CN113211836A - 一种高耐磨橡胶钢丝软管的制造方法及模具成型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及矿山管道领域，公开了一种高耐磨橡胶软管制造方法及模具成型装置。该方法步骤如下：A、胶片预处理；B、胶片压延；C、胶料拼接管身成型；D、管口挡圈成型；E、产品硫化；F、脱模，打磨即为成品。该制造方法能有效控制各层的厚度，从而有针对性地对易失效点进行控制，提高软管的耐磨性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及矿用橡胶软管领域，尤其涉及一种高耐磨橡胶钢丝软管的制造方法及模具成型装置。
背景技术
矿山开采过程中需要输送粉碎后的矿石，矿石输送过程中选要求输送管道具有一定的可移动性，补偿管道安装误差。因此橡胶软管在矿山行业中运用广泛，同时也要求橡胶软管具有较好的耐磨性能。橡胶软管是由耐磨层、复合材料层、粘接层、钢丝骨架、外层耐候性橡胶组成。
目前市场均为预硫化胶板的橡胶软管成型工艺。现有技术的橡胶软管成型工艺如下：
按常规的混炼方式将橡胶混合物混炼，然后根据要求厚度压延，进入连续硫化机进行胶板硫化，使得胶板硫化达到正硫化程度，根据橡胶软管尺寸裁切胶板，模芯涂刷硅油→胶板贴合模芯→裁剪帘子布并缠绕→安全挡圈骨架→贴外耐候层→安装法兰及对应工装→缠绕水包布→硫化罐硫化。硫化条件：
硫化温度：145℃
硫化压力：0.6MPa
硫化时间：90～120分钟
上述工艺方法软管成型简单，但在生产时，该工艺采用的是预硫化胶板，成本高，能耗大，易产生橡胶粉尘，胶板厚度无法局部调整，胶板存在拼接接缝；且预硫化胶板进入硫化罐后经二次硫化耐磨性能明显下降，胶板拼接处粘接存在溢出风险，胶板存在拼接缝，胶板与复合材料层存在粘接风险，胶板出现老化现象等诸多缺点。
发明内容
本发明针对现有技术预硫化板容易在后续处理过程中溢出影响软管质量的问题，提供了一种高耐磨橡胶钢丝软管的制造方法，能有效控制各层的厚度，从而有针对性地对易失效点进行控制，提高软管的耐磨性和稳定性。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高耐磨橡胶钢丝软管的制造方法，包括以下步骤：
A、胶片预处理：分别称取耐磨层、耐候层和粘结胶的原料；
B、胶片压延：进行压延处理，分别得到耐磨胶片、耐候胶片和粘结胶片；
C、配制胶水：以所述的粘结胶片为溶质，配制胶水；
D、耐磨胶片下料：对耐磨胶片进行裁切下料；
E、胶料拼接管身成型：在模具成型装置上拼接耐磨胶片后，缠绕擦胶帘子布并留余量，所述擦胶帘子布之间涂刷胶水；然后贴一层耐候胶片，再在软管管身缠绕弹簧钢丝、在软管两端设置挡圈骨架，然后缠绕擦胶子口布，所述擦胶子口布之间涂刷胶水；再贴一层耐候胶片，缠绕水包布成型，最后套入活动法兰；
F、管口挡圈成型：将擦胶帘子布余量翻转盖过挡圈骨架，在挡圈骨架四周填充耐候胶片，利用活动法兰与模具成型装置的成型法兰紧固连接，并将多余胶料排出；所述的成型法兰的内径和模具成型装置的模芯的外径之间间距0.3～0.8mm；
G、产品硫化：进行硫化；
H、脱模，对软管管口进行打磨，即得。
现有技术在制备橡胶钢丝软管时，通常采用预硫化胶板是为了保证胶板无气泡，使胶板厚度均匀，但硫化过程具有流动性，容易在后续处理时溢出软管，导致耐磨胶层缺胶或者窝气等缺陷。本发明通过成型法兰的设置与活动连接法兰配合使用，与模芯配合一定的间隙，保证未硫化的耐磨胶片硫化过程中封闭在管身内部，胶料气泡在压力作用下可以有效排除，从而避免前期硫化产生的不利影响。
进一步的，所述硫化在硫化罐内进行，硫化罐内充入压缩空气，内压为0.6±0.1MPa,80-100℃保温30-60分钟，继续升温至140-145℃硫化90-150分钟。
80-100℃低温保温过程，保证胶料受热均匀，具备整体流动性，在压力作用下，胶料内部气体及挥发分沿模芯由成型法兰封板间隙机排气孔中排出，使得耐磨胶板内部无窝气现象，再升温硫化。通过温度和时间的控制，使在本发明成型法兰的结构设计下，达到最佳效果。
更进一步的，所述硫化反应条件为：90℃保温30分钟，继续升温至140℃硫化120分钟。此条件下能够达到最优的硫化效果。
更进一步的，所述耐磨层包括以下重量份计的原料：80-120份天然橡胶；10-30份炭黑N220；20-40份炭黑N330；8-12份芳烃油；2-4份防老剂RD；3-6份防老剂BLE；2-6份氧化锌；1-3份硬脂酸；1-3份硫磺；0.8-1.2份促进剂NOBS。
更进一步的,所述耐磨层包括以下重量份计的原料：100份天然橡胶；15份炭黑N220；30份炭黑N330；10份芳烃油；3份防老剂RD；4份防老剂BLE；4份氧化锌；2份硬脂酸；2份硫磺；1份促进剂NOBS。
更进一步，所述耐候层包括以下重量份计的原料：60-80份天然胶；20-40份三元乙丙橡胶；40-60份炭黑N774；10-15份环烷油；1-2份防老剂RD；1-3份防老剂4010NA；1-3份分散剂WB212；2-4份氧化锌；2-4份硬脂酸；1-2份硫磺；0.6-1份促进剂NOBS。
更进一步，所述耐候层包括以下重量份计的原料：70份天然胶；30份三元乙丙橡胶；50份炭黑N774,12份环烷油；1.5份防老剂RD；23份防老剂4010NA；2份分散剂WB212；3份氧化锌；3份硬脂酸；1.6份硫磺；1.8份促进剂NOBS。
更进一步，所述粘结胶包括以下重量份计的原料：80-120份氯丁橡胶、5-8份氧化锌、2-4份硬脂酸、10-20份炭黑N774、2-6份增粘树脂、1-8份硫磺、0.6-2份促进剂TMTD、0.5-4份促进剂NOBS。
更进一步，所述粘结胶包括以下重量份计的原料：100份氯丁橡胶、6份氧化锌、3份硬脂酸、15份炭黑N774、4份增粘树脂、4份硫磺、1.2份促进剂TMTD、2份促进剂NOBS。
更进一步的，所述耐磨胶片的厚度为15mm，所述耐候胶片的厚度均为4mm，所述粘结胶片的厚度为2mm。
更进一步的，所述胶水以甲苯为溶剂，粘结胶片：甲苯的质量比为1：6-1：10。
更进一步的，所述胶水配制过程中，采用高速搅拌器进行搅拌，搅拌速度3000-5000rpm，搅拌时间180-240min。
更进一步的，所述耐磨胶片下料过程中，根据软管管道易磨损处(易失效点)对耐磨胶片的相应位置增加厚度。
更进一步的，管道易磨损处的耐磨胶片增加10mm厚度。
更进一步的，所述高耐磨橡胶钢丝软管为弯头软管，在裁切下料时，裁切两片扇形胶片，扇形宽度为0.55-0.65倍的软管管道内径周长，扇形长度为1.1-1.2倍软管管道长度。
更进一步的，所述扇形胶片的侧边和扇形胶片的中轴线呈30-45°角。
更进一步的，所述的管道易磨损处是指扇形胶片从外弧边缘到靠近外弧边缘的区域。
更进一步的，所述的管道易磨损处是指沿着扇形胶片的径向方向，自外弧到内弧的1/4区域。
更进一步的，所述高耐磨橡胶钢丝软管为直软管，在裁切下料时，裁切两片矩形胶片，矩形胶片宽度为0.55-0.6倍的软管管道内径周长，矩形长度为1.05-1.1倍软管管道长度。
更进一步的，所述挡圈骨架处填充1.1倍挡圈体积胶量的耐候胶片。连接法兰与成型法兰通过螺栓连接与成型法兰，多余10％胶料可在锁紧连接过程中排除，保证胶料足够并将挡圈内部空气排出，保证挡圈最后硫化成型无缺陷。
更进一步的，所述擦胶帘子布在缠绕时，与软管管身保持52°±3°。
更进一步的，所述擦胶帘子布缠绕4-10层，每层擦胶帘子布间涂刷胶水1-3遍。
更进一步的，所述弹簧钢丝垂直于模芯螺旋缠绕而成，弹簧钢丝之间两两间距30-80mm。
更进一步的，所述擦胶子口布缠绕1-3层。
本发明还提供了一种高耐磨橡胶钢丝软管的模具成型装置，适用于上述方法的工装。
所述的高耐磨橡胶钢丝软管的模具成型装置，包括模芯、拐臂和成型法兰，所述模芯的两端分别连接有拐臂，所述成型法兰的内径和模芯的外径紧密配合。
更进一步的，所述成型法兰的内径与模芯的外径配合间隙0.3～0.8mm。
更进一步的，所述成型法兰的端面设有排气孔。
更进一步的，所述成型法兰和软管上套设的活动连接法兰之间通过螺栓连接，避免硫化时溢出。
更进一步的，所述模芯包括圆弧段模芯以及分别设在圆弧段模芯两端的直段模芯，直段模芯和圆弧段模芯通过螺栓紧固件连接。该模芯和弯头软管配合使用。
更进一步的，所述模芯为直管模芯，该模芯和直软管配合使用。
更进一步的，所述拐臂包括主动端拐臂和从动端拐臂，主动端拐臂上连接有电机。所述电机驱动主动端拐臂带动从动端拐臂的旋转运动。
与现有技术相比较，本发明有益效果如下：
1.现有技术的橡胶软管耐磨层采用预硫化胶板，橡胶钢丝软管耐磨层胶板存在胶板拼接线，胶板拼接处使用胶水粘接而成，在橡胶软管适用过程中，该处为易冲刷点(易磨损点)，易造成局部失效从而导致橡胶钢丝软管寿命下降；而本发明采用未经硫化的胶板，避免了这种磨损，在易磨损中增加厚度、配合后续处理过程中的成型法兰，使胶板硫化成一个整体，不存在胶板的拼接缝。
2.现有工艺预硫化胶板在预硫化处理时橡胶分子已发生交联，与帘子布上的擦胶成型的硫键，碳碳键数量有限，存在胶板脱落的风险；而本发明是在最后的成型阶段，通过硫化反应，完成交联，使得橡胶钢丝软管耐磨层与帘子布粘接强度提高。
3.现有技术预硫化胶板进入硫化罐后，发生热氧老化，胶料各项性能下降。而本发明橡胶钢丝耐磨层橡胶一次硫化成型，胶料性能更加接近胶料的最佳性能范围，经过试验，耐磨层胶板性能提升20％。
4.本发明中，橡胶钢丝软管耐磨层胶板采用未硫化胶板，胶板无需预硫化，经过试验，成型时胶料可以节约30％，且无需对胶板进行打磨；不仅减少了能耗，还减少因打磨胶板而产生的橡胶粉尘污染，浪费橡胶的同时影响环境。
5.现有工艺若需增加胶板厚度只能整体增加胶板厚度，会造成胶板的浪费。本发明的橡胶软管根据结构特点及工况信息，它的失效点位置确定，可以在橡胶软管失效点位置局部加厚胶板，延长增加橡胶软管的使用寿命。
6.本发明的橡胶弯头软管分为圆弧段模芯和直段模芯，圆弧段模芯与直段模芯组合使用，脱模可拆卸其中一段，使得脱模过程便捷，安全。
7.本发明生产时原材料消耗低、能耗小，无脱落风险，胶板不易老化，耐磨性能明显提高，产品使用寿命长。
应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：
图1是高耐磨橡胶钢丝软管的结构示意图。
图2是图1中B区域的局部放大图。
图3是实施例7弯头模芯的结构示意图。
图4是实施例7模具成型装置的结构示意图。
图5是实施例7模具成型装置的成型法兰示意图。
图6是实施例7高耐磨橡胶钢丝弯头软管与模具成型装置成型图。
图7是图6中C区域的局部放大图。
图8是实施例8高耐磨橡胶钢丝直软管与模具成型装置成型图。
附图标记说明：1.挡圈骨架、2.活动连接法兰、3.耐磨胶层、4.擦胶帘子布层、5.内耐候层、6.弹簧钢丝、7.擦胶子口布层、8.外耐候层、9.直段模芯、10.圆弧段模芯、11.螺栓紧固件、12.主动端拐臂、13.从动端拐臂、14.成型法兰、16.直管模芯。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件,并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
如图1和图2所示，一种高耐磨橡胶钢丝软管，包括挡圈骨架1，耐磨胶层3，擦胶帘子布层4，内耐候层5，弹簧钢丝6，擦胶子口布层7，外耐候层8。
所述耐磨胶层3，擦胶帘子布层4，内耐候层5，擦胶子口布层7，外耐候层8从内到外依次排列。所述弹簧钢丝6设在擦胶帘子布层4和擦胶子口布层7之间，所述挡圈骨架1设在耐磨胶层3和外耐候层8之间。
所述钢丝软管两端设有挡圈骨架1，软管上套设有活动连接法兰2。
所述钢丝软管可以是弯头软管，也可以是直软管。所述弯头软管可以是无压力弯头软管，也可以是压力弯头软管。
所述高耐磨橡胶钢丝软管的制造方法，包括如下步骤：
A、胶片预处理；
B、胶片压延；
C、配制胶水；
D、耐磨胶片下料；
E、胶料拼接管身成型；
F、管口挡圈成型；
G、产品硫化；
H、脱模，打磨即为成品。
具体步骤如下：
A、胶片预处理：分别称取耐磨层、耐候层和粘结胶的原料；
所述耐磨层包括以下重量份计的原料：80-120份天然橡胶；10-30份炭黑N220；20-40份炭黑N330；8-12份芳烃油；2-4份防老剂RD；3-6份防老剂BLE；2-6份氧化锌；1-3份硬脂酸；1-3份硫磺；0.8-1.2份促进剂NOBS。
所述耐候层包括以下重量份计的原料：60-80份天然胶；20-40份三元乙丙橡胶；40-60份炭黑N774,10-15份环烷油；1-2份防老剂RD；1-3份防老剂4010NA；1-3份分散剂WB212；2-4份氧化锌；2-4份硬脂酸；1-2份硫磺；0.6-1份促进剂NOBS。
所述粘结胶包括以下重量份计的原料：80-120份氯丁橡胶、5-8份氧化锌、2-4份硬脂酸、10-20份炭黑N774、2-6份增粘树脂、1-8份硫磺、0.6-2份促进剂TMTD、0.5-4份促进剂NOBS。
所述的增粘树脂是指能够提高橡胶材料粘性的树脂。
B、胶片压延：进行压延处理，分别得到耐磨胶片、耐候胶片和粘结胶片；
C、配制胶水：以所述的粘结胶片为溶质，以甲苯为溶剂，粘结胶片：甲苯的质量比为1：6-1：10，采用高速搅拌器进行搅拌，搅拌速度3000-5000rpm，搅拌时间180-240min。
D、耐磨胶片下料：对耐磨胶片进行裁切下料；所述耐磨胶片下料过程中，根据软管管道易磨损处(易失效点)对耐磨胶片的相应位置增加厚度；
若所述高耐磨橡胶钢丝软管为弯头软管，在裁切下料时，裁切两片扇形胶片，扇形宽度为0.55-0.65倍的软管管道内径周长，扇形长度为1.1-1.2倍软管管道长度，所述扇形胶片的侧边和扇形胶片的中轴线呈30-45°角。所述的管道易磨损处是指从外弧边缘到靠近外弧边缘的区域；对于无压力弯头软管，失效点在流体转向靠近矿浆沉积一侧即靠近地面一侧。
若所述高耐磨橡胶钢丝软管为直软管，在裁切下料时，裁切两片矩形胶片，矩形胶片宽度为0.55-0.6倍的软管管道内径周长，矩形长度为1.05-1.1倍软管管道长度。所述管道易磨损处是指在制备过程中，矿浆沉积一侧即靠近地面一侧。
所述的管道易磨损处不限于上述范围，可根据往期软管产品磨损情况，针对磨损严重部位有针对性加厚耐磨层。
E、胶料拼接管身成型：
在模具成型装置上拼接耐磨胶片后，缠绕擦胶帘子布并留余量，所述擦胶帘子布缠绕4-10层，每层擦胶帘子布间涂刷胶水1-3遍；所述擦胶帘子布在缠绕时，与软管管身保持52°±3°。
然后贴一层耐候胶片，再在软管管身垂直于模芯螺旋缠绕弹簧钢丝，弹簧钢丝之间间距30-80mm，并且在软管两端设置挡圈骨架，然后缠绕1-3层擦胶子口布，所述擦胶子口布之间涂刷胶水。
再贴一层耐候胶片，缠绕水包布成型，最后套入活动法兰；
F、管口挡圈成型：将擦胶帘子布余量翻转盖过挡圈骨架，在挡圈骨架四周填充耐候胶片，填充量略高于挡圈体积，在挤压排除空气的过程中，既能保证胶料足够排除内部空气，又能够保证挡圈最后硫化成型无缺陷；利用活动法兰与模具成型装置的成型法兰紧固连接，并将多余胶料排出；所述的成型法兰和模具成型装置的模芯之间间距0.3～0.8mm；
G、产品硫化：送入硫化罐内，硫化罐内充入压缩空气，内压为0.6±0.1MPa,80-100℃保温30-60分钟，继续升温至140-145℃硫化90-150分钟。
H、脱模，对软管管口进行打磨，即得。
本发明所述成分含量除特别说明之外，均为重量份计。
下面通过具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种高耐磨橡胶钢丝弯头软管的制造方法，包括以下步骤：
A、胶片的预处理：
所述耐磨胶层采用如下配方：100份天然橡胶；15份炭黑N220；30份炭黑N330；10份芳烃油；3份防老剂RD，4份防老剂BLE；4份氧化锌；2份硬脂酸；2份硫磺；1份促进剂NOBS。
所述内耐候层和外耐候层可采用如下配方：70份天然胶；30份三元乙丙橡胶；50份炭黑N774；12份环烷油；1.5份防老剂RD；23份防老剂4010NA；2份分散剂WB212；3份氧化锌；3份硬脂酸；1.6份硫磺；1.8份促进剂NOBS。
所述粘结胶可采用如下配方：100份氯丁橡胶、6份氧化锌、3份硬脂酸、15份炭黑N774、4份增粘树脂、4份硫磺、1.2份促进剂TMTD、2份促进剂BOBS。
B、胶片压延：
采用热炼方法分别将A中的橡胶混合物进行混炼压延，分别压延成15mm的耐磨胶片，4mm的耐候胶片和2mm的粘结胶片，成卷待用。
C、胶水配制：
胶水溶质为粘结胶片(混炼胶)，溶剂为甲苯，质量比为混炼胶：甲苯＝1：8，采用气动搅拌器进行搅拌，搅拌速度4000rpm,搅拌时间210min。
D、耐磨胶片下料：
根据橡胶钢丝弯头软管的规格，裁切两片扇形胶片：扇形宽度为0.6倍的软管管道内径周长，扇形长度为1.1倍的软管管道长度；在管道易磨损处增加10mm胶片厚度，所述的管道易磨损处是指沿着扇形胶片的径向方向，自外弧到内弧的1/4区域；在扇形胶片的长度方向位置切出30°斜口，使扇形胶片的侧边和扇形胶片的中轴线呈30°；
E、胶料拼接管身成型：
在模具成型装置上拼接耐磨胶片，斜口对接，并用辊轮擀压；
耐磨胶片外层缠绕擦胶帘子布，缠绕时与管身保持52°±3°，擦胶帘子布缠绕6层，每层擦胶帘子布之间涂刷粘结胶水2遍；
将耐候胶片贴附到已缠绕好擦胶帘子布的管身上；
螺旋缠绕弹簧钢丝，钢丝间距50mm，再缠绕两层擦胶子口布，每层擦胶子口布之间涂刷粘结胶水2遍；
最后再贴上一层耐候胶片；
将尼龙水包布浸湿，将尼龙水包布缠绕管身三层成型，再套入活动法兰。
F、管口挡圈成型：
将擦胶帘子布余量翻转盖过挡圈骨架，翻转的擦胶帘子布交叉重叠于软管管身上，挡圈骨架处根据挡圈体积填耐候胶片，此处约填充1.1倍挡圈体积胶量的耐候胶片，再用螺栓紧固件将活动连接法兰与模具成型装置的成型法兰连接。
G、产品硫化：
将产品及模具放入硫化罐，硫化罐内充入压缩空气，内压达到0.6±0.1MPa,90℃保温30分钟，继续升温至140℃硫化120分钟。
H、脱模，打磨即为成品:
硫化结束后，拆卸两端的成型法兰及一端的直段模芯，将卷扬机绳索固定在一端将模芯从管身中脱出，管道端口打磨即为成品。
本实施例中，各成分选自：所述的天然橡胶为印尼1#烟片胶，三元乙丙橡胶为朗盛化学，氯丁橡胶(日本东曹)，硬脂酸(杭州油脂化工有限公司)，氧化锌(美锌中国金属有限公司)，炭黑N220(江西黑猫炭黑股份有限公司),炭黑N234(江西黑猫炭黑股份有限公司),炭黑N330(卡博特(中国)有限公司),炭黑N774(江西黑猫炭黑股份有限公司),防老剂RD(浙江黄岩浙东橡胶助剂有限公司),防老剂BLE(浙江黄岩浙东橡胶助剂有限公司),分散剂WB212(STRUKTOL),硫磺(SOVLE Chemical)，促进剂BOBS(SOVLE Chemical),芳烃油(上海艾定工贸发展有限公司)。但本发明的成分不限于上述来源，以上仅为举例说明。
实施例2
一种高耐磨橡胶钢丝弯头软管的制造方法，包括以下步骤：
A、胶片预处理：分别称取耐磨层、耐候层和粘结胶的原料；
所述耐磨胶层采用如下配方：100份天然橡胶；15份炭黑N220；30份炭黑N330；10份芳烃油；3份防老剂RD，4份防老剂BLE；4份氧化锌；2份硬脂酸；2份硫磺；1份促进剂NOBS。
所述耐候层包括以下重量份计的原料：60份天然胶；20份三元乙丙橡胶；40份炭黑N774,10份环烷油；1份防老剂RD；1份防老剂4010NA；1份分散剂WB212；2份氧化锌；2份硬脂酸；1份硫磺；0.6份促进剂NOBS。
所述粘结胶包括以下重量份计的原料：80份氯丁橡胶、5份氧化锌、2份硬脂酸、10份炭黑N774、2份增粘树脂、1份硫磺、0.6份促进剂TMTD、0.5份促进剂NOBS。
B、胶片压延：
C、配制胶水：粘结胶片：甲苯的质量比为1：6，搅拌速度5000rpm，搅拌时间180min。
D、耐磨胶片下料：
所述高耐磨橡胶钢丝软管为弯头软管，在裁切下料时，裁切两片扇形胶片，扇形宽度为0.65倍的软管管道内径周长，扇形长度为1.1倍软管管道长度，所述扇形胶片的侧边和扇形胶片的中轴线呈45°角。所述的管道易磨损处是指从外弧边缘到靠近外弧边缘的区域；对于无压力弯头软管，失效点在流体转向靠近矿浆沉积一侧即靠近地面一侧。
E、胶料拼接管身成型：
在模具成型装置上拼接耐磨胶片后，缠绕擦胶帘子布并留余量，所述擦胶帘子布缠绕10层，每层擦胶帘子布间涂刷胶水3遍；所述擦胶帘子布在缠绕时，与软管管身保持52°±3°。
然后贴一层耐候胶片，再在软管管身垂直于模芯螺旋缠绕弹簧钢丝，弹簧钢丝之间间距80mm，并且在软管两端设置挡圈骨架，然后缠绕3层擦胶子口布，所述擦胶子口布之间涂刷胶水。
再贴一层耐候胶片，缠绕水包布成型，最后套入活动法兰；
F、管口挡圈成型：将擦胶帘子布余量翻转盖过挡圈骨架，在挡圈骨架四周填充耐候胶片；所述的成型法兰和模具成型装置的模芯之间间距0.8mm；
G、产品硫化：硫化罐内充入压缩空气，内压为0.6±0.1MPa,100℃保温60分钟，继续升温至145℃硫化150分钟。
H、脱模，对软管管口进行打磨，即得。
实施例3
一种高耐磨橡胶钢丝弯头软管的制造方法，包括以下步骤：
A、胶片预处理：分别称取耐磨层、耐候层和粘结胶的原料；
所述耐磨胶层采用如下配方：100份天然橡胶；15份炭黑N220；30份炭黑N330；10份芳烃油；3份防老剂RD，4份防老剂BLE；4份氧化锌；2份硬脂酸；2份硫磺；1份促进剂NOBS。
所述耐候层包括以下重量份计的原料：80份天然胶；40份三元乙丙橡胶；60份炭黑N774,15份环烷油；2份防老剂RD；3份防老剂4010NA；3份分散剂WB212；4份氧化锌；4份硬脂酸；2份硫磺；1份促进剂NOBS。
所述粘结胶包括以下重量份计的原料：120份氯丁橡胶、8份氧化锌、4份硬脂酸、20份炭黑N774、6份增粘树脂、8份硫磺、2份促进剂TMTD、4份促进剂NOBS。
B、胶片压延：
C、配制胶水：粘结胶片：甲苯的质量比为1：10，搅拌速度3000rpm，搅拌时间240min。
D、耐磨胶片下料：
所述高耐磨橡胶钢丝软管为直软管，在裁切下料时，裁切两片矩形胶片，矩形胶片宽度为0.6倍的软管管道内径周长，矩形长度为1.1倍软管管道长度。所述管道易磨损处是指在制备过程中，矿浆沉积一侧即靠近地面一侧。
E、胶料拼接管身成型：
在模具成型装置上拼接耐磨胶片后，缠绕擦胶帘子布并留余量，所述擦胶帘子布缠绕4层，每层擦胶帘子布间涂刷胶水1遍；所述擦胶帘子布在缠绕时，与软管管身保持52°±3°。
然后贴一层耐候胶片，再在软管管身垂直于模芯螺旋缠绕弹簧钢丝，弹簧钢丝之间间距30mm，并且在软管两端设置挡圈骨架，然后缠绕1层擦胶子口布，所述擦胶子口布之间涂刷胶水。
再贴一层耐候胶片，缠绕水包布成型，最后套入活动法兰；
F、管口挡圈成型：将擦胶帘子布余量翻转盖过挡圈骨架，在挡圈骨架四周填充耐候胶片；所述的成型法兰和模具成型装置的模芯之间间距0.3mm；
G、产品硫化：硫化罐内充入压缩空气，内压为0.6±0.1MPa,80℃保温30分钟，继续升温至140℃硫化90分钟。
H、脱模，对软管管口进行打磨，即得。
实施列4
按照实施例1的方法生产高耐磨橡胶钢丝弯头软管，不同在于：
耐磨胶层配方如下：120份天然橡胶；30份炭黑N220；40份炭黑N330；12份芳烃油；4份防老剂；6份防老剂BLE；6份氧化锌；3份硬脂酸；3份硫磺；1.2份NOBS。
实施例5
按照实施例1的方法生产高耐磨橡胶钢丝弯头软管，不同在于：
耐磨胶层配方如下：80份天然橡胶；10份炭黑N220；20份炭黑N330；8份芳烃油；2份防老剂RD；3份防老剂BLE；2份氧化锌；1份硬脂酸；1份硫磺；0.8份NOBS。
实施例6
按照实施例1的方法生产高耐磨橡胶钢丝直软管，不同在于：
根据规格要求裁切矩形胶片，矩形胶片宽度为0.55倍的软管管道内径周长，矩形长度为1.05倍的软管管道长度，在管道靠近法兰面位置增加5mm胶板厚度。
对比例1
与实施例1相同，不同在于：耐磨胶片经过压延之后，先进入硫化机进行硫化处理，而后再拼接成型，再次进入硫化机进行硫化处理。
在同工位现场使用六个月之后，观察对比例1的预硫化软管和实施例1-6的软管外观。对比例1耐磨胶板层磨损较为严重，端口出现磨损出现的凹陷，肉眼明显可见。外弧处出现介质冲刷造成的凹坑，凹坑呈为长条状，实施例1-5端口磨损较为均匀，端口部只有轻微的磨损，目测看不出有磨损凹坑，外弧部分目测有轻微的冲刷形成凹坑，手触有沟纹感。实施例6端口轻微磨损，手触有沟纹感，直管中段几乎无磨损，说明本发明具有更加优异的耐磨性。
并在同工位现场使用六个月之后，测量软管端口和靠近外弧部易失效点胶板厚度情况：
结论：根据上述测试，进一步说明实施例1-6与现有技术相比，具有更加优异的耐磨性能。
对比例2
与实施例2相同，不同在于：耐磨胶片经过压延之后，先进入硫化机进行硫化处理，而后再拼接成型，再次进入硫化机进行硫化处理。
在同工位现场使用六个月之后，测量实施例1-6和对比例2的磨耗体积，结果如下：
| 试样 | DIN磨耗体积(mm<sup>3</sup>/40m) |
| 对比例2 | 45 |
| 实施例1 | 31.2 |
| 实施例2 | 31.5 |
| 实施例3 | 31.6 |
| 实施例4 | 31.8 |
| 实施例5 | 31.9 |
| 实施例6 | 31.1 |
结论：实施例1-6的耐磨性能显著高于对比例2。
本发明还公开了制作高耐磨橡胶钢丝软管的模具成型装置，下面通过具体实施例进一步说明。
如图3-8所示，一种制作高耐磨橡胶钢丝软管的模具成型装置，包括模芯Ⅱ、主动端拐臂12和从动端拐臂13和成型法兰14，所述的模芯Ⅱ的外径和软管Ⅰ的内径紧密配合。
所述成型法兰14的内径与模芯Ⅱ的外径配合间隙0.3～0.8mm，其端面设有排气孔。
实施例7
如图3-7所示，一种制作高耐磨橡胶钢丝弯头软管的模具成型装置，模芯包括圆弧段模芯10以及分别设在圆弧段模芯10两端的直段模芯9,直段模芯9和圆弧段模芯10通过螺栓紧固件11连接。
所述模芯两端分别与主动端拐臂12、从动端拐臂13通过螺栓紧固件11连接。主动端拐臂12上连接有电机，通过驱动转动，实现缠绕材料成型。
使用时，将成型法兰14与软管上的活动连接法兰2以螺栓紧固件11连接，即可。
实施例8
如图8所示，一种制作高耐磨橡胶钢丝直软管的模具成型装置，所述模芯为直管模芯16。所述模芯两端分别与主动端拐臂12、从动端拐臂13通过螺栓紧固件11连接。主动端拐臂12上连接有电机，通过驱动转动，实现缠绕材料成型。
使用时，将成型法兰14与软管上的活动连接法兰2以螺栓紧固件11连接，即可。
以上所述的实施例，只是发明较为优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (10)
1.一种高耐磨橡胶钢丝软管的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、胶片预处理：分别称取耐磨层、耐候层和粘结胶的原料；
B、胶片压延：进行压延处理，分别得到耐磨胶片、耐候胶片和粘结胶片；
C、配制胶水：以所述的粘结胶片为溶质，配制胶水；
D、耐磨胶片下料：对耐磨胶片进行裁切下料；
E、胶料拼接管身成型：在模具成型装置上拼接耐磨胶片后，缠绕擦胶帘子布并留余量，所述擦胶帘子布之间涂刷胶水；然后贴一层耐候胶片，再在软管管身缠绕弹簧钢丝、在软管两端设置挡圈骨架，然后缠绕擦胶子口布，所述擦胶子口布之间涂刷胶水；再贴一层耐候胶片，缠绕水包布成型，最后套入活动法兰；
F、管口挡圈成型：将擦胶帘子布余量翻转盖过挡圈骨架，在挡圈骨架四周填充耐候胶片，利用活动法兰与模具成型装置的成型法兰紧固连接，并将多余胶料排出；所述的成型法兰的内径和模具成型装置的模芯的外径之间间距0.3～0.8mm；
G、产品硫化：进行硫化；
H、脱模，对软管管口进行打磨，即得。
2.根据权利要求1所述的高耐磨橡胶钢丝软管的制造方法，其特征在于，所述硫化在硫化罐内进行，硫化罐内充入压缩空气，内压为0.6±0.1MPa,80-100℃保温30-60分钟，继续升温至140-145℃硫化90-150分钟。
3.根据权利要求1所述的高耐磨橡胶钢丝软管的制造方法，其特征在于，所述耐磨层包括以下重量份计的原料：80-120份天然橡胶；10-30份炭黑N220；20-40份炭黑N330；8-12份芳烃油；2-4份防老剂RD；3-6份防老剂BLE；2-6份氧化锌；1-3份硬脂酸；1-3份硫磺；0.8-1.2份促进剂NOBS；
所述耐候层包括以下重量份计的原料：60-80份天然胶；20-40份三元乙丙橡胶；40-60份炭黑N774；10-15份环烷油；1-2份防老剂RD；1-3份防老剂4010NA；1-3份分散剂WB212；2-4份氧化锌；2-4份硬脂酸；1-2份硫磺；0.6-1份促进剂NOBS；
所述粘结胶包括以下重量份计的原料：80-120份氯丁橡胶、5-8份氧化锌、2-4份硬脂酸、10-20份炭黑N774、2-6份增粘树脂、1-8份硫磺、0.6-2份促进剂TMTD、0.5-4份促进剂NOBS。
4.根据权利要求1所述的高耐磨橡胶钢丝软管的制造方法，其特征在于，所述耐磨胶片下料过程中，根据软管管道易磨损处对耐磨胶片的相应位置增加厚度。
5.根据权利要求1所述的高耐磨橡胶钢丝软管的制造方法，其特征在于，所述高耐磨橡胶钢丝软管为弯头软管，在裁切下料时，裁切两片扇形胶片，扇形宽度为0.55-0.65倍的软管管道内径周长，扇形长度为1.1-1.2倍软管管道长度；所述扇形胶片的侧边和扇形胶片的中轴线呈30-45°角。
6.根据权利要求5所述的高耐磨橡胶钢丝软管的制造方法，其特征在于，所述的管道易磨损处是指扇形胶片从外弧边缘到靠近外弧边缘的区域。
7.根据权利要求1所述的高耐磨橡胶钢丝软管的制造方法，其特征在于，所述高耐磨橡胶钢丝软管为直软管，在裁切下料时，裁切两片矩形胶片，矩形胶片宽度为0.55-0.6倍的软管管道内径周长，矩形长度为1.05-1.1倍软管管道长度。
8.根据权利要求1所述的高耐磨橡胶钢丝软管的制造方法，其特征在于，所述挡圈骨架处填充1.1倍挡圈体积胶量的耐候胶片。
9.一种模具成型装置，用于制造权利要求1-8所述的高耐磨橡胶钢丝软管，其特征在于，包括模芯、拐臂和成型法兰，所述模芯的两端分别连接有拐臂，所述成型法兰的内径和模芯的外径紧密配合。
10.根据权利要求9所述的高耐磨橡胶钢丝软管的制造方法，其特征在于，所述成型法兰的内径与模芯的外径配合间隙0.3～0.8mm，所述成型法兰的端面设有排气孔。
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