CN103100613B - 聚四氟乙烯软管组件的不锈钢丝预成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种聚四氟乙烯软管组件的不锈钢丝预成型工艺，包括：提供第一线槽轴、第二线槽轴、位于第一线槽轴和第二线槽轴之间的成型轴、以及合股线轴；调整第一线槽轴和第二线槽轴之间的间距来确定不锈钢丝的节距；选定成型轴的直径来确定不锈钢丝的圈径；将多根不锈钢丝依次绕过第一线槽轴、成型轴、第二线槽轴，最终合股于合股线轴上；收卷合股线轴；释放不锈钢丝，自然成螺旋状的不锈钢丝具有均匀的节距和圈径。由于根据本发明的预成型工艺为缠绕工艺的前道工序，经过预成型工艺处理的具有均匀节距和圈径的不锈钢丝用于缠绕工艺后，可使聚四氟乙烯软管组件在承压时具有更佳的受力状态，从而提高聚四氟乙烯软管组件的稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本发明总的涉及材料技术领域，尤其涉及一种用于航空航天设备的聚四氟乙烯软管组件的不锈钢丝预成型工艺。
背景技术
聚四氟乙烯软管组件作为一种新材料的组合件，国际上从1970年开始逐渐推广发展起来，最初用于传输气、液介质的连接管路。到了二十世纪九十年代，发达国家开始大力开发提高航空航天飞行器各部件的性能，尤其是聚四氟乙烯软管组件已逐渐取代传统的橡胶管广泛应用于航空航天飞行器的液压、燃油及某些气压系统中，其性能直接影响航空航天飞行器的运作性能。
通常情况下，大规格高压聚四氟乙烯软管组件的不锈钢丝增强结构为“缠绕+编织”，其工艺流程为：先使用缠绕设备对聚四氟乙烯内管缠绕，将不锈钢丝均匀地排列在聚四氟乙烯内管的表面，然后使用编织设备对缠绕管编织，将不锈钢丝交叉式的覆盖于缠绕层的表面，完成内管的增强工艺。
上述增强工艺制作的增强软管的整体性能并不稳定，偶尔会出现渗漏或其他失效情况，主要原因是传统的缠绕工序前并没有采用预成型工艺来预处理不锈钢丝。将不锈钢丝直接用于缠绕工艺时，由于钢丝本身的应力无法及时释放，导致不锈钢丝缠绕后形成的节距和圈径尺寸具有较大的偏差，如图3所示，在同一根不锈钢丝上，节距8′不等于节距8″，圈径9′也不等于圈径9″。此外，缠绕时易使缠绕层出现张力不均匀、缠绕背股、密度松散等质量问题，最终降低了成品聚四氟乙烯软管组件的整体性能。
因此，为保证缠绕的不锈钢丝具有符合要求的预成型尺寸，并能有效降低不锈钢丝应力，在缠绕工艺前，研制增加一种新型预成型工艺是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚四氟乙烯软管组件的不锈钢丝预成型工艺，经过这种工艺处理后的不锈钢丝会成为具有均匀节距和圈径的螺旋状钢丝，将其用于聚四氟乙烯软管组件的缠绕工艺上，可以提高成品聚四氟乙烯软管组件的整体性能。
根据本发明提出的聚四氟乙烯软管组件的不锈钢丝预成型工艺包括：提供第一线槽轴、第二线槽轴、位于所述第一线槽轴和所述第二线槽轴之间的成型轴，以及合股线轴；调整所述第一线槽轴和所述第二线槽轴之间的间距来确定不锈钢丝的节距；选定所述成型轴的直径来确定不锈钢丝的圈径；将多根不锈钢丝依次绕过所述第一线槽轴、所述成型轴、所述第二线槽轴，最终合股于所述合股线轴上；收卷所述合股线轴；释放不锈钢丝，自然成螺旋状的不锈钢丝具有均匀的节距和圈径。
进一步地，所述不锈钢丝的直径为0.2mm～0.5mm。
进一步地，所述第一线槽轴和所述第二线槽轴的槽数为1槽～6槽。
进一步地，所述成型轴的直径为2mm～15mm。
采用上述预成型工艺处理后的不锈钢丝的节距为20mm～70mm，并且不锈钢丝的圈径为10mm～45mm。
由于根据本发明的预成型工艺为缠绕工艺的前道工序，经过预成型工艺处理的具有均匀节距和圈径的不锈钢丝用于缠绕工艺后，可使聚四氟乙烯软管组件在承压时具有更佳的受力状态，从而提高聚四氟乙烯软管组件的稳定性和可靠性。
附图说明
图1为根据本发明聚四氟乙烯软管组件的不锈钢丝预成型工艺使用设备预成型不锈钢丝的示意图；
图2为根据本发明经预成型工艺处理后的不锈钢丝自由状态的示意图；
图3为现有技术中未经过预成型工艺处理的不锈钢丝经缠绕后自由状态的示意图。
具体实施方式
本发明提供的聚四氟乙烯软管组件的不锈钢丝预成型工艺，可使原先平直的不锈钢丝通过该工艺处理变为螺旋状的不锈钢丝，并具有均匀的节距和圈径，如图2所示，在预成型的不锈钢丝上，节距8和圈径9始终保持恒定。
参照图1，根据本发明的所述不锈钢丝预成型的工艺方法的步骤可以如下：
1、提供第一线槽轴2、第二线槽轴4、位于所述第一线槽轴2和所述第二线槽轴4之间的成型轴3，以及合股线轴5，其中第一线槽轴2和第二线槽轴4的槽数可为1槽～6槽；
2、选取一定直径的不锈钢丝1，并确定最终合股在合股线轴5上的预成型钢丝根数，其中所述不锈钢丝的直径可选自0.2mm～0.5mm；
3、选定成型轴3的直径，使不锈钢丝1经预成型工艺后得到所需的圈径9，其中所述成型轴的直径可选自2mm～15mm；
4、调整第一线槽轴2和第二线槽轴4之间的间距7，使不锈钢丝1经预成型工艺后得到所需的节距8；
5、将一定根数的不锈钢丝1依次绕过第一线槽轴2、成型轴3、第二线槽轴4，并绕于合股线轴5上，同时保证不同的不锈钢丝1之间没有交错重叠；
6、收卷合股线轴5；
7、释放不锈钢丝，完成整个预成型工艺。
在上述方案中，成型轴3可以为一个或多个，优选为一个。并且，成型轴3的位置并不限定为图1中示出的在第一线槽轴2和第二线槽轴4之间偏下方的位置，本领域技术人员能够考虑到成型轴位于偏上方的位置或者与第一线槽轴和第二线槽轴齐平也是可行的。
另外，在上述步骤4中，间距7的调整是根据所使用的设备来确定，举例来说，如果第一和第二线槽轴在设备上是用螺母固定，则需使用扳手松开螺母，调整距离后拧紧螺母即可；如果第一和第二线槽轴由设备自动化控制，只要在控制面板上输入距离，第一和第二线槽轴自动调整两者之间的距离。
还应理解的是，在步骤5中，不锈钢丝的卷绕方向应保证不锈钢丝在各个轴上受力，例如图1所示，不锈钢丝1从第一线槽轴2的上方进入，卷绕至成型轴3的下方，再依次卷绕至第二线槽轴4的上方，进而合股于合股线轴5上，由此有效实现不锈钢丝1的节距由第一线槽轴2和第二线槽轴4之间的间距7来确定，以及不锈钢丝1的圈径9由成型轴3的直径来确定。当然，示出的这种实施方式并非限定，本领域技术人员亦可采用其他类似的卷绕方式来实现相同的效果。此外，在将不锈钢丝绕过第一线槽轴2和第二线槽轴4上的槽时，可根据需要使两线槽轴上不锈钢丝绕经的槽在进给方向上一一对应，如第一线槽轴2上的第一槽对应第二线槽轴4上的第一槽，或者亦可交错对应，如第一线槽轴2上的第一槽对应第二线槽轴4上的第三槽，只要保证不同的不锈钢丝1之间没有交错重叠即可。
下面通过具体实施例进一步说明本发明的预成型工艺。
实施例1：
需要制备直径为0.2mm、节距为36mm±3mm，圈径为22mm±2mm的6根预成型不锈钢丝，具体制备步骤如下：
1、选取直径为0.2mm的不锈钢丝，确定合股在合股线轴5上的预成型钢丝根数为6根；
2、选定并更换直径为5mm的成型轴3，使不锈钢丝经预成型工艺后的圈径达到22mm±2mm；
3、调整第一线槽轴2和第二线槽轴4之间的间距7至51mm，使不锈钢丝经预成型工艺后的节距达到36mm±3mm；
4、依次将6根不锈钢丝绕过第一线槽轴2、成型轴3、第二线槽轴4，并绕于合股线轴5上，同时保证6根不锈钢丝之间没有交错重叠；
5、收卷合股线轴5；
6、释放不锈钢丝，完成整个预成型工艺。
实施例2：
需制备直径为0.4mm、节距为52mm±3mm，圈径为36mm±2mm的3根预成型不锈钢丝，具体制备步骤如下：
1、选取直径为0.4mm的不锈钢丝，确定合股在合股线轴5上的预成型钢丝根数为3根；
2、选定并更换直径为11mm的成型轴3，使不锈钢丝经预成型工艺后的圈径达到36mm±2mm；
3、调整第一线槽轴2和第二线槽轴4之间的间距7至61mm，使不锈钢丝经预成型工艺后的节距达到52mm±3mm；
4、依次将3根不锈钢丝绕过第一线槽轴2、成型轴3、第二线槽轴4，并绕于合股线轴5上，同时保证3根不锈钢丝之间没有交错重叠；
5、收卷合股线轴5；
6、释放不锈钢丝，完成整个预成型工艺。
通过采用本发明提供的聚四氟乙烯软管组件的不锈钢丝预成型工艺，具有均匀节距和圈径的不锈钢丝不仅能够消除不锈钢丝中的应力，而且预成型的节距、圈径与后续聚四氟乙烯缠绕工艺的缠绕行程、缠绕外径形成一定的比例，缠绕时可保证缠绕层的张力均匀性、减少缠绕背股、密度松散等质量问题，使聚四氟乙烯软管组件承压时具有更佳的受力状态，从而提高聚四氟乙烯软管组件的稳定性和可靠性，提高了产品的整体性能。
Claims (6)
1.一种聚四氟乙烯软管组件的不锈钢丝预成型工艺，包括：
提供第一线槽轴(2)、第二线槽轴(4)、位于所述第一线槽轴(2)和所述第二线槽轴(4)之间的成型轴(3)，以及合股线轴(5)；
调整所述第一线槽轴(2)和所述第二线槽轴(4)之间的间距(7)来确定不锈钢丝的节距(8)；
选定所述成型轴(3)的直径(6)来确定不锈钢丝的圈径(9)；
将多根不锈钢丝(1)依次绕过所述第一线槽轴(2)、所述成型轴(3)、所述第二线槽轴(4)，最终合股于所述合股线轴(5)上；
收卷所述合股线轴(5)；
释放不锈钢丝，自然成螺旋状的不锈钢丝具有均匀的节距(8)和圈径(9)。
2.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯软管组件的不锈钢丝预成型工艺，其特征在于，所述不锈钢丝(1)的直径为0.2mm～0.5mm。
3.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯软管组件的不锈钢丝预成型工艺，其特征在于，所述第一线槽轴(2)和所述第二线槽轴(4)的槽数为1槽～6槽。
4.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯软管组件的不锈钢丝预成型工艺，其特征在于，所述成型轴(3)的直径为2mm～15mm。
5.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯软管组件的不锈钢丝预成型工艺，其特征在于，预成型工艺处理后，不锈钢丝的节距(8)为20mm～70mm。
6.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯软管组件的不锈钢丝预成型工艺，其特征在于，预成型工艺处理后，不锈钢丝的圈径(9)为10mm～45mm。
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