CN102628531B - 一种高压动力转向器胶管及其制造工艺 - Google Patents

一种高压动力转向器胶管及其制造工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽车配件制造技术领域，具体地说涉及一种高压动力转向器胶管及其制造工艺，所述高压动力转向器胶管由内向外依次由内管橡胶层、纤维线增强层以及外管橡胶层复合而成；主要胶料为氯磺化聚乙烯橡胶CSM。各层胶由密炼机加工成混炼胶复合挤出，在内管橡胶层外表编织两遍纤维线；然后再通过挤出外管橡胶层，并包覆在纤维线外表形成管坯，将管坯套装在管模芯上置入蒸汽硫化罐硫化，管坯脱芯定压后得到胶管。本发明具有耐热、耐油、耐压、耐老化、脉冲性能好以及制作成本低，合格率高的优点，极大的满足了现代汽车的发展需求。

Description

一种高压动力转向器胶管及其制造工艺
技术领域
本发明涉及汽车配件制造技术领域，具体地说涉及一种高压动力转向器胶管及其制造工艺。
背景技术
汽车结构设计主要有四大类，其中底盘系统有刹车制动系统和动力转向系统，这两个系统设计在汽车安全行驶中起了重大的作用。汽车转向系统可按转向的能源不同分为机械转向系统和动力转向系统两类。机械转向系统是依靠驾驶员操纵转向盘的转向力来实现车轮转向；动力转向系统则是在驾驶员的控制下，借助于汽车发动机产生的液体压力或电动机驱动力来实现车轮转向，所以动力转向系统也称为转向动力放大装置。因为动力转向器中的连接管属于高压系列，它的稳定性和可靠性关系的汽车及人身的安全，所以对其的技术含量、标准要求越来越高，然而目前的动力转向器胶管产品无论是在耐热、耐油、耐压、耐老化、脉冲性能方面，还是在产品合格率、成本上都远远满足不了人们对现代汽车行业的发展需求。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种高压动力转向器胶管及其制造工艺，以克服现有技术中汽车动力转向器胶管耐热、耐油、耐压、耐老化、脉冲性能不足以及产品合格率低、成本高的缺陷。
(二)技术方案
为达到上述目的，本发明提供一种高压动力转向器胶管，所述高压动力转向器胶管由内向外依次由内管橡胶层、纤维线增强层以及外管橡胶层复合而成；所述内管橡胶层或者所述外管橡胶层的胶料组分重量配比为：
氯磺化聚乙烯橡胶：100；氧化镁：13-18；
防焦剂：0.5-1.2；碳黑660：45-55；
石蜡油：3-8；促进剂DM：1-2.5；
促进剂TMTD：0.3-0.8。
作为优选地，所述内管橡胶层或者所述外管橡胶层的胶料组分重量配比为：
氯磺化聚乙烯橡胶：100；氧化镁：15；
防焦剂：0.7；碳黑660：50；
石蜡油：5；促进剂DM：1.5；
促进剂TMTD：0.5。
为达到上述目的，本发明提供一种高压动力转向器胶管的制造工艺，包括如下步骤：
a、按重量配比称取内管橡胶层或者外管橡胶层的胶料组分，所述胶料组分重量配比为：
氯磺化聚乙烯橡胶：100；氧化镁：15；
防焦剂：0.7；碳黑660：50；
石蜡油：5；促进剂DM：1.5；
促进剂TMTD：0.5；
将所述胶料组分由密炼机加工成所述内管橡胶层或者所述外管橡胶层的混炼胶；
b、将密炼后的所述混炼胶进行快检试验，指定指标参数来控制所述混炼胶的门尼粘度、焦烧时间；
c、将所述混炼胶放入直型机头的90挤出机挤出所述内管橡胶层；再送到编织工序经过编织机在所述内管橡胶层外表编织两遍纤维线；然后再通过T型机头的90挤出机挤出所述外管橡胶层，并包覆在所述纤维线外表形成管坯；
d、将所述管坯套装在管模芯上置入蒸汽硫化罐硫化，所述管坯硫化温度为55℃～65℃，时间为47～53分钟；
e、最后，所述管坯脱芯定压后得到胶管。
作为优选地，所述步骤a中，所述胶料采用逆向混合的方法，并采用15～20RPM的转子转速，冷却水的进水温度控制在20℃以下，混炼后的出胶温度为120℃～130℃。
作为优选地，所述步骤a中，在混炼时，首先让胶料在转子的机械作用下先行混合，混炼后冷却至常温再加入硫化剂，所述硫化剂的重量配比为5。
作为优选地，所述步骤c中，所述直型机头的90挤出机以及T型机头的90挤出机机头温度为90℃、喂料口的温度为55℃。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明的胶管具有耐油性能好，压缩永久变形小，耐热耐老化性能优，承压能力高，动态脉冲下疲劳性能好，拉伸性能优，空间形状及走向合理。胶管在制作过程中胶料采用逆向混合的方法混合，防止了胶料过热焦烧，填加硫化剂和其他辅助材料在转子的机械作用下先行混合，这样不会造成温度的上升，并在密炼机上补炼，这样可以使胶料充分混炼均匀，保证胶管的质量，有利于挤出和产品功能性能的保证。再此，还采用蒸汽硫化这个工艺可有效的保证产品的外观质量，外观光滑，无凹凸不平现象，产品质量合格率高，成本低。
附图说明
图1是本发明一种高压动力转向器胶管的剖面图；
图2是本发明一种高压动力转向器胶管的制造工艺流程图。
附图中：1、内管橡胶层，2、纤维线增强层，3、外管橡胶层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例一
本发明的一种高压动力转向器胶管如图1所示，所述高压动力转向器胶管由内向外依次由内管橡胶层1、纤维线增强层2以及外管橡胶层3复合而成；本实施例中，所述内管橡胶层1或者所述外管橡胶层3的胶料组分重量配比为：
氯磺化聚乙烯橡胶CSM：100；氧化镁：15；
防焦剂：0.7；碳黑660：50；
石蜡油：5；促进剂DM：1.5；
促进剂TMTD：0.5。
本发明的一种高压动力转向器胶管的制造工艺如图2所示，包括如下步骤：
a、按以上重量配比称取内管橡胶层或者外管橡胶层的胶料组分，由密炼机加工，为防止胶料过热焦烧，将所述胶料组分采用逆向混合的方法混合，并采用17RPM的转子转速，冷却水的进水温度控制在20℃以下，混炼后的出胶温度为110℃，由此最终加工成所述内管橡胶层或者所述外管橡胶层的混炼胶；
b、将密炼后的所述混炼胶进行快检试验，指定指标参数的内容为门尼粘度为70，硬度为80，密度为1.42，初硫化时间T10为50秒，焦烧时间T90为4分，最小扭矩ML为2.5，最大扭矩MH为16；
c、将所述混炼胶放入直型机头的90挤出机挤出所述内管橡胶层；再送到编织工序经过编织机在所述内管橡胶层外表编织两遍纤维线；然后再通过T型机头的90挤出机挤出所述外管橡胶层，并包覆在所述纤维线外表形成管坯；
d、将所述管坯套装在管模芯上置入蒸汽硫化罐硫化，所述管坯硫化温度为60℃，时间为50分钟，采用蒸汽硫化工艺可有效的保证产品的外观质量，外观光滑，无凹凸不平现象，产品质量合格率高，成本低；由于胶管采用大小长度的橡胶芯子，每根芯子长度在110米～120米，长米芯子有利于加工制造，胶管要经内胶挤出、编织和外胶挤出，内胶和外胶挤出时，整条挤出线是全线自动控制，内胶和外胶尺寸均采用激光测径仪检测，可有效的保证产品尺寸稳定性，其产品合格率高，生产效率高，废品率低，有利于接头组装及扣压；
e、最后，所述管坯脱芯定压后得到胶管并对其进行喷码标示。
所述步骤a中，在混炼时，首先让胶料在转子的机械作用下先行混合，混炼后冷却至常温再加入硫化剂，所述硫化剂的重量配比为5，并在开炼机上补炼，这样可以使胶料充分混炼均匀，保证胶料的质量，有利于挤出和产品功能性的保证；
所述步骤c中，所述直型机头的90挤出机以及T型机头的90挤出机机头温度为90℃、喂料口的温度为55℃。
实施例二
本实施例二与实施例一基本相同，所不同的是本实施例中，所述内管橡胶层1或者所述外管橡胶层3的胶料组分重量配比为：
氯磺化聚乙烯橡胶CSM：100；氧化镁：13；
防焦剂：0.5；碳黑660：45；
石蜡油：3；促进剂DM：1；
促进剂TMTD：0.3。
所述高压动力转向器胶管的制造工艺步骤中：
a、按以上重量配比称取内管橡胶层或者外管橡胶层的胶料组分，由密炼机加工，为防止胶料过热焦烧，将所述胶料组分采用逆向混合的方法混合，并采用15RPM的转子转速，冷却水的进水温度控制在20℃以下，混炼后的出胶温度为120℃，由此最终加工成所述内管橡胶层或者所述外管橡胶层的混炼胶；
b、将密炼后的所述混炼胶进行快检，指定指标参数的内容为门尼粘度为50，硬度为77，密度为1.39，初硫化时间T10为30秒，焦烧时间T90为3分，最小扭矩ML为1.5，最大扭矩MH为12；
d、所述管坯套装在管模芯上置入蒸汽硫化罐硫化，所述管坯硫化温度为55℃，时间为47分钟。
实施例三
本实施例三与实施例一基本相同，所不同的是本实施例中，所述内管橡胶层1或者所述外管橡胶层3的胶料组分重量配比为：
氯磺化聚乙烯橡胶CSM：100；氧化镁：18；
防焦剂：1.2；碳黑660：55；
石蜡油：8；促进剂DM：2.5；
促进剂TMTD：0.8。
所述高压动力转向器胶管的制造工艺步骤中：
a、按以上重量配比称取内管橡胶层或者外管橡胶层的胶料组分，由密炼机加工，为防止胶料过热焦烧，将所述胶料组分采用逆向混合的方法混合，并采用20RPM的转子转速，冷却水的进水温度控制在20℃以下，混炼后的出胶温度为130℃。由此最终加工成所述内管橡胶层或者所述外管橡胶层的混炼胶；
b、将密炼后的所述混炼胶进行快检，指定指标参数的内容为门尼粘度为90，硬度为83，密度为1.45，初硫化时间T10为70秒，焦烧时间T90为5分，最小扭矩ML为3.5，最大扭矩MH为22；
d、所述管坯套装在管模芯上置入蒸汽硫化罐硫化，所述管坯硫化温度为65℃，时间为53分钟。
本发明的胶管具有耐油性能好，压缩永久变形小，耐热耐老化性能优，承压能力高，动态脉冲下疲劳性能好，拉伸性能优，空间形状及走向合理。胶管在制作过程中胶料采用逆向混合的方法混合，防止了胶料过热焦烧，填加硫化剂和其他辅助材料在转子的机械作用下先行混合，这样不会造成温度的上升，并在密炼机上补炼，这样可以使胶料充分混炼均匀，保证胶管的质量，有利于挤出和产品功能性能的保证。再此，还采用蒸汽硫化这个工艺可有效的保证产品的外观质量，外观光滑，无凹凸不平现象，产品质量合格率高，成本低。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种高压动力转向器胶管的制造工艺，所述高压动力转向器胶管由内向外依次由内管橡胶层(1)、纤维线增强层(2)以及外管橡胶层(3)复合而成；其特征在于，所述内管橡胶层(1)或者所述外管橡胶层(3)的胶料组分重量配比为：
氯磺化聚乙烯橡胶：100；氧化镁：15；
防焦剂：0.7；碳黑660：50；
石蜡油：5；促进剂DM：1.5；
促进剂TMTD：0.5；
高压动力转向器胶管的制造工艺包括如下步骤：
a、按以上重量配比称取内管橡胶层或者外管橡胶层的胶料组分，由密炼机加工，为防止胶料过热焦烧，将所述胶料组分采用逆向混合的方法混合，并采用17RPM的转子转速，冷却水的进水温度控制在20℃以下，混炼后的出胶温度为110℃，在混炼时，首先让胶料在转子的机械作用下先行混合，混炼后冷却至常温再加入硫化剂，所述硫化剂的重量配比为5，并在开炼机上补炼，由此最终加工成所述内管橡胶层或者所述外管橡胶层的混炼胶；
b、将密炼后的所述混炼胶进行快检试验，指定指标参数的内容为门尼粘度为70，硬度为80，密度为1.42，初硫化时间T10为50秒，焦烧时间T90为4分，最小扭矩ML为2.5，最大扭矩MH为16；
c、将所述混炼胶放入直型机头的90挤出机挤出所述内管橡胶层；再送到编织工序经过编织机在所述内管橡胶层外表编织两遍纤维线；然后再通过T型机头的90挤出机挤出所述外管橡胶层，并包覆在所述纤维线外表形成管坯；
d、将所述管坯套装在管模芯上置入蒸汽硫化罐硫化，所述管坯硫化温度为60℃，时间为50分钟；
e、最后，所述管坯脱芯定压后得到胶管并对其进行喷码标示。
2.根据权利要求1所述的高压动力转向器胶管的制造工艺，其特征在于：所述步骤c中，所述直型机头的90挤出机以及T型机头的90挤出机机头温度为90℃、喂料口的温度为55℃。
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