汽车发动机冷却液膨胀水壶的注塑与装配工艺分析
【】本文围绕汽车冷却液膨胀水壶从原料料到注射成型以及最终组装成一个完整产品的过程，分析生产所需要的材料，注塑机，测试机，焊接机等设备。通过查阅资料，逐步实现工艺的分析。
引言 1
一、汽车发动机冷却液膨胀水壶的介绍 2
（一）汽车发动机冷却液膨胀水壶的用途 2
（二）汽车发动机冷却液膨胀水壶的组成 2
二、汽车发动机冷却液膨胀水壶材料的选择 4
三、汽车发动机冷却液膨胀水壶的成型 4
（一）成型模具的介绍 4
（二）注塑机的选用 5
（三）汽车发动机冷却液膨胀水壶注塑工艺分析 6
四、汽车发动机冷却液膨胀水壶的装配 12
（一）汽车发动机冷却液膨胀水壶的装配流程 12
（二）常见组装缺陷 16
总结 17
参考文献 18
谢辞 19
引言
目前节能环保是最大的热点，具有环保和节能优势的新产品将具有越来越广阔的市场前景。封闭式冷却系统作为一种高效广泛化的发动机冷却技术,正越来越受到消费者的亲睐。冷却液膨胀壶具有设计自由度高，安全环保，轻量化，生产效率高的显著优势，正替代传统的非密封型冷却液膨胀壶，获得广泛的市场和发展空间。
目前，冷却液膨胀壶大规模用于汽车冷却系统。虽然国内密封型冷却液膨胀壶技术尚处于起步阶段，但是随着节能环保的密封型冷却液膨胀壶的不断应用，前景将会越来越广泛。
本产品是一种注塑壳体，集成液位传感器浮子等后再焊接，作为汽车所有车型冷却系统中并联的冷却装置。该产品具有功能可靠，设计自由度高等特点，可以大大提高整车发动机冷却能力，提高整车性能。
论文着重分析了冷却液膨胀水壶从选料到注塑生产、及组装加工的全过程，并对一些生产工具加以介绍，如注塑机、焊接机、测试机、水壶压力测试机等。
一、汽车发动机冷却液膨胀水壶的介绍
（一）汽车发动机冷却液膨胀水壶的用途
汽车发动机冷却液膨胀水壶，在汽车冷却系统中属于重要的组成部分。它的作用是将汽车冷却系统中所产生的气体排出，将冷却液补给进汽车的冷却系统，还可以通过提高汽车冷却系统中的压力，来提高冷却液循环水 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
泵的压力，也可以防止水泵气蚀危害的产生。
冷却液依靠水泵进行流动。如果压力过高或者冷却液过量，多余的气体和冷却液就会从冷却液膨胀水壶的旁通水道流出，避免冷却系统中的压力值过高，导致冷却水管爆裂的后果。当水泵工作时，压力较低的一侧会产生蒸汽泡，冷却液的流量会下降，却容易产生穴蚀，在导管内表面会形成凹坑，如果不预防这个问题就会直接导致使用寿命下降。
当汽车发动机运转时，冷却液会在冷却管道里不停的循环流动，蒸汽泡在散热器中流动是通过导管进入，从而使汽水彻底分离。因为冷却液膨胀水壶在汽车工作时相对其他部件温度较低，可以让冷却系统中产生的气体在其中得到一定的冷却，然后再进入水泵中流动，继续使用，相应的气体在水壶中得到缓存，从而让汽车冷却系统中的压力保持在正常范围。
冷却液膨胀水壶的位置以及连接状况如图11所示。
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图11发动机冷却系统
（二）汽车发动机冷却液膨胀水壶的组成
汽车发动机冷却液膨胀水壶由黑色盖体、白色透明壶体、黑色橡胶帽、液位浮子以及液位传感器组成。如图12所示。
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图12 汽车发动机冷却液膨胀水壶的组成
黑色盖体与白色透明壶体组成汽车发动机冷却液膨胀水壶的外形，浮子与液位传感器组成水壶的检测系统，黑色橡胶帽用来防止在汽车上安装时液位传感器与其他汽车配件发生干涉或损坏。
通过这个五个部分共同组成了冷却液膨胀水壶，如果有一个部分组成质量不合格或没有安装到位，将会导致整个产品出现质量问题。
二、汽车发动机冷却液膨胀水壶材料的选择
汽车发动机冷却液膨胀水壶的白色部分的材料选用聚丙烯（PP），PP如图21所示。黑色部分的材料选用聚丙烯（PP）加黑色母，色母如图22所示。
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图21 聚丙烯颗粒 图22黑色色母颗粒
聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定，所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好。聚丙烯密度为0. 90~0. 91g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一。选用PP作为主材料，既可以达到承载冷却液的目的，也有利于为汽车减轻重量从而达到节能减排的目的。但其模量、耐热性较低，冲击强度较差，因此不能直接用于汽车配件的生产，所以在汽车中的塑料件使用的均为改性PP产品，普通聚丙烯与改性聚丙烯的比较，如表21所示。
表21普通聚丙烯与改性聚丙烯区别
材料机械性能
PP
改性PP
弯曲强度
25MPa~50MPa
70MPa~120MPa
耐热温度
80℃~98℃
135℃~145℃
弯曲模量
800MPa~1500MPa
3000MPa~4500MPa
拉伸强度
20MPa~30MPa
65MPa~90MPa
三、汽车发动机冷却液膨胀水壶的成型
（一）成型模具的介绍
汽车发动机冷却液膨胀水壶成型模具结构，如图31和图32所示：
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图31动模图 图32定模图
（二）注塑机的选用
注塑成型是由注塑机来完成，将塑料粒子加入注射机料筒，经螺杆加热熔融，通过喷嘴射入模具型腔，由注塑机提供锁模力，经冷却形成型腔的形状，最后开模取出制件。
注塑机的选择一般由以下几个参数来确定：
1.模具尺寸：因为产品设计模具大小会有差异，所以要更具模具的大小来选择正确的注塑机的容模量，以避免注塑机的空间过大或小于模具大小
引言 1
一、汽车发动机冷却液膨胀水壶的介绍 2
（一）汽车发动机冷却液膨胀水壶的用途 2
（二）汽车发动机冷却液膨胀水壶的组成 2
二、汽车发动机冷却液膨胀水壶材料的选择 4
三、汽车发动机冷却液膨胀水壶的成型 4
（一）成型模具的介绍 4
（二）注塑机的选用 5
（三）汽车发动机冷却液膨胀水壶注塑工艺分析 6
四、汽车发动机冷却液膨胀水壶的装配 12
（一）汽车发动机冷却液膨胀水壶的装配流程 12
（二）常见组装缺陷 16
总结 17
参考文献 18
谢辞 19
引言
目前节能环保是最大的热点，具有环保和节能优势的新产品将具有越来越广阔的市场前景。封闭式冷却系统作为一种高效广泛化的发动机冷却技术,正越来越受到消费者的亲睐。冷却液膨胀壶具有设计自由度高，安全环保，轻量化，生产效率高的显著优势，正替代传统的非密封型冷却液膨胀壶，获得广泛的市场和发展空间。
目前，冷却液膨胀壶大规模用于汽车冷却系统。虽然国内密封型冷却液膨胀壶技术尚处于起步阶段，但是随着节能环保的密封型冷却液膨胀壶的不断应用，前景将会越来越广泛。
本产品是一种注塑壳体，集成液位传感器浮子等后再焊接，作为汽车所有车型冷却系统中并联的冷却装置。该产品具有功能可靠，设计自由度高等特点，可以大大提高整车发动机冷却能力，提高整车性能。
论文着重分析了冷却液膨胀水壶从选料到注塑生产、及组装加工的全过程，并对一些生产工具加以介绍，如注塑机、焊接机、测试机、水壶压力测试机等。
一、汽车发动机冷却液膨胀水壶的介绍
（一）汽车发动机冷却液膨胀水壶的用途
汽车发动机冷却液膨胀水壶，在汽车冷却系统中属于重要的组成部分。它的作用是将汽车冷却系统中所产生的气体排出，将冷却液补给进汽车的冷却系统，还可以通过提高汽车冷却系统中的压力，来提高冷却液循环水 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
泵的压力，也可以防止水泵气蚀危害的产生。
冷却液依靠水泵进行流动。如果压力过高或者冷却液过量，多余的气体和冷却液就会从冷却液膨胀水壶的旁通水道流出，避免冷却系统中的压力值过高，导致冷却水管爆裂的后果。当水泵工作时，压力较低的一侧会产生蒸汽泡，冷却液的流量会下降，却容易产生穴蚀，在导管内表面会形成凹坑，如果不预防这个问题就会直接导致使用寿命下降。
当汽车发动机运转时，冷却液会在冷却管道里不停的循环流动，蒸汽泡在散热器中流动是通过导管进入，从而使汽水彻底分离。因为冷却液膨胀水壶在汽车工作时相对其他部件温度较低，可以让冷却系统中产生的气体在其中得到一定的冷却，然后再进入水泵中流动，继续使用，相应的气体在水壶中得到缓存，从而让汽车冷却系统中的压力保持在正常范围。
冷却液膨胀水壶的位置以及连接状况如图11所示。
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图11发动机冷却系统
（二）汽车发动机冷却液膨胀水壶的组成
汽车发动机冷却液膨胀水壶由黑色盖体、白色透明壶体、黑色橡胶帽、液位浮子以及液位传感器组成。如图12所示。
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图12 汽车发动机冷却液膨胀水壶的组成
黑色盖体与白色透明壶体组成汽车发动机冷却液膨胀水壶的外形，浮子与液位传感器组成水壶的检测系统，黑色橡胶帽用来防止在汽车上安装时液位传感器与其他汽车配件发生干涉或损坏。
通过这个五个部分共同组成了冷却液膨胀水壶，如果有一个部分组成质量不合格或没有安装到位，将会导致整个产品出现质量问题。
二、汽车发动机冷却液膨胀水壶材料的选择
汽车发动机冷却液膨胀水壶的白色部分的材料选用聚丙烯（PP），PP如图21所示。黑色部分的材料选用聚丙烯（PP）加黑色母，色母如图22所示。
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图21 聚丙烯颗粒 图22黑色色母颗粒
聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定，所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好。聚丙烯密度为0. 90~0. 91g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一。选用PP作为主材料，既可以达到承载冷却液的目的，也有利于为汽车减轻重量从而达到节能减排的目的。但其模量、耐热性较低，冲击强度较差，因此不能直接用于汽车配件的生产，所以在汽车中的塑料件使用的均为改性PP产品，普通聚丙烯与改性聚丙烯的比较，如表21所示。
表21普通聚丙烯与改性聚丙烯区别
材料机械性能
PP
改性PP
弯曲强度
25MPa~50MPa
70MPa~120MPa
耐热温度
80℃~98℃
135℃~145℃
弯曲模量
800MPa~1500MPa
3000MPa~4500MPa
拉伸强度
20MPa~30MPa
65MPa~90MPa
三、汽车发动机冷却液膨胀水壶的成型
（一）成型模具的介绍
汽车发动机冷却液膨胀水壶成型模具结构，如图31和图32所示：
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图31动模图 图32定模图
（二）注塑机的选用
注塑成型是由注塑机来完成，将塑料粒子加入注射机料筒，经螺杆加热熔融，通过喷嘴射入模具型腔，由注塑机提供锁模力，经冷却形成型腔的形状，最后开模取出制件。
注塑机的选择一般由以下几个参数来确定：
1.模具尺寸：因为产品设计模具大小会有差异，所以要更具模具的大小来选择正确的注塑机的容模量，以避免注塑机的空间过大或小于模具大小
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