本发明涉及四型瓶内胆加工，尤其涉及一种四型瓶内胆滚塑成型电加热模具及内胆加工温度控制方法。

背景技术：

1、四型高压储氢气瓶是采用塑料内胆作为气瓶内衬的高压储氢容器，其中，塑料内胆的加工方式目前有吹塑、滚塑、注塑等加工方式。

2、塑料内胆采用滚塑方式加工时，在滚塑加工的过程中，滚塑模具采用烘箱式加热方式，即将滚塑模具放置在一体式的烘箱内进行加热，虽然采用烘箱式加热方式整体受热温度较为均匀，但是采用烘箱式加热方式不能对滚塑模具中的产品进行局部增厚处理，而内胆的两端封头区域为内胆的薄弱区域，需要单独对这部分薄弱区域进行增厚处理。此外，滚塑完成后需要对内胆的瓶嘴区外侧域进行机加工，然后再将瓶嘴阀座连接到内胆的瓶嘴处，费时费力且加工精度难以保证。

技术实现思路

1、本发明所需解决的技术问题是：提供一种使内胆与两端的瓶嘴阀座一体滚塑成型、且在滚塑过程中能对内胆的薄弱区域进行增厚处理的四型瓶内胆滚塑成型电加热模具。本发明还公开了一种应用电加热模具的内胆加工温度控制方法。

2、为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：所述的四型瓶内胆滚塑成型电加热模具，包括：前封头模具、筒体模具和后封头模具，前封头模具和筒体模具的前端敞开口之间通过第一法兰连接结构密封固定连接，筒体模具的后端敞开口与后封头模具之间通过第二法兰连接结构密封固定连接；前封头模具的前端中央向前延伸形成前瓶嘴模具，即前瓶嘴模具与前封头模具一体成型构成。前瓶嘴阀座上的瓶嘴嵌装于前瓶嘴模具中，前瓶嘴阀座上的阀座密封嵌装于前封头模具中；后封头模具的后端中央向后延伸形成后瓶嘴模具，即后瓶嘴模具与后封头模具一体成型构成。后瓶嘴阀座上的瓶嘴嵌装于后瓶嘴模具中，后瓶嘴阀座上的阀座密封嵌装于后封头模具中；在前瓶嘴模具、前封头模具、筒体模具、后封头模具、后瓶嘴模具的外侧壁上均缠绕设置有加热电阻；在与前瓶嘴阀座上的阀座的外侧壁相对的前封头模具上间隔开设有若干第一抽真空螺纹孔，在与后瓶嘴阀座上的阀座的外侧壁相对的后封头模具上间隔开设有若干第二抽真空螺纹孔。

3、进一步地，前述的四型瓶内胆滚塑成型电加热模具，其中，加热电阻由第一加热电阻、第二加热电阻、第三加热电阻、第四加热电阻、第五加热电阻和第六加热电阻构成；在前瓶嘴模具的外侧壁上开设有第一凹槽，第一凹槽由前向后呈螺旋线状盘绕于前瓶嘴模具的外侧壁上，第一加热电阻嵌装于第一凹槽中；在前封头模具的外侧壁上开设有第二凹槽，第二凹槽由前向后呈螺旋线状盘绕于前封头模具的外侧壁上，第二加热电阻嵌装于第二凹槽中；在筒体模具前半段的外侧壁上开设有第三凹槽，第三凹槽由前向后呈螺旋线状盘绕于筒体模具前半段外侧壁上，第三加热电阻嵌装于第三凹槽中；在筒体模具后半段的外侧壁上开设有第四凹槽，第四凹槽由前向后呈螺旋线状盘绕于筒体模具后半段外侧壁上，第四加热电阻嵌装于第四凹槽中；在后封头模具的外侧壁上开设有第五凹槽，第五凹槽由前向后呈螺旋线状盘绕于后封头模具的外侧壁上，第五加热电阻嵌装于第五凹槽中；在后瓶嘴模具的外侧壁上开设有第六凹槽，第六凹槽由前向后呈螺旋线状盘绕于后瓶嘴模具的外侧壁上，第六加热电阻嵌装于第六凹槽中；第一加热电阻、第二加热电阻、第三加热电阻、第四加热电阻、第五加热电阻、第六加热电阻均与各自对应的控制单元模块连接。通过控制对应的控制单元模块，将需要增厚处理区域的加热电阻的加热温度相对提高。

4、各个区域的第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽、第四凹槽、第五凹槽和第六凹槽，它们各自两两相邻槽间的距离视实际加工需要而定。其中，第一凹槽中两两相邻槽间的距离h1为50～100mm，第二凹槽中两两相邻槽间的距离h2为50～100mm；第三凹槽中两两相邻槽间的距离h3为50～100mm；第四凹槽中两两相邻槽间的距离h4为50～100mm；第五凹槽中两两相邻槽间的距离h5为50～100mm；第六凹槽中两两相邻槽间的距离h6为50～100mm。

5、本方案中，前瓶嘴模具、前封头模具、筒体模具、后封头模具、后瓶嘴模具的厚度均相同，均为10～20mm。

6、本方案中，前封头模具和筒体模具的前端敞开口之间通过第一法兰连接结构密封固定连接的密封结构为：在前封头模具的法兰连接面上向内开设有第一密封槽，在筒体模具的前端敞开口处的法兰连接面上向内开设有第二密封槽，前封头模具的法兰连接面与筒体模具的前端敞开口处的法兰连接面对合连接时，第一高温密封圈密封嵌装于第一密封槽和第二密封槽中。

7、本方案中，筒体模具的后端敞开口与后封头模具之间通过第二法兰连接结构密封固定连接的密封结构为：在后封头模具的法兰连接面上向内开设有第三密封槽，在筒体模具的后端敞开口处的法兰连接面上向内开设有第四密封槽，后封头模具的法兰连接面与筒体模具的后端敞开口处的法兰连接面对合连接时，第二高温密封圈密封嵌装于第三密封槽和第四密封槽中。

8、本方案中，前瓶嘴阀座上的阀座密封嵌装于前封头模具中的密封结构为：在与前瓶嘴阀座上的阀座的外侧壁相对的前封头模具的内侧壁上开设有第五密封槽，第三高温密封圈密封嵌装于第五密封槽中。

9、本方案中，后瓶嘴阀座上的阀座密封嵌装于后封头模具中的密封结构为：在与后瓶嘴阀座上的阀座的外侧壁相对的后封头模具的内侧壁上开设有第六密封槽，第四高温密封圈密封嵌装于第六密封槽中。

10、应用上述结构的电加热模具的内胆加工温度控制方法，内胆滚塑成型过程中加热模具上的加温温度分为三个阶段：

11、第一阶段：对粉料进行预加热预烘处理；初始投入的粉料需要先进行预烘干处理，预烘干处理结束后将粉料投入电加热模具中，使第一加热电阻、第六加热电阻加热到温度为200±10℃，第二加热电阻、第三加热电阻、第四加热电阻、第五加热电阻加热到温度为100～150℃后，保温100～1000秒；同时在此过程中通过各第一抽真空螺纹孔、各第二抽真空螺纹孔保持抽真空作业，抽真空压力为0.2～0.6bar；

12、对粉料进行预加热预烘处理结束后，通过各第一抽真空螺纹孔、各第二抽真空螺纹孔对电加热模具内进行二次氮气置换，氮气置换过程中氮气的压力为0.3～0.8bar；

13、第二阶段：对粉料进行初步融化处理；使第一加热电阻、第六加热电阻加热到温度为180～220℃，第二加热电阻、第三加热电阻、第四加热电阻、第五加热电阻加热到温度为160～200℃后，保温200～800秒；同时在此过程中通过各第一抽真空螺纹孔、各第二抽真空螺纹孔保持抽真空作业，抽真空压力为0.2～0.6bar；

14、对分料进行初步融化处理结束后，通过各第一抽真空螺纹孔、各第二抽真空螺纹孔对电加热模具内进行氮气置换，氮气置换过程中氮气的压力为0.3～1.0bar；

15、第三阶段：进行收尾处理；使第一加热电阻、第二加热电阻、第三加热电阻、第四加热电阻、第五加热电阻、第六加热电阻加热到温度为205～240℃后，保温200～1000秒；同时在此过程中通过各第一抽真空螺纹孔、各第二抽真空螺纹孔保持抽真空作业，抽真空压力为0.2～0.6bar；并且内胆内保持充氮状态且氮气压力恒定，氮气温度和电加热模具的加热温度保持一致；

16、收尾处理结束后，第一加热电阻、第二加热电阻、第三加热电阻、第四加热电阻、第五加热电阻、第六加热电阻停止工作；将内胆中的氮气释放，然后内对电加热模具进行冷却处理。

17、其中，在第一阶段预烘干处理温度为60～100℃，烘干时间为100～200min。

18、本发明的有益效果是：①内胆与两端的瓶嘴阀座一体滚塑成型，滚塑完成后内胆瓶嘴外壁无需再进行机加工，也无需再使用粘接剂对内胆瓶嘴与二个瓶嘴阀座之间进行粘接，节省工序，节约成本；②通过分别控制第一加热电阻、第二加热电阻、第三加热电阻、第四加热电阻、第五加热电阻、第六加热电阻的加热温度，实现对内胆的薄弱区域进行增厚处理、以及保证内胆材料熔合充分目的。