一種車用軟管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種車用軟管，包括呈中空設(shè)置的外皮以及設(shè)置在外皮內(nèi)的內(nèi)襯管，內(nèi)襯管和外皮之間依次設(shè)有第一扁絲、鋼絲層和第二扁絲，第一扁絲同軸心設(shè)置在內(nèi)襯管外壁且呈螺旋狀緊密包裹內(nèi)襯管，鋼絲層同軸心設(shè)置在第一扁絲外壁，鋼絲層由若干均勻分布在第一扁絲外壁的鋼條構(gòu)成，第二扁絲同軸心設(shè)置且呈螺旋狀緊密包裹鋼絲層，第二扁絲與外皮內(nèi)壁緊密貼合；其中，內(nèi)襯管由尼龍復(fù)合材料制成，強(qiáng)度、韌性、耐磨性等力學(xué)性能較好。而且在軟管使用時(shí)，第一扁絲能有效防止內(nèi)襯管變形，鋼絲層可以有效防止軟管拉伸或壓縮，進(jìn)一步防止了軟管的變形，第二扁絲的設(shè)計(jì)加固了內(nèi)襯管、第一扁絲和鋼絲層相互之間的聯(lián)接，防止變形，提高了軟管的使用壽命。
【專利說(shuō)明】一種車用軟管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于汽車零部件【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種車用軟管。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車作為人們的代步工具，是主要的交通工具之一。汽車有許多分布在車身各個(gè)方位的零部件，因?yàn)檫@類零部件大多為剛性材料制成，且安裝在不同方位，所以它們不適合直接連接進(jìn)行傳動(dòng)，因此軟軸就普遍地出現(xiàn)在車身內(nèi)。因操縱機(jī)構(gòu)與汽車的離合器為剛性結(jié)構(gòu)且安裝位置較遠(yuǎn)，所以軟軸尤其適用于汽車的操縱機(jī)構(gòu)與汽車離合器的連接。
[0003]眾所周知，駕駛員如需改變行車的速度，就必須通過(guò)操縱操縱桿擺動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，操縱系統(tǒng)進(jìn)行了兩個(gè)方向的往復(fù)行程，因此軟軸需要承載兩個(gè)方向的作用力，即推力和拉力。軟軸的質(zhì)量直接決定了汽車的變速性能。
[0004]軟軸包括芯軸和軟管，而軟管包裹芯軸，軟管是軟軸的關(guān)鍵部位。在上述的往復(fù)行程中，軟管的耐磨性和不易變形是決定軟軸壽命重要關(guān)鍵要素之一。
[0005]綜上所述，需要設(shè)計(jì)一種耐磨性好、不易變形的車用軟管。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目 的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種耐磨性好、不易變形的車用軟管。
[0007]本發(fā)明的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種車用軟管，包括呈中空設(shè)置的外皮以及設(shè)置在外皮內(nèi)的內(nèi)襯管，所述內(nèi)襯管和外皮之間依次設(shè)有第一扁絲、鋼絲層和第二扁絲，所述第一扁絲同軸心設(shè)置在內(nèi)襯管外壁且呈螺旋狀緊密包裹內(nèi)襯管，所述鋼絲層同軸心設(shè)置在第一扁絲外壁，所述鋼絲層由若干均勻分布在第一扁絲外壁的鋼條構(gòu)成，所述第二扁絲同軸心設(shè)置且呈螺旋狀緊密包裹鋼絲層，所述第二扁絲與外皮內(nèi)壁緊密貼合；其中，所述內(nèi)襯管由尼龍復(fù)合材料制成，所述尼龍復(fù)合材料由以下重量份數(shù)成分組成:尼龍1311:60-90份，POM:5_25份，碳纖維:10-30份，硅酮粉:1_3份，熱塑性聚氨酯彈性體:0.5-10份，增容劑:6-9份，抗氧劑:0.5-2份。
[0008]本發(fā)明車用軟管中的內(nèi)襯管由尼龍復(fù)合材料制成，而尼龍復(fù)合材料主要由POMj^纖維和一些助劑增強(qiáng)尼龍1311制成。尼龍1311具有良好的物理機(jī)械性能，其拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲彈性模量等性能和尼龍12相當(dāng)，吸水率明顯小于尼龍12 ;彎曲模量、沖擊強(qiáng)度和尼龍11相當(dāng).斷裂伸長(zhǎng)率明顯高于尼龍11，同時(shí)具有良好的電性能和熱性能，是一種性能優(yōu)良的新型工程塑料。而POM產(chǎn)量大，鋼性、強(qiáng)度、彈性、耐疲勞性、耐化學(xué)品性、耐磨性等綜合性能優(yōu)良。將POM與尼龍1311共混，結(jié)合兩種聚合物的優(yōu)點(diǎn)制備出高強(qiáng)度、高耐磨性等力學(xué)性能較好的內(nèi)襯管。
[0009]此外，內(nèi)襯管的材料中還加入了增強(qiáng)體系、助劑等輔助材料。其中，碳纖維增強(qiáng)體系質(zhì)量輕、強(qiáng)度大，在重量?jī)H相當(dāng)于鋼材重量的20-30%的情況下，硬度卻達(dá)到鋼材的10倍以上。所以用碳纖維增強(qiáng)體系增強(qiáng)內(nèi)襯管時(shí)不僅可以使內(nèi)襯管輕量化，而且強(qiáng)度、耐磨性更高。而硅酮粉是一種剛性粒子，粒徑在1-3 μ m，具有一定的耐磨性，將硅酮粉加入到復(fù)合材料中可起到成核劑的作用，在結(jié)晶過(guò)程中能形成許多細(xì)小的球晶，并能較好地分散到復(fù)合材料中，改善潤(rùn)滑性、耐磨性和結(jié)晶狀態(tài)，使復(fù)合材料有較細(xì)的紋理結(jié)構(gòu)，從而使復(fù)合材料制成的內(nèi)襯管的強(qiáng)度、熱變形溫度得到提高，摩擦因數(shù)降低，耐磨性能提高。另外，熱塑性聚氨酯彈性體能與POM分子形成氫鍵，從而起到很好的增韌作用，提高制品內(nèi)襯管的韌性。
[0010]但是，上述材料在混合體系中并不能很好的相容，所以本發(fā)明在復(fù)合材料體系中加入了增容劑，增容劑為市售普通增容劑中的一種或多種，如:聚丁二烯接枝馬來(lái)酸酐(PB-g-MAH)、聚乙烯接枝馬來(lái)酸酐(PE-g-MAH)。這些接枝后的增容劑一端與材料體系中的尼龍1311有較好的相容性，另一端與碳纖維增強(qiáng)體系等其它組分相連，改善了尼龍1311與材料體系中其它組分的相容性，也可以改善韌性。而抗氧劑的加入主要是為了抑制空氣中的氧氣對(duì)復(fù)合材料的氧化分解作用，改善本發(fā)明材料在有氧空氣中加熱后物理性能的保留。所述抗氧劑也是市售普通抗氧劑中的一種或多種，如:抗氧化劑B215、抗氧化劑B225、抗氧化劑1010、抗氧化劑1076。
[0011]此外，上述尼龍復(fù)合材料的各組份的重量份數(shù)是在尼龍1311添加60-90份的基礎(chǔ)上確定的，如果添加過(guò)少，則無(wú)法滿足制品內(nèi)襯管的性能要求，如果添加量過(guò)多，則會(huì)影響復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)，過(guò)多的組分有可能出現(xiàn)自成一相的趨勢(shì)，降低復(fù)合材料強(qiáng)度、耐磨性等力學(xué)性能，同樣也會(huì)影響內(nèi)襯管的性能。
[0012]在上述的一種車用軟管中，所述內(nèi)襯管由尼龍復(fù)合材料制成，所述尼龍復(fù)合材料由以下重量份數(shù)成分組成:尼龍1311:80份，POM: 15份，碳纖維:20份，硅酮粉:2份，熱塑性聚氨酯彈性體:4份，增容劑:7份，抗氧劑:1份。此配制是制備本發(fā)明內(nèi)襯管的尼龍復(fù)合材料的組成成分及其重量份數(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化，通過(guò)此優(yōu)化配方制成強(qiáng)度、耐磨性等力學(xué)性能均較佳的內(nèi)襯管。
[0013]在上述的一種車用軟管中，所述內(nèi)襯管的制備方法包括以下步驟:
[0014]S1、按上述尼龍復(fù)合材料的組成成分及其重量份數(shù)稱取原料，同時(shí)將高速注塑機(jī)中的料筒加熱到200-300°C，然后將上述稱取的原料充分混合均勻并添加到料筒中，加熱到熔融狀態(tài)；
[0015]S2、將熔融狀態(tài)的原料經(jīng)過(guò)熱流道的噴嘴注射到加熱后的內(nèi)襯管的模具中，經(jīng)保壓、冷卻成型、開模制得內(nèi)襯管。
[0016]在上述的一種車用軟管中，所述內(nèi)襯管的制備方法中步驟S2中熱流道溫度為230-280°C，模具溫度為50-80°C，注射壓力為10_15MPa，保壓壓力為8_12MPa，保壓時(shí)間為6_12s,冷卻時(shí)間為l_6min。
[0017]在上述的一種車用軟管中，所述第一扁絲、第二扁絲均呈扁平條狀設(shè)置且由不銹鋼材料制成。不銹鋼材料硬度、剛性、強(qiáng)度較高，本身不易變形，用不銹鋼制成的扁絲緊密包裹內(nèi)襯管，能有效防止內(nèi)襯管變形。
[0018]在上述的一種車用軟管中，所述第一扁絲相鄰兩段的外側(cè)壁緊密貼合。
[0019]在上述的一種車用軟管中，所述第二扁絲相鄰兩段的外側(cè)壁均有一定距離。
[0020]在上述的一種車用軟管中，所述鋼條相鄰兩根間隙為零。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明以下有益效果:
[0022]1、本發(fā)明車用軟管中的內(nèi)襯管采用尼龍復(fù)合材料制成，尼龍1311作為一種綜合性能優(yōu)良的新型工程塑料，結(jié)合POM制備出高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨性等力學(xué)性能較好的內(nèi)襯管，提高車用軟管的壽命。
[0023]2、制備內(nèi)襯管的尼龍復(fù)合材料中還復(fù)配了碳纖維增強(qiáng)體系和成核劑硅酮粉，有效提高了內(nèi)襯管的強(qiáng)度、韌性、熱變形溫度，降低摩擦因數(shù)，提高內(nèi)襯管的耐磨性，從而提高內(nèi)襯管的使用壽命。
[0024]3、在軟管使用時(shí)，第一扁絲能有效防止內(nèi)襯管變形。
[0025]4、軟管在使用時(shí)，將會(huì)承受拉力和推力，而鋼絲層可以有效防止軟管拉伸或壓縮，進(jìn)一步防止了軟管的變形，提高了軟管的使用壽命。
[0026]5、第二扁絲的設(shè)計(jì)加固了內(nèi)襯管、第一扁絲和鋼絲層相互之間的聯(lián)接，防止變形?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的截面示意圖。
[0028]圖2是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的剖視圖。
[0029]圖中，10、外皮；20、內(nèi)襯管；30、第一扁絲；40、第二扁絲；50、鋼絲層；51、鋼條?！揪唧w實(shí)施方式】
[0030]以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
[0031]如圖1和圖2所示，本車用軟管包括呈中空設(shè)置的外皮10以及設(shè)置在外皮內(nèi)的內(nèi)襯管20，內(nèi)襯管20和外皮10之間依次設(shè)有第一扁絲30、鋼絲層50和第二扁絲40，第一扁絲30同軸心設(shè)置在內(nèi)襯管20外壁且呈螺旋狀緊密包裹內(nèi)襯管20，鋼絲層50同軸心設(shè)置在第一扁絲30外壁，鋼絲層50由多根均勻分布在第一扁絲30外壁的鋼條51構(gòu)成，第二扁絲40同軸心設(shè)置且呈螺旋狀緊密包裹鋼絲層50，第二扁絲40與外皮10內(nèi)壁緊密貼合。
[0032]軟管在使用時(shí)將會(huì)承受拉力和推力，鋼絲層50的存在提高了軟管的強(qiáng)度，可以有效防止軟管拉伸或壓縮，防止了軟管的變形，提高了軟管的使用壽命。
[0033]軟管能為了更好地傳遞力，不但要達(dá)到強(qiáng)度的要求，而且要求軟管各層之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，第一扁絲30緊密纏繞在內(nèi)襯管20外壁上，將內(nèi)襯管20及其里面的芯軸(圖中未標(biāo)出)束縛住，在軟管承受力的作用時(shí)，內(nèi)襯管20無(wú)變形；因鋼絲層50由多根鋼條51構(gòu)成，用第二扁絲40纏繞在鋼絲層50外壁上，不但達(dá)到了鋼絲層50與第一扁絲30緊密貼合，而且使得鋼條51集中分布，進(jìn)一步加強(qiáng)了軟管的強(qiáng)度，外皮10在保護(hù)了軟管內(nèi)部的結(jié)構(gòu)的同時(shí)提高了軟管內(nèi)各層的緊密貼合。
[0034]優(yōu)選地，內(nèi)襯管20由尼龍復(fù)合材料制成，所述尼龍復(fù)合材料由以下重量份數(shù)成分組成:尼龍1311:60-90份，POM:5_25份，碳纖維:10-30份，硅酮粉:1_3份，熱塑性聚氨酯彈性體:0.5-10份，增容劑:6-9份，抗氧劑:0.5-2份。內(nèi)襯管20采用上述尼龍復(fù)合材料制成可以增加內(nèi)襯管20的耐磨性，內(nèi)襯管20與芯軸直接接觸，內(nèi)襯管20將與芯軸產(chǎn)生摩擦，內(nèi)襯管20的耐磨性能直接影響軟管的壽命，增加了耐磨性直接增加了軟管的使用壽命。
[0035]優(yōu)選地，第一扁絲30與第二扁絲40均呈扁平條狀設(shè)置且由不銹鋼材料制成，防止軟管內(nèi)部變形，同時(shí)節(jié)約材料。
[0036]進(jìn)一步優(yōu)選地，第一扁絲30相鄰兩段的外側(cè)壁緊密貼合，使得第一扁絲30完全包覆內(nèi)襯管20，能有效防止內(nèi)襯管20變形。
[0037]進(jìn)一步優(yōu)選地，第二扁絲40相鄰兩段的外側(cè)壁均有一定距離，第二扁絲40加固了內(nèi)襯管20、第一扁絲30和鋼絲層50相互之間的聯(lián)接并且防止鋼條51脫離固定位置，間接防止了軟管在使用過(guò)程中變形。
[0038]優(yōu)選地，鋼條51相鄰兩根間隙為零，鋼條51分布更緊密，鋼條51之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，鋼絲層50更加穩(wěn)固，能有效防止軟管變形。
[0039]表1:本發(fā)明實(shí)施例1-4內(nèi)襯管的組成成分及其重量份數(shù)
[0040]
【權(quán)利要求】
1.一種車用軟管，包括呈中空設(shè)置的外皮以及設(shè)置在外皮內(nèi)的內(nèi)襯管，其特征在于，所述內(nèi)襯管和外皮之間依次設(shè)有第一扁絲、鋼絲層和第二扁絲，所述第一扁絲同軸心設(shè)置在內(nèi)襯管外壁且呈螺旋狀緊密包裹內(nèi)襯管，所述鋼絲層同軸心設(shè)置在第一扁絲外壁，所述鋼絲層由若干均勻分布在第一扁絲外壁的鋼條構(gòu)成，所述第二扁絲同軸心設(shè)置且呈螺旋狀緊密包裹鋼絲層，所述第二扁絲與外皮內(nèi)壁緊密貼合；其中，所述內(nèi)襯管由尼龍復(fù)合材料制成，所述尼龍復(fù)合材料由以下重量份數(shù)成分組成:尼龍1311:60-90份，POM:5-25份，碳纖維:10-30份，硅酮粉:1-3份，熱塑性聚氨酯彈性體:0.5-10份，增容劑:6-9份，抗氧劑:0.5-2 份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車用軟管，其特征在于，所述內(nèi)襯管由尼龍復(fù)合材料制成，所述尼龍復(fù)合材料由以下重量份數(shù)成分組成:尼龍1311:80份，POM:15份，碳纖維:20份，硅酮粉:2份，熱塑性聚氨酯彈性體:4份，增容劑:7份，抗氧劑:1份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車用軟管，其特征在于，所述內(nèi)襯管的制備方法包括以下步驟: 51、按權(quán)利要求1所述的尼龍復(fù)合材料的組成成分及其重量份數(shù)稱取原料，同時(shí)將高速注塑機(jī)中的料筒加熱到200-300°C，然后將上述稱取的原料充分混合均勻并添加到料筒中，加熱到熔融狀態(tài)； 52、將熔融狀態(tài)的原料經(jīng)過(guò)熱流道的噴嘴注射到加熱后的內(nèi)襯管的模具中，經(jīng)保壓、冷卻成型、開模制得內(nèi)襯管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種車用軟管，其特征在于，所述內(nèi)襯管的制備方法中步驟S2中熱流道溫度為230-280°C，模具溫度為50_80°C，注射壓力為10_15MPa，保壓壓力為8-12MPa，保壓時(shí)間為6-12s，冷卻時(shí)間為l_6min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車用軟管，其特征在于，所述第一扁絲、第二扁絲均呈扁平條狀設(shè)置且由不銹鋼材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車用軟管，其特征在于，所述第一扁絲相鄰兩段的外側(cè)壁緊密貼合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車用軟管，其特征在于，所述第二扁絲相鄰兩段的外側(cè)壁均有一定距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車用軟管，其特征在于，所述鋼條相鄰兩根間隙為零。
【文檔編號(hào)】C08L75/04GK104033474SQ201410239219
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】錢高法 申請(qǐng)人:寧波高發(fā)汽車控制系統(tǒng)股份有限公司