專利名稱：一種冷卻水管及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及汽車配件領域，更具體地說涉及一種冷卻水管及其制造方法。
背景技術：
隨著國民收入的不斷提高，人們的生活水平日新月異，生活節(jié)奏越來越快，乘用汽車銷售量越來越大，已成為人們的交通工具之一。隨著國民對汽車需求量的不斷增加，汽車市場競爭越來越激烈，國內(nèi)外資品牌的汽車銷售量占市場的主要份額。為了不被日趨激烈的市場所淘汰，主機廠不斷擴大開發(fā)隊伍，并邀請有勢力的零部件供應商共同參與新車型的開發(fā)。主機廠不斷推出安全舒適、節(jié)能環(huán)保、物美價廉、樣式新穎的新車型占有市場，對汽車零部件供應商來說，機遇、挑戰(zhàn)與壓力共存。汽車結(jié)構(gòu)主要分四大類汽車發(fā)動機、汽車底盤、汽車車身以及汽車電器。其中發(fā)動機是汽車的心臟，發(fā)動機周圍連接了許多的分零件，按發(fā)動機基本構(gòu)造分，有曲柄連桿機構(gòu)，起動系統(tǒng)，點火系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，潤滑系統(tǒng)，配氣機構(gòu)，燃料供給系統(tǒng)。 發(fā)動機結(jié)構(gòu)復雜，許多大小金屬制作的零部件難以做到空間形狀及走向彎曲自如，橡膠軟管發(fā)揮了作用，彌補了金屬件與金屬硬管之間相互摩擦，相互干涉，對接件接口困難等不足。由于橡膠是高分子彈性體，如三元乙丙橡膠具有彈性好，強力高，耐臭氧老化和耐熱性能好等優(yōu)點，通常冷卻水管和散熱器管都采用三元乙丙橡膠制作產(chǎn)品。汽車的耗油量與汽車自身重量和發(fā)動機功率有很大的關系，為了節(jié)能降耗，減少汽車的重量，保證介質(zhì)的流量，橡膠軟管的內(nèi)、外徑尺寸、空間形狀和走向尤為重要，同時管子的內(nèi)徑、壁厚、長度、空間形狀及走向影響著其它金屬部件，如發(fā)動機連接散熱器的進水和出水管，發(fā)動機連接自動變速箱油冷管。冷卻水管和散熱器管要保證耐介質(zhì)、耐臭氧老化及耐熱、承受一定的壓力， 同時不能與其它零部件相互干涉和摩擦，若膠管長期被動的受到金屬件外力影響，金屬硬件長期摩擦橡管，橡膠管容易破損，管體內(nèi)的介質(zhì)則會泄漏，介質(zhì)泄漏后影響了整車正常運行，輕者汽車死火，重者燒毀發(fā)動機至整車燒毀，且無法保證人身安全。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的一個技術問題是，提供一種滿足GMW15025標準，耐高溫170度、 耐老化、耐臭氧、脈沖性能好、內(nèi)徑小、空間形狀復雜、價格低、質(zhì)量好，產(chǎn)品具有競爭優(yōu)勢的冷卻水管。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的發(fā)動機冷卻水管，包括本體，所述的本體由內(nèi)向外為內(nèi)橡膠層、纖維線增強層以及外橡膠層，優(yōu)選地，內(nèi)橡膠層為三元乙丙橡膠，纖維線增強層為芳綸線，外橡膠層為三元乙丙橡膠。其中，內(nèi)橡膠層和外橡膠層都包括下列組分三元乙丙橡膠過氧化物硫化劑交聯(lián)劑TAIC 防老劑RD 補強劑其中，優(yōu)選地
補強劑550
補強劑660 增塑劑2邪0
硬脂酸
粘合劑
合計其中，粘合劑為粘合劑A。采用這種組分的膠管，利用過氧化物硫化劑的耐熱性來提高耐熱性縮短硫化時間，換句話說，傳統(tǒng)的用硫磺硫化的膠管的耐熱溫度為150度，而用過氧化物硫化的膠管的耐熱溫度為170度，同時，傳統(tǒng)的硫磺硫化所需的時間是40分鐘，而用過氧化物硫化所需的時間是20分鐘，大大提高生產(chǎn)效率，節(jié)省生產(chǎn)成本。作為改進，所述的纖維線增強層是芳綸線層。采用這種材料作為增強層，是充分發(fā)揮芳綸線的強度高、伸長率小、脈沖性能好的特性，使冷卻水管的強度更高。作為進一步改進，所述的冷卻水管硫化模具采用兩端戴帽，模具變形小，使用壽命長，半成品膠管不需切割，減少了兩端料頭，提高了生產(chǎn)效率，降低了廢品率，節(jié)約了成本。作為進一步改進，芳綸線以網(wǎng)格的形式編織在所述內(nèi)橡膠層上。本發(fā)明所要解決的另一個技術問題是，提供一種生產(chǎn)工藝簡單、有利于員工身體健康、保證產(chǎn)品內(nèi)、外徑尺寸穩(wěn)定、成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好的制造冷卻水管的方法。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種冷卻水管的制造方法，它包括以下步驟①按下列組分將膠料送入密煉機混煉；所述膠料的組分為
100重量份
4. 8重量份
2. 2重量份
2重量份 90重量份
55重量份
35重量份 12重量份
2重量份
5重量份
217重量份。三元乙丙橡膠100重量份
過氧化物硫化劑4. 8重量份
交聯(lián)劑TAIC2. 2重量份
防老劑RD2重量份補強劑 90重量份其中，優(yōu)選地
補強劑550
補強劑660 增塑劑2扔0
55重量份
35重量份 12重量份
硬脂酸2重量份
粘合劑A5重量份
合計217重量份②將密煉后的膠料進行快檢試驗，指定指標參數(shù)來控制膠料的門尼粘度、焦燒時間，以便于后面工序中的擠出工藝中橡膠和與芳綸線的粘合；③將膠料放入直型機頭的90擠出機擠出內(nèi)膠層，使用激光測徑儀檢測尺寸；④根據(jù)管子的內(nèi)徑和外徑選擇12針數(shù)的針織機在擠出的內(nèi)管橡膠層上編織纖維線增強層；⑤直接進入90擠出機的T型機頭在步驟④得到的半成品外擠出外膠層，使用激光測徑儀檢測尺寸；得到半成品的外膠擠出的管胚；⑥膠管切斷，硫化罐硫化；⑦膠管洗滌進入打標示、影印和上卡箍得到成品。所述的步驟①中膠料采用逆向混合的方法，采用15 20RPM的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，冷卻水的進水溫度控制在15-20°C以下，混煉后的出膠溫度為150°C 170°C，可以允許填料和助劑在轉(zhuǎn)子的機械作用下先行混合，硫化劑最后加入。所述的步驟③中直型機頭的機頭溫度為75°C、喂料口的溫度為50°C、內(nèi)徑9毫米。所述的步驟④中針織機的節(jié)距為4-5. 5mm。所述的步驟⑤中T型機頭的機頭溫度為80°C、喂料口的溫度為55°C、外管的外徑為16-17毫米。所述的硫化時間為20分鐘。本發(fā)明由于采用了以上技術方案1、配方設計上考慮到產(chǎn)品耐熱等級高，一般的要求是耐150度以下，該產(chǎn)品耐熱等級是170度，而且要求不得使用有毒有害，污染大氣層和環(huán)境的原材料。原材料選擇上充分考慮到客戶和產(chǎn)品標準要求，傳統(tǒng)配方通常采用硫磺硫化，配方采用硫化做硫化體系的產(chǎn)品耐熱溫度150度，無法滿足客戶和標準要求，而且硫化硫化的產(chǎn)品耐制冷劑效果不如過氧化物硫化的產(chǎn)品，硫化硫磺的產(chǎn)品長時間在冷卻液循環(huán)使用下，容易使內(nèi)膠開裂或容易使橡膠分離變成小顆粒，堵塞了冷卻系統(tǒng)，有嚴重的質(zhì)量隱患。而過氧化物硫化的產(chǎn)品完全可以滿足標準要求?，F(xiàn)有的配方采用氧化物硫化，硫化時間從40分鐘縮短到20分鐘，生產(chǎn)效率提高了 1倍，同時耐熱溫度從150度提高到170度。2、產(chǎn)品附著力改進，傳統(tǒng)工藝是在內(nèi)膠擠出后針織，針織后噴甲苯再擠出外膠。由于甲苯有毒，現(xiàn)場噴淋容易揮發(fā)，員工吸入揮發(fā)物影響身體健康，為了保證員工的身體健康，在配方設計時添加了橡膠粘合劑，取消了現(xiàn)場噴甲苯工藝，針織層與外膠之間的附著力超過3N，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。3、改進硫化模具，將兩端切割工藝改為兩端戴帽模具，不僅減少了兩端料頭，節(jié)約了成本，而且還保證了產(chǎn)品質(zhì)量，內(nèi)、外徑尺寸穩(wěn)定。傳統(tǒng)的硫化模具沒有戴帽，通常管胚的切割長度要考慮兩端料頭，料頭長度一般為50-60毫米，采用戴帽模具后一支管子可節(jié)約料頭50-60毫米，而且取消了切割和畫線工序，產(chǎn)品整個過程制造可節(jié)約員工3人，同時可節(jié)約成本約10%，縮短了生產(chǎn)周期。4、模具設計與制作方面得到了改進，在模具材料選擇上充分考慮到管子內(nèi)徑小， 空間形狀復雜，產(chǎn)品中間有8個不同角度，展開長度980毫米。由于產(chǎn)品是高溫硫化，管胚需要穿模硫化，硫化完后要脫模，每天反復的重復一個動作，模具長時間的循環(huán)使用容易變形。現(xiàn)有的模具采用料，模具變形小，使用壽命長，避免了模具變形，提高了產(chǎn)品合格率。5、由于產(chǎn)品要承受一定的內(nèi)壓，在骨架層的選擇上考慮到強力高、耐熱性好的芳綸線，同時在結(jié)構(gòu)設計上考慮到管體輕便柔軟、彎曲性能好、生產(chǎn)效率高，針織機選擇12針的，節(jié)距設計選擇每厘米4-5. 5根紗線，即可滿足管子的爆破壓力，又節(jié)約了成本，保證了管體的彎曲性能。綜合所述該產(chǎn)品設計合理，配方滿足標準要求，產(chǎn)品性能高，質(zhì)量穩(wěn)定， 效率高，在同行業(yè)中具有很強的競爭力。采用以上所述的生產(chǎn)工藝后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點1)生產(chǎn)工藝簡單、有利于員工身體健康、保證產(chǎn)品內(nèi)、外徑尺寸穩(wěn)定、成本低。2)在步驟①中膠料采用逆向混合的方法混合，是防止膠料過熱焦燒，可以允許填料和助劑在轉(zhuǎn)子的機械作用下先行混合，這樣不會造成溫度的上升；過氧化物硫化劑最后加入，是延長混煉時間來獲得最佳的混煉效果，這樣，密煉后的膠料具有良好的壓縮應力釋放性能，在多種油液中經(jīng)過較長時間使用后保持良好的滲透性。
圖1是本發(fā)明冷卻水管的結(jié)構(gòu)視圖；圖2是本發(fā)明冷卻水管的橫截面視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細地說明。參考圖1及圖2，，本發(fā)明的冷卻水管1，其膠管由內(nèi)向外依次為內(nèi)橡膠層3、纖維線增強層4和外橡膠層5，所述的內(nèi)橡膠層3以及外橡膠層都包括下列組分三元乙丙橡膠100重量份
過氧化物硫化劑4. 8重量份
交聯(lián)劑TAIC2. 2重量份
防老劑RD2重量份
補強劑MO 55重量份
補強劑660 35重量份
增塑劑2250 12重量份
硬脂酸 2重量份
粘合劑A 5重量份
合計217重量份；所述的纖維線增強層4是芳綸線層。所述的冷卻水管1的兩端設置有卡合部2，卡合部2可以是彈簧卡箍，能夠?qū)⒗鋮s水管1安裝在對接件上，用卡箍緊固，保證橡膠管子不脫落，不漏水。本發(fā)明冷卻水管的制造方法，它包括以下步驟①按下列組分將膠料送入密煉機混煉；所述膠料的組分為
三元乙丙橡膠100重量份
過氧化物硫化劑4. 8重量份
交聯(lián)劑TAIC2. 2重量份
防老劑RD2重量份
補強劑陽0 55重量份
補強劑660 35重量份
增塑劑2250 12重量份
硬脂酸 2重量份
粘合劑A 5重量份
合計 217重量份；②將密煉后的膠料進行快檢試驗，指定指標參數(shù)來控制膠料的門尼粘度、焦燒時間；③將膠料放入直型機頭的90擠出機擠出內(nèi)膠層，使用激光測徑儀檢測尺寸；④根據(jù)管子的內(nèi)徑和外徑選擇12針數(shù)的針織機在擠出的內(nèi)管橡膠層上編織纖維線增強層，得到半成品；⑤在90擠出機上用T型機頭在步驟④得到的半成品外擠出外膠層，使用激光測徑儀檢測尺寸；得到半成品的外膠擠出的管胚；
⑥膠管切斷，進入硫化罐硫化；⑦膠管洗滌、進入打標示、影印和上卡箍得到成品。所述的步驟①中膠料采用逆向混合的方法，采用15 20RPM的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，冷卻水的進水溫度控制在15-20°C以下，混煉后的出膠溫度為150°C 170°C，可以允許填料和助劑在轉(zhuǎn)子的機械作用下先行混合，硫化劑最后加入。所述的步驟③中直型機頭的機頭溫度為75°C、喂料口的溫度為50°C、內(nèi)徑9毫米。所述的步驟④中針織機的節(jié)距為4-5. 5mm。所述的步驟⑤中T型機頭的機頭溫度為80°C、喂料口的溫度為55°C、外管的外徑為16-17毫米。所述的硫化時間為20分鐘。
權(quán)利要求
1. 一種冷卻水管，包括內(nèi)橡膠層、纖維線增強層和外橡膠層，其特征在于內(nèi)橡膠層和外橡膠層都包括下列組分三元乙丙橡膠100重量份過氧化物硫化劑4. 8重量份交聯(lián)劑rTAIC2. 2重量份防老劑RD2重量份補強劑阽055重量份補強劑66035重量份增塑劑225012重量份硬脂酸2重量份粘合劑A5重量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻水管，其特征在于所述的纖維線增強層是芳綸線層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2之一所述的冷卻水管，其特征在于芳綸線以網(wǎng)格的形式編織在所述內(nèi)橡膠層上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻水管，其特征在于所述冷卻水管兩端設置有卡合部。
5.一種用于制造冷卻水管的方法，包括以下步驟 ①按下列組分將膠料送入密煉機混煉；所述膠料的組分為三元乙丙橡膠100重量份過氧化物硫化劑4. 8重量份交聯(lián)劑TAIC2. 2重量份防老劑RD2重量份補強劑55055重量份補強劑66035重量份增塑劑225012重量份硬脂酸2重量份粘合劑A5重量份；②將密煉后的膠料進行快檢試驗，指定指標參數(shù)來控制膠料的門尼粘度、焦燒時間；③將膠料放入擠出機擠出內(nèi)橡膠層，并檢測所述內(nèi)橡膠層的尺寸；④在擠出的所述內(nèi)橡膠層上編織纖維線增強層，形成半成品；⑤在步驟④得到的半成品外擠出外橡膠層，并檢測尺寸，形成管胚；⑥將所述管胚切斷，并進行硫化。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的步驟①中密煉機轉(zhuǎn)速為15 20轉(zhuǎn) /分，冷卻水的進水溫度為小于20°C，混煉后的出膠溫度為150°C 170°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的步驟③中擠出機的機頭溫度為 75°C、喂料口的溫度為50°C、所述內(nèi)橡膠層的內(nèi)徑為9毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的步驟④中編織節(jié)距為4-5.5mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的步驟⑤中擠出機的機頭溫度為 80°C、喂料口的溫度為55°C、所述外橡膠層的外徑為16毫米-17毫米。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的硫化時間為20分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供一種冷卻水管以及冷卻水管的制造方法，該冷卻水管包括內(nèi)橡膠層、外橡膠層以及纖維線增強層。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單、有利于員工身體健康、保證產(chǎn)品內(nèi)、外徑尺寸穩(wěn)定，并且成本低，同時能夠保證產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號B29B7/02GK102305318SQ20111023799
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者蔣亨雷 申請人:浙江峻和橡膠科技有限公司