聚四氟乙烯軟管組件的不鏽鋼絲預成型工藝的製作方法

2023-05-07 00:13:01 1

專利名稱：聚四氟乙烯軟管組件的不鏽鋼絲預成型工藝的製作方法
技術領域：
本發明總的涉及材料技術領域，尤其涉及一種用於航空航天設備的聚四氟乙烯軟管組件的不鏽鋼絲預成型工藝。
背景技術：
聚四氟乙烯軟管組件作為一種新材料的組合件，國際上從1970年開始逐漸推廣發展起來，最初用於傳輸氣、液介質的連接管路。到了二十世紀九十年代，發達國家開始大力開發提高航空航天飛行器各部件的性能，尤其是聚四氟乙烯軟管組件已逐漸取代傳統的橡膠管廣泛應用於航空航天飛行器的液壓、燃油及某些氣壓系統中，其性能直接影響航空航天飛行器的運作性能。通常情況下，大規格高壓聚四氟乙烯軟管組件的不鏽鋼絲增強結構為「纏繞+編織」，其工藝流程為:先使用纏繞設備對聚四氟乙烯內管纏繞，將不鏽鋼絲均勻地排列在聚四氟乙烯內管的表面，然後使用編織設備對纏繞管編織，將不鏽鋼絲交叉式的覆蓋於纏繞層的表面，完成內管的增強工藝。上述增強工藝製作的增強軟管的整體性能並不穩定，偶爾會出現滲漏或其他失效情況，主要原因是傳統的纏繞工序前並沒有採用預成型工藝來預處理不鏽鋼絲。將不鏽鋼絲直接用於纏繞工藝時，由於鋼絲本身的應力無法及時釋放，導致不鏽鋼絲纏繞後形成的節距和圈徑尺寸具有較大的偏差，如圖3所示，在同一根不鏽鋼絲上，節距8'不等於節距8"，圈徑9'也不等於圈徑9"。此外，纏繞時易使纏繞層出現張力不均勻、纏繞背股、密度鬆散等質量問題，最終降低了成品聚四氟乙烯軟管組件的整體性能。因此，為保證纏繞的不鏽鋼絲具有符合要求的預成型尺寸，並能有效降低不鏽鋼絲應力，在纏繞工藝前，研製增加一種新型預成型工藝是十分必要的。

發明內容
本發明的目的在於提供一種聚四氟乙烯軟管組件的不鏽鋼絲預成型工藝，經過這種工藝處理後的不鏽鋼絲會成為具有均勻節距和圈徑的螺旋狀鋼絲，將其用於聚四氟乙烯軟管組件的纏繞工藝上，可以提高成品聚四氟乙烯軟管組件的整體性能。根據本發明提出的聚四氟乙烯軟管組件的不鏽鋼絲預成型工藝包括:提供第一線槽軸、第二線槽軸、位於所述第一線槽軸和所述第二線槽軸之間的成型軸，以及合股線軸；調整所述第一線槽軸和所述第二線槽軸之間的間距來確定不鏽鋼絲的節距；選定所述成型軸的直徑來確定不鏽鋼絲的圈徑；將多根不鏽鋼絲依次繞過所述第一線槽軸、所述成型軸、所述第二線槽軸，最終合股於所述合股線軸上；收卷所述合股線軸；釋放不鏽鋼絲，自然成螺旋狀的不鏽鋼絲具有均勻的節距和圈徑。進一步地,所述不鏽鋼絲的直徑為0.2mm 0.5mm。進一步地，所述第一線槽軸和所述第二線槽軸的槽數為I槽 6槽。進一步地，所述成型軸的直徑為2mm 15mm。
採用上述預成型工藝處理後的不鏽鋼絲的節距為20mm 70mm，並且不鏽鋼絲的圈徑為IOmm 45mm。由於根據本發明的預成型工藝為纏繞工藝的前道工序，經過預成型工藝處理的具有均勻節距和圈徑的不鏽鋼絲用於纏繞工藝後，可使聚四氟乙烯軟管組件在承壓時具有更佳的受力狀態，從而提高聚四氟乙烯軟管組件的穩定性和可靠性。


圖1為根據本發明聚四氟乙烯軟管組件的不鏽鋼絲預成型工藝使用設備預成型不鏽鋼絲的示意圖；圖2為根據本發明經預成型工藝處理後的不鏽鋼絲自由狀態的示意圖；圖3為現有技術中未經過預成型工藝處理的不鏽鋼絲經纏繞後自由狀態的示意圖。
具體實施例方式本發明提供的聚四氟乙烯軟管組件的不鏽鋼絲預成型工藝，可使原先平直的不鏽鋼絲通過該工藝處理變為螺旋狀的不鏽鋼絲，並具有均勻的節距和圈徑，如圖2所示，在預成型的不鏽鋼絲上，節距8和圈徑9始終保持恆定。參照圖1，根據本發明的所述不鏽鋼絲預成型的工藝方法的步驟可以如下:1、提供第一線槽軸2、第二線槽軸4、位於所述第一線槽軸2和所述第二線槽軸4之間的成型軸3，以及合股線軸5，其中第一線槽軸2和第二線槽軸4的槽數可為I槽 6槽；2、選取一定直徑的不鏽鋼絲1，並確定最終合股在合股線軸5上的預成型鋼絲根數，其中所述不鏽鋼絲的直徑可選自0.2mm 0.5mm ；3、選定成型軸3的直徑，使不鏽鋼絲I經預成型工藝後得到所需的圈徑9，其中所述成型軸的直徑可選自2mm 15mm ；4、調整第一線槽軸2和第二線槽軸4之間的間距7，使不鏽鋼絲I經預成型工藝後得到所需的節距8;5、將一定根數的不鏽鋼絲I依次繞過第一線槽軸2、成型軸3、第二線槽軸4，並繞於合股線軸5上，同時保證不同的不鏽鋼絲I之間沒有交錯重疊；6、收卷合股線軸5;7、釋放不鏽鋼絲，完成整個預成型工藝。在上述方案中，成型軸3可以為一個或多個，優選為一個。並且，成型軸3的位置並不限定為圖1中示出的在第一線槽軸2和第二線槽軸4之間偏下方的位置，本領域技術人員能夠考慮到成型軸位於偏上方的位置或者與第一線槽軸和第二線槽軸齊平也是可行的。另外，在上述步驟4中，間距7的調整是根據所使用的設備來確定，舉例來說，如果第一和第二線槽軸在設備上是用螺母固定，則需使用扳手鬆開螺母，調整距離後擰緊螺母即可；如果第一和第二線槽軸由設備自動化控制，只要在控制面板上輸入距離，第一和第二線槽軸自動調整兩者之間的距離。還應理解的是，在步驟5中，不鏽鋼絲的卷繞方向應保證不鏽鋼絲在各個軸上受力，例如圖1所示，不鏽鋼絲I從第一線槽軸2的上方進入，卷繞至成型軸3的下方，再依次卷繞至第二線槽軸4的上方，進而合股於合股線軸5上，由此有效實現不鏽鋼絲I的節距由第一線槽軸2和第二線槽軸4之間的間距7來確定，以及不鏽鋼絲I的圈徑9由成型軸3的直徑來確定。當然，示出的這種實施方式並非限定，本領域技術人員亦可採用其他類似的卷繞方式來實現相同的效果。此外，在將不鏽鋼絲繞過第一線槽軸2和第二線槽軸4上的槽時，可根據需要使兩線槽軸上不鏽鋼絲繞經的槽在進給方向上一一對應，如第一線槽軸2上的第一槽對應第二線槽軸4上的第一槽，或者亦可交錯對應，如第一線槽軸2上的第一槽對應第二線槽軸4上的第三槽，只要保證不同的不鏽鋼絲I之間沒有交錯重疊即可。下面通過具體實施例進一步說明本發明的預成型工藝。實施例1:需要製備直徑為0.2mm、節距為36mm±3mm,圈徑為22mm±2mm的6根預成型不鏽鋼絲，具體製備步驟如下:1、選取直徑為0.2mm的不鏽鋼絲，確定合股在合股線軸5上的預成型鋼絲根數為6根；2、選定並更換直徑為5mm的成型軸3，使不鏽鋼絲經預成型工藝後的圈徑達到22mm + 2mm ；3、調整第一線槽軸2和第二線槽軸4之間的間距7至51mm，使不鏽鋼絲經預成型工藝後的節距達到36mm±3mm ；4、依次將6根不鏽鋼絲繞過第一線槽軸2、成型軸3、第二線槽軸4，並繞於合股線軸5上，同時保證6根不鏽鋼絲之間沒有交錯重疊；5、收卷合股線軸5;6、釋放不鏽鋼絲，完成整個預成型工藝。實施例2:需製備直徑為0.4mm、節距為52mm±3mm,圈徑為36mm±2mm的3根預成型不鏽鋼絲，具體製備步驟如下:1、選取直徑為0.4麵的不鏽鋼絲，確定合股在合股線軸5上的預成型鋼絲根數為3根；2、選定並更換直徑為Ilmm的成型軸3，使不鏽鋼絲經預成型工藝後的圈徑達到36mm + 2mm ；3、調整第一線槽軸2和第二線槽軸4之間的間距7至61mm，使不鏽鋼絲經預成型工藝後的節距達到52mm±3mm ；4、依次將3根不鏽鋼絲繞過第一線槽軸2、成型軸3、第二線槽軸4，並繞於合股線軸5上，同時保證3根不鏽鋼絲之間沒有交錯重疊；5、收卷合股線軸5;6、釋放不鏽鋼絲，完成整個預成型工藝。通過採用本發明提供的聚四氟乙烯軟管組件的不鏽鋼絲預成型工藝，具有均勻節距和圈徑的不鏽鋼絲不僅能夠消除不鏽鋼絲中的應力，而且預成型的節距、圈徑與後續聚四氟乙烯纏繞工藝的纏繞行程、纏繞外徑形成一定的比例，纏繞時可保證纏繞層的張力均勻性、減少纏繞背股、密度鬆散等質量問題，使聚四氟乙烯軟管組件承壓時具有更佳的受力狀態，從而提高聚四氟乙烯軟管組件的穩定性和可靠性，提高了產品的整體性能。
權利要求
1.一種聚四氟乙烯軟管組件的不鏽鋼絲預成型工藝，包括: 提供第一線槽軸(2)、第二線槽軸(4)、位於所述第一線槽軸(2)和所述第二線槽軸(4)之間的成型軸(3)，以及合股線軸(5)； 調整所述第一線槽軸(2)和所述第二線槽軸(4)之間的間距(7)來確定不鏽鋼絲的節距⑶； 選定所述成型軸(3)的直徑(6)來確定不鏽鋼絲的圈徑(9)； 將多根不鏽鋼絲(I)依次繞過所述第一線槽軸(2)、所述成型軸(3)、所述第二線槽軸(4)，最終合股於所述合股線軸(5)上； 收卷所述合股線軸(5)； 釋放不鏽鋼絲，自然成螺旋狀的不鏽鋼絲具有均勻的節距(8)和圈徑(9)。
2.根據權利要求1所述的聚四氟乙烯軟管組件的不鏽鋼絲預成型工藝，其特徵在於，所述不鏽鋼絲(I)的直徑為0.2mm 0.5mm。
3.根據權利要求1所述的聚四氟乙烯軟管組件的不鏽鋼絲預成型工藝，其特徵在於，所述第一線槽軸(2)和所述第二線槽軸(4)的槽數為I槽 6槽。
4.根據權利要求1所述的聚四氟乙烯軟管組件的不鏽鋼絲預成型工藝，其特徵在於，所述成型軸(3)的直徑為2mm 15mm。
5.根據權利要求1所述的聚四氟乙烯軟管組件的不鏽鋼絲預成型工藝，其特徵在於，預成型工藝處理後，不鏽鋼絲的節距(8)為20mm 70mm。
6.根據權利要求1所述的聚四氟乙烯軟管組件的不鏽鋼絲預成型工藝，其特徵在於，預成型工藝處理後，不鏽鋼絲的圈徑(9)為IOmm 45mm。
全文摘要
本發明提供一種聚四氟乙烯軟管組件的不鏽鋼絲預成型工藝，包括提供第一線槽軸、第二線槽軸、位於第一線槽軸和第二線槽軸之間的成型軸、以及合股線軸；調整第一線槽軸和第二線槽軸之間的間距來確定不鏽鋼絲的節距；選定成型軸的直徑來確定不鏽鋼絲的圈徑；將多根不鏽鋼絲依次繞過第一線槽軸、成型軸、第二線槽軸，最終合股於合股線軸上；收卷合股線軸；釋放不鏽鋼絲，自然成螺旋狀的不鏽鋼絲具有均勻的節距和圈徑。由於根據本發明的預成型工藝為纏繞工藝的前道工序，經過預成型工藝處理的具有均勻節距和圈徑的不鏽鋼絲用於纏繞工藝後，可使聚四氟乙烯軟管組件在承壓時具有更佳的受力狀態，從而提高聚四氟乙烯軟管組件的穩定性和可靠性。
文檔編號B21F17/00GK103100613SQ20121051381
公開日2013年5月15日 申請日期2012年12月4日 優先權日2012年12月4日
發明者金鑫, 舒興稻, 張園春, 郭贇亮, 陳世傑 申請人:中國商用飛機有限責任公司, 中國商用飛機有限責任公司上海飛機設計研究院