CN112265301A - 一种耐高低温、高压的橡胶波纹软管的制备方法 - Google Patents

一种耐高低温、高压的橡胶波纹软管的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐高低温、高压的橡胶波纹软管的制备方法，包括以下步骤：1）在第一预成型模具中放入硅橡胶胶料，进行半硫化，制得预成型体C1；2）在预成型体C1的表面包覆纤维织物，得预成型体C2；3）在第二预成型模具中硅橡胶胶料，进行半硫化，得预成型体C3；4）将预成型体C2套入预成型体C3中，加入最终成型模具中，进行完全硫化，然后脱模，得到预成型体C4；5）对预成型体C4修边，然后进行二段硫化，二段硫化结束后，得到最终成型的波纹软管。本发明采用先预压成型局部再整体模压成型的方法制备得到的波纹软管与现有波纹软管相比，波纹软管表面质量得到提升，承受的压力得到保证，产品使用寿命更长，避免纤维织物褶皱、暴露等问题。

Description

一种耐高低温、高压的橡胶波纹软管的制备方法
技术领域
本发明涉及航空管道制造技术领域，具体是指一种耐高低温、高压的橡胶波纹软管的制备方法。
背景技术
我国军用飞机的涡轮冷却环控管路硬管的对接，采用耐高温高压的波纹软管进行连接，波纹软管的材质为橡胶和织物的组合结构，工作介质为空气，工作压力一般在为0.2MPa以上，工作温度一般为-40℃～250℃。现有的波纹软管由内至外通常为：纯橡胶-织物-纯橡胶的结构，为了减缓波纹软管工作时承受的压力，一般在最外层还会增加包覆织物或金属环，此种结构形式已在飞机的环控系统上应用。
现有的波纹软管在应用过程中发现，波纹软管两层纯橡胶之间所夹的纤维织物，经常会暴露在波纹软管内外表面，将波纹软管剖开可以看到，内部所夹的纤维织物在波纹软管内部存在众多褶皱、分模面处纤维压断，部分区域没有纤维织物做弹性增强，波纹软管外表面包覆的纤维织物，在波纹软管增压的情况下造成外表面脱胶、开裂，对波纹软管承受的压力有较大隐患，内部产生多余物风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能避免波纹软管两层纯橡胶之间的纤维织物暴露在外表面、纤维褶皱问题，表面质量高的耐高低温、高压的橡胶波纹软管的制备方法。
本发明通过下述技术方案实现：一种耐高低温、高压的橡胶波纹软管的制备方法，包括以下步骤：
（1）在第一预成型模具中放入硅橡胶胶料，进行半硫化，形成最内层的预成型体C1；
（2）使用纤维织物包覆在预成型体C1的表面，得预成型体C2；
（3）在第二预成型模具中硅橡胶胶料，进行半硫化，形成最外层的预成型体C3；
（4）将预成型体C2套入预成型体C3中，加入最终成型模具中，进行完全硫化，然后脱模，得到预成型体C4；
（5）对预成型体C4修边，然后进行二段硫化，二段硫化结束后，得到最终成型的波纹软管。
本发明制备的得到的波纹软管的内外胶层为硅橡胶胶层，耐高温、抗氧化，具备硅橡胶材料具有的优点；中间所夹的纤维织物可以增强波纹软管的韧性和强度，防止工作中压力过大造成波纹软管破裂；波纹软管采用预成型局部再整体模压成型，避免了一次模压过程中纤维织物的褶皱、堆积；预成型体多采用半硫化状态，有效的防止了一次硫化时纤维织物在两层胶层之间因没有具有一定硬度的橡胶胶层支撑而产生的纤维织物暴露在波纹软管内外表面，甚至分模处纤维织物夹断，波纹软管的表面质量得到提升，其所承受的压力得到保证，产品使用寿命更长。
为了更好地实现本发明的方法，进一步地，所述第一预成型模具、第二预成型模具、最终成型模具由相应尺寸的内部型芯和外部外模构成。
为了更好地实现本发明的方法，进一步地，所述型芯均为六瓣组合芯模，外模均由上模和下模组合而成。
为了更好地实现本发明的方法，进一步地，所述外模的上模和下模的型腔内均匀的刷涂脱模剂。
为了更好地实现本发明的方法，进一步地，所述型芯的芯模为聚四氟乙烯棒。
为了更好地实现本发明的方法，进一步地，所述步骤（2）中的纤维织物为涤纶布或纤维玻璃布，且在包覆预成型体C1的表面之前，涂刷与硅橡胶相匹配的粘胶剂或偶联剂。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明采用预成型局部再整体模压成型，避免了一次模压过程中纤维织物的褶皱、堆积；
（2）本发明制备的波纹软管的内外胶层为硅橡胶胶层，耐高温、抗氧化，具备硅橡胶材料具有的优点；
（3）本发明制备的波纹软管的中间所夹的纤维织物可以增强波纹软管的韧性和强度，防止工作中压力过大造成波纹软管破裂；
（4）本发明中预成型体多采用半硫化状态，为纤维织物在两层胶层之间体用一定硬度的橡胶胶层支撑，使得波纹软管的表面质量得到提升，令其所承受的压力得到保证，延长产品的使用寿命，适宜广泛推广应用。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其他特征、目的和优点将会变得更为明显：
图1为本发明制备的波纹软管的剖面结构示意图；
图2为本发明制备的波纹软管所使用成型模的剖面结构示意图。
其中：1—第一硅橡胶层、2—纤维织物层，3—第二硅胶层，4—型芯，5—上模，6—下模，7—溢胶/排气槽，8—导销，9—手柄。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
本实施例的一种耐高低温、高压的橡胶波纹软管的制备方法，包括以下步骤：
（1）在第一预成型模具中放入硅橡胶胶料，进行半硫化，形成最内层的预成型体C1，即第一硅胶层1；
（2）使用纤维织物包覆在预成型体C1的表面，得预成型体C2，即表面覆盖纤维织物层2的第一硅胶层1；
（3）在第二预成型模具中硅橡胶胶料，进行半硫化，形成最外层的预成型体C3，即第三硅胶层3；
（4）将预成型体C2套入预成型体C3中，加入最终成型模具中，进行完全硫化，然后脱模，得到预成型体C4；
（5）对预成型体C4修边，然后进行二段硫化，二段硫化结束后，得到最终成型的波纹软管。
最终成型的波纹软管的结果如图1所示，由内至外分别是第一硅橡胶层1、纤维织物层2、第二硅橡胶层3。为了解决波纹软管两层纯橡胶之间纤维织物暴露在外表面、褶皱的问题，采用使用两套预成型模及一套最终成型模分多次进行模压成型的工艺方案。
实施例2：
本实施例在上述实施例的基础上，进一步地限定所述第一预成型模具、第二预成型模具、最终成型模具结构相同，均由相应尺寸的内部型芯和外部外模构成。
其中，第一预成型模具由型芯A1与外模B2构成，型芯A1外径依据波纹软管的内径大小设计，外模B2的内径大小根据波纹软管的内径加预成型体C1的厚度设计；第二预成型模具由型芯A2与外模B1构成，型芯A2外径大小依据波纹软管的内径加预成型体C1的厚度，再加上纤维织物层的厚度设计，外模B1的内径依据波纹软管的外径大小设计；最终成型模具则由型芯A1与外模B1构成。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
实施例3：
本实施例在上述实施例的基础上，进一步地限定所述型芯均为六瓣组合芯模，外模均由上模和下模组合而成。
成型模具的具体结构如图2所示，成型模由型芯4、上模5、下模6、溢胶/排气槽7、导销8、手柄9组合而成，上模5和下模6组合而成的外模，其内径型腔即为形成预成型体外形的型面，型芯4的外径型面即为形成预成型体内腔的型面，上模5及下模6通过导销8进行连接，成型模的开合模使用手柄9进行操作。
其中，成型模的上模5、下模6、型芯4采用45#碳钢制成，导销8采用T8碳钢制成，手柄9采用Q235碳钢制成，成型模型面内保证Ra为0.4，型面内抛光、镀铬、抛光，成型模热处理HRC35-40。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
实施例4：
本实施例在上述实施例的基础上，进一步地限定所述外模的上模和下模的型腔内均匀的刷涂脱模剂。涂刷脱模剂的作用是，在使用外模与型芯配合制成的预成型体后，便于脱模。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
实施例5：
本实施例在上述实施例的基础上，进一步地限定所述型芯的芯模为聚四氟乙烯棒。由于聚四氟乙烯的自润滑性，便于预压之后的脱模，这里优选芯模的材质为聚四氟乙烯棒。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
实施例6：
本实施例在上述实施例的基础上，进一步地限定所述步骤（2）中的纤维织物为涤纶布或纤维玻璃布，且在包覆预成型体C1的表面之前，涂刷与硅橡胶相匹配的粘胶剂或偶联剂。在使用纤维织物包覆预成型体C1的表面之前，对其表面进行刷涂与选用的硅橡胶相匹配的胶黏剂或偶联剂，使纤维织物更好的包复在预成型体表面。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种耐高低温、高压的橡胶波纹软管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在第一预成型模具中放入硅橡胶胶料，进行半硫化，形成最内层的预成型体C1；
（2）使用纤维织物包覆在预成型体C1的表面，得预成型体C2；
（3）在第二预成型模具中硅橡胶胶料，进行半硫化，形成最外层的预成型体C3；
（4）将预成型体C2套入预成型体C3中，加入最终成型模具中，进行完全硫化，然后脱模，得到预成型体C4；
（5）对预成型体C4修边，然后进行二段硫化，二段硫化结束后，得到最终成型的波纹软管。
2.根据权利要求1所述的一种耐高低温、高压的橡胶波纹软管的制备方法，其特征在于，所述第一预成型模具、第二预成型模具、最终成型模具由相应尺寸的内部型芯和外部外模构成。
3.根据权利要求2所述的一种耐高低温、高压的橡胶波纹软管的制备方法，其特征在于，所述型芯均为六瓣组合芯模，外模均由上模和下模组合而成。
4.根据权利要求3所述的一种耐高低温、高压的橡胶波纹软管的制备方法，其特征在于，所述外模的上模和下模的型腔内均匀的刷涂脱模剂。
5.根据权利要求3所述的一种耐高低温、高压的橡胶波纹软管的制备方法，其特征在于，所述型芯的芯模为聚四氟乙烯棒。
6.根据权利要求1或2所述的一种耐高低温、高压的橡胶波纹软管的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中的纤维织物为涤纶布或纤维玻璃布，且在包覆预成型体C1的表面之前，涂刷与硅橡胶相匹配的粘胶剂或偶联剂。
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