CN102305318A - 一种冷却水管及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冷却水管以及冷却水管的制造方法，该冷却水管包括内橡胶层、外橡胶层以及纤维线增强层。本发明生产工艺简单、有利于员工身体健康、保证产品内、外径尺寸稳定，并且成本低，同时能够保证产品质量。

Description

一种冷却水管及其制造方法

技术领域

本发明涉及汽车配件领域，更具体地说涉及一种冷却水管及其制造方法。

背景技术

随着国民收入的不断提高，人们的生活水平日新月异，生活节奏越来越快，乘用汽车销售量越来越大，已成为人们的交通工具之一。随着国民对汽车需求量的不断增加，汽车市场竞争越来越激烈，国内外资品牌的汽车销售量占市场的主要份额。为了不被日趋激烈的市场所淘汰，主机厂不断扩大开发队伍，并邀请有势力的零部件供应商共同参与新车型的开发。主机厂不断推出安全舒适、节能环保、物美价廉、样式新颖的新车型占有市场，对汽车零部件供应商来说，机遇、挑战与压力共存。汽车结构主要分四大类：汽车发动机、汽车底盘、汽车车身以及汽车电器。

其中发动机是汽车的心脏，发动机周围连接了许多的分零件，按发动机基本构造分，有曲柄连杆机构，起动系统，点火系统，冷却系统，润滑系统，配气机构，燃料供给系统。发动机结构复杂，许多大小金属制作的零部件难以做到空间形状及走向弯曲自如，橡胶软管发挥了作用，弥补了金属件与金属硬管之间相互摩擦，相互干涉，对接件接口困难等不足。由于橡胶是高分子弹性体，如：三元乙丙橡胶具有弹性好，强力高，耐臭氧老化和耐热性能好等优点，通常冷却水管和散热器管都采用三元乙丙橡胶制作产品。汽车的耗油量与汽车自身重量和发动机功率有很大的关系，为了节能降耗，减少汽车的重量，保证介质的流量，橡胶软管的内、外径尺寸、空间形状和走向尤为重要，同时管子的内径、壁厚、长度、空间形状及走向影响着其它金属部件，如：发动机连接散热器的进水和出水管，发动机连接自动变速箱油冷管。冷却水管和散热器管要保证耐介质、耐臭氧老化及耐热、承受一定的压力，同时不能与其它零部件相互干涉和摩擦，若胶管长期被动的受到金属件外力影响，金属硬件长期摩擦橡管，橡胶管容易破损，管体内的介质则会泄漏，介质泄漏后影响了整车正常运行，轻者汽车死火，重者烧毁发动机至整车烧毁，且无法保证人身安全。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是，提供一种满足GMW15025标准，耐高温170度、耐老化、耐臭氧、脉冲性能好、内径小、空间形状复杂、价格低、质量好，产品具有竞争优势的冷却水管。为解决上述技术问题，本发明提供的发动机冷却水管，包括本体，所述的本体由内向外为内橡胶层、纤维线增强层以及外橡胶层，优选地，内橡胶层为三元乙丙橡胶，纤维线增强层为芳纶线，外橡胶层为三元乙丙橡胶。

其中，内橡胶层和外橡胶层都包括下列组分：

其中，优选地：

其中，粘合剂为粘合剂A。

采用这种组分的胶管，利用过氧化物硫化剂的耐热性来提高耐热性缩短硫化时间，换句话说，传统的用硫磺硫化的胶管的耐热温度为150度，而用过氧化物硫化的胶管的耐热温度为170度，同时，传统的硫磺硫化所需的时间是40分钟，而用过氧化物硫化所需的时间是20分钟，大大提高生产效率，节省生产成本。

作为改进，所述的纤维线增强层是芳纶线层。采用这种材料作为增强层，是充分发挥芳纶线的强度高、伸长率小、脉冲性能好的特性，使冷却水管的强度更高。

作为进一步改进，所述的冷却水管硫化模具采用两端戴帽，模具变形小，使用寿命长，半成品胶管不需切割，减少了两端料头，提高了生产效率，降低了废品率，节约了成本。

作为进一步改进，芳纶线以网格的形式编织在所述内橡胶层上。

本发明所要解决的另一个技术问题是，提供一种生产工艺简单、有利于员工身体健康、保证产品内、外径尺寸稳定、成本低、产品质量好的制造冷却水管的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种冷却水管的制造方法，它包括以下步骤：

①按下列组分将胶料送入密炼机混炼；

所述胶料的组分为：

其中，优选地：

②将密炼后的胶料进行快检试验，指定指标参数来控制胶料的门尼粘度、焦烧时间，以便于后面工序中的挤出工艺中橡胶和与芳纶线的粘合；

③将胶料放入直型机头的90挤出机挤出内胶层，使用激光测径仪检测尺寸；

④根据管子的内径和外径选择12针数的针织机在挤出的内管橡胶层上编织纤维线增强层；

⑤直接进入90挤出机的T型机头在步骤④得到的半成品外挤出外胶层，使用激光测径仪检测尺寸；得到半成品的外胶挤出的管胚；

⑥胶管切断，硫化罐硫化；

⑦胶管洗涤进入打标示、影印和上卡箍得到成品。

所述的步骤①中胶料采用逆向混合的方法，采用15～20RPM的转子转速，冷却水的进水温度控制在15-20℃以下，混炼后的出胶温度为150℃～170℃，可以允许填料和助剂在转子的机械作用下先行混合，硫化剂最后加入。

所述的步骤③中直型机头的机头温度为75℃、喂料口的温度为50℃、内径9毫米。

所述的步骤④中针织机的节距为4-5.5mm。

所述的步骤⑤中T型机头的机头温度为80℃、喂料口的温度为55℃、外管的外径为16-17毫米。

所述的硫化时间为20分钟。

本发明由于采用了以上技术方案：

1、配方设计上考虑到产品耐热等级高，一般的要求是耐150度以下，该产品耐热等级是170度，而且要求不得使用有毒有害，污染大气层和环境的原材料。原材料选择上充分考虑到客户和产品标准要求，传统配方通常采用硫磺硫化，配方采用硫化做硫化体系的产品耐热温度150度，无法满足客户和标准要求，而且硫化硫化的产品耐制冷剂效果不如过氧化物硫化的产品，硫化硫磺的产品长时间在冷却液循环使用下，容易使内胶开裂或容易使橡胶分离变成小颗粒，堵塞了冷却系统，有严重的质量隐患。而过氧化物硫化的产品完全可以满足标准要求。现有的配方采用氧化物硫化，硫化时间从40分钟缩短到20分钟，生产效率提高了1倍，同时耐热温度从150度提高到170度。

2、产品附着力改进，传统工艺是在内胶挤出后针织，针织后喷甲苯再挤出外胶。由于甲苯有毒，现场喷淋容易挥发，员工吸入挥发物影响身体健康，为了保证员工的身体健康，在配方设计时添加了橡胶粘合剂，取消了现场喷甲苯工艺，针织层与外胶之间的附着力超过3N，保证了产品质量。

3、改进硫化模具，将两端切割工艺改为两端戴帽模具，不仅减少了两端料头，节约了成本，而且还保证了产品质量，内、外径尺寸稳定。传统的硫化模具没有戴帽，通常管胚的切割长度要考虑两端料头，料头长度一般为50-60毫米，采用戴帽模具后一支管子可节约料头50-60毫米，而且取消了切割和画线工序，产品整个过程制造可节约员工3人，同时可节约成本约10％，缩短了生产周期。

4、模具设计与制作方面得到了改进，在模具材料选择上充分考虑到管子内径小，空间形状复杂，产品中间有8个不同角度，展开长度980毫米。由于产品是高温硫化，管胚需要穿模硫化，硫化完后要脱模，每天反复的重复一个动作，模具长时间的循环使用容易变形。现有的模具采用料，模具变形小，使用寿命长，避免了模具变形，提高了产品合格率。

5、由于产品要承受一定的内压，在骨架层的选择上考虑到强力高、耐热性好的芳纶线，同时在结构设计上考虑到管体轻便柔软、弯曲性能好、生产效率高，针织机选择12针的，节距设计选择每厘米4-5.5根纱线，即可满足管子的爆破压力，又节约了成本，保证了管体的弯曲性能。综合所述：该产品设计合理，配方满足标准要求，产品性能高，质量稳定，效率高，在同行业中具有很强的竞争力。

采用以上所述的生产工艺后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1)生产工艺简单、有利于员工身体健康、保证产品内、外径尺寸稳定、成本低。

2)在步骤①中胶料采用逆向混合的方法混合，是防止胶料过热焦烧，可以允许填料和助剂在转子的机械作用下先行混合，这样不会造成温度的上升；过氧化物硫化剂最后加入，是延长混炼时间来获得最佳的混炼效果，这样，密炼后的胶料具有良好的压缩应力释放性能，在多种油液中经过较长时间使用后保持良好的渗透性。

附图说明

图1是本发明冷却水管的结构视图；

图2是本发明冷却水管的横截面视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。

参考图1及图2，，本发明的冷却水管1，其胶管由内向外依次为内橡胶层3、纤维线增强层4和外橡胶层5，所述的内橡胶层3以及外橡胶层都包括下列组分：

所述的纤维线增强层4是芳纶线层。

所述的冷却水管1的两端设置有卡合部2，卡合部2可以是弹簧卡箍，能够将冷却水管1安装在对接件上，用卡箍紧固，保证橡胶管子不脱落，不漏水。

本发明冷却水管的制造方法，它包括以下步骤：

①按下列组分将胶料送入密炼机混炼；

所述胶料的组分为：

②将密炼后的胶料进行快检试验，指定指标参数来控制胶料的门尼粘度、焦烧时间；

③将胶料放入直型机头的90挤出机挤出内胶层，使用激光测径仪检测尺寸；

④根据管子的内径和外径选择12针数的针织机在挤出的内管橡胶层上编织纤维线增强层，得到半成品；

⑤在90挤出机上用T型机头在步骤④得到的半成品外挤出外胶层，使用激光测径仪检测尺寸；得到半成品的外胶挤出的管胚；

⑥胶管切断，进入硫化罐硫化；

⑦胶管洗涤、进入打标示、影印和上卡箍得到成品。

所述的步骤①中胶料采用逆向混合的方法，采用15～20RPM的转子转速，冷却水的进水温度控制在15-20℃以下，混炼后的出胶温度为150℃～170℃，可以允许填料和助剂在转子的机械作用下先行混合，硫化剂最后加入。

所述的步骤③中直型机头的机头温度为75℃、喂料口的温度为50℃、内径9毫米。

所述的步骤④中针织机的节距为4-5.5mm。

所述的步骤⑤中T型机头的机头温度为80℃、喂料口的温度为55℃、外管的外径为16-17毫米。

所述的硫化时间为20分钟。

Claims (10)

1.一种冷却水管，包括内橡胶层、纤维线增强层和外橡胶层，其特征在于：内橡胶层和外橡胶层都包括下列组分：

2.根据权利要求1所述的冷却水管，其特征在于：所述的纤维线增强层是芳纶线层。

3.根据权利要求1-2之一所述的冷却水管，其特征在于：芳纶线以网格的形式编织在所述内橡胶层上。

4.根据权利要求1所述的冷却水管，其特征在于：所述冷却水管两端设置有卡合部。

5.一种用于制造冷却水管的方法，包括以下步骤：

①按下列组分将胶料送入密炼机混炼；

所述胶料的组分为：

②将密炼后的胶料进行快检试验，指定指标参数来控制胶料的门尼粘度、焦烧时间；

③将胶料放入挤出机挤出内橡胶层，并检测所述内橡胶层的尺寸；

④在挤出的所述内橡胶层上编织纤维线增强层，形成半成品；

⑤在步骤④得到的半成品外挤出外橡胶层，并检测尺寸，形成管胚；

⑥将所述管胚切断，并进行硫化。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的步骤①中密炼机转速为15～20转/分，冷却水的进水温度为小于20℃，混炼后的出胶温度为150℃～170℃。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的步骤③中挤出机的机头温度为75℃、喂料口的温度为50℃、所述内橡胶层的内径为9毫米。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的步骤④中编织节距为4-5.5mm。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的步骤⑤中挤出机的机头温度为80℃、喂料口的温度为55℃、所述外橡胶层的外径为16毫米-17毫米。

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的硫化时间为20分钟。

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