图中：1、支撑部件，2、连接部件，3、麻点，4、螺栓，5、螺纹孔，6、加强筋，7、定位结构，10、 模具半模，11、预成型模板，14、组件内置机构。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解和认识，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一 步描述和介绍。

实施例1：参见图1-图3，一种中空箱体内部连接组件，所述连接组件包括两个连接 部件2以及设置在两个连接部件之间的支撑部件1，所述支撑部件1与连接部件2过盈配合， 所述支撑部件1的数量至少为一个，该实施例中，支撑部件1的数量是一个，所述连接部件2 的形状为圆形或者椭圆形或者多边形或者不规则图形中的一种，所述端部上设置为纯平面 或者具有凹槽的平面或者具有麻点的平面。即连接部件与中空箱体内壁的连接端面设置为 圆环形，根据实际的应用需要，可以将圆环形连接端面设置为纯平面、或带有凹槽的平面、 或带有麻点结构的平面、或其它任意适合的连接结构；该实施例中，连接部件2与中空箱体 内壁的连接端面设置为带有麻点结构的圆环形面，见图2，端面上有麻点结构，可与料坯熔 接。其一支撑部件1上设置为螺纹孔5，另一支撑部件设置为与螺纹孔相匹配的螺栓4。连接 部件和支撑部件装配后，面向中空箱体内壁的一端，支撑部件的高度低于连接部件一定的 范围，从而保证连接部件和中空箱体内壁的有效固定连接，尤其是在采用焊接或熔接方式 固定时。其中，连接部件采用易于和中空箱体内壁连接的材料，通过焊接方式连接固定。支 撑部件采用不锈钢，能够长时间承受燃料和外部压力的作用下而不产生材料性能改变和变 形。连接部件和支撑部件之间通过结构间的过盈装配来组合固定。连接部件和支撑部件之 间通过特殊的结构设计进行过盈装配组合，此种连接方式简单快速，且无需通过其它的工 艺和工装来来实现连接部件与支撑部件之间的连接。

实施例2：参见图4-图6，一种中空箱体内部连接组件，所述连接组件包括两个连接 部件2以及设置在两个连接部件之间的支撑部件1，所述支撑部件1与连接部件2过盈配合， 所述支撑部件1的数量至少为一个，该实施例中，支撑部件1的数量是三个，所述连接部件2 的形状为圆形或者椭圆形或者多边形或者不规则图形中的一种，所述端部上设置为纯平面 或者具有凹槽的平面或者具有麻点的平面。即连接部件与中空箱体内壁的连接端面设置为 圆环形，根据实际的应用需要，可以将圆环形连接端面设置为纯平面、或带有凹槽的平面、 或带有麻点结构的平面、或其它任意适合的连接结构；该实施例中，连接部件2与中空箱体 内壁的连接端面设置为带有麻点结构的圆环形面，端面上有麻点3结构，可与料坯熔接。其 中两个支撑部件1上设置为螺纹孔（见图6），第三个支撑部件（见图6）的两端设置为与螺纹 孔5相匹配的螺栓4（见图6），第三个支撑部件1的长度可根据实际产品需要进行调节，从而 减少在产品调试过程中对支撑部件的产品设计更改的时间，同时，此种支撑部件分开式的 设计可以减少产品更改对材料的浪费。连接部件和支撑部件装配后，面向中空箱体内壁的 一端，支撑部件的高度低于连接部件一定的范围，从而保证连接部件和中空箱体内壁的有 效固定连接，尤其是在采用焊接或熔接方式固定时。其中，连接部件采用易于和中空箱体内 壁连接的材料，通过焊接方式连接固定。支撑部件采用不锈钢，能够长时间承受燃料和外部 压力的作用下而不产生材料性能改变和变形。连接部件和支撑部件之间通过结构间的过盈 装配来组合固定。连接部件和支撑部件之间通过特殊的结构设计进行过盈装配组合，此种 连接方式简单快速，且无需通过其它的工艺和工装来来实现连接部件与支撑部件之间的连 接。

实施例3：参见图7-图9，一种中空箱体内部连接组件，所述连接组件包括两个连接 部件2以及设置在两个连接部件之间的支撑部件1，所述支撑部件1与连接部件2过盈配合， 所述支撑部件1的数量至少为一个，该实施例中，支撑部件1的数量是三个，所述连接部件2 的形状为圆形或者椭圆形或者多边形或者不规则图形中的一种，所述端部上设置为纯平面 或者具有凹槽的平面或者具有麻点的平面。即连接部件与中空箱体内壁的连接端面设置为 圆环形，根据实际的应用需要，可以将圆环形连接端面设置为纯平面、或带有凹槽的平面、 或带有麻点结构的平面、或其它任意适合的连接结构；该实施例中，连接部件（见图9）与中 空箱体内壁的连接端面设置为带有麻点结构的圆环形面（见图8），端面上有麻点结构3，可 与料坯熔接。连接部件上还可以设置有加强筋结构6（见图7）。其中两个支撑部件1（见图9） 上设置为螺纹孔5（见图9），第三个支撑部件（见图9）的两端设置为与螺纹孔相匹配的螺栓 （见图9），带有螺栓的支撑部件上在螺栓一端设置定位结构7，从而保证两支撑部件连接后 的总体长度在需求范围内。第三个支撑部件的长度可根据实际产品需要进行调节，从而减 少在产品调试过程中对支撑部件的产品设计更改的时间，同时，此种支撑部件分开式的设 计可以减少产品更改对材料的浪费。连接部件和支撑部件装配后，面向中空箱体内壁的一 端，支撑部件的高度低于连接部件一定的范围，从而保证连接部件和中空箱体内壁的有效 固定连接，尤其是在采用焊接或熔接方式固定时。其中，连接部件采用易于和中空箱体内壁 连接的材料，通过焊接方式连接固定。支撑部件采用不锈钢，能够长时间承受燃料和外部压 力的作用下而不产生材料性能改变和变形。连接部件和支撑部件之间通过结构间的过盈装 配来组合固定。连接部件和支撑部件之间通过特殊的结构设计进行过盈装配组合，此种连 接方式简单快速，且无需通过其它的工艺和工装来来实现连接部件与支撑部件之间的连 接。

实施例4：参见图7-图9，一种包含上述内部连接组件的中空箱体的生产方法，具体 步骤如下：1）两片口模装置下料；见图10，2）将预成型模板装置移到模具中间；见图10，3）下 料到位后，模具半模与预成型模板闭合，内部高压吹塑，进行壳体预成型；见图11，4）预吹成 型一定时间后，开模。见图12，5）将中间预成型模板装置移出，同时组件内置机构进入模具 中间指定位置；见图13，6）组件内置机构将内部连接结构一侧连接部件端面连接到型坯的 指定位置；（放置内部连接结构的动作也可以通过机器人来完成）(见图13)，7）将组件内置 机构移出；见图14，8）模具再次合模，内部连接结构另一侧连接部件端面连接到另一侧型坯 的指定位置；见图14，9）高压吹气完成中空箱体本体的最终成型；10）开模，取出产品。其中 在上述第6步中，在内部连接结构通过组件内置装置与中空箱体内壁连接时，内部连接结构 一侧连接部件端面可以提前进行预热，从而保证和中空箱体内壁的充分连接。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的 基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。