专利名称：聚苯硫醚材料的水泵叶轮及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种叶轮，具体地说是涉及一种应用在汽车上的水泵叶轮及其制造方法。
背景技术：
目前，汽车水泵总成由皮带轮、水泵体、叶轮轴(含轴承)、水封组件、叶轮等构成。 水泵叶轮是水泵用的冷却液循环的执行部件，其工作原理为发动机通过皮带轮带动叶轮轴旋转，叶轮与叶轮轴连接为一体，叶轮轴旋转带动叶轮旋转，使冷却液在叶轮离心力作用下被甩出，从而达到加速冷却系统内冷却液循环的目的。水泵叶轮使用的材料主要为铸铁、 钢板或铝合金，各具特色及不足之处。铸铁叶轮使用最多，其抗腐蚀、使用寿命长，但重量较重，且由于叶轮为铸造成型，叶轮的动平衡性差；水泵在工作时，该叶轮的平稳性降低，工作时消耗功率大，从而降低了水泵的效率。钢板叶轮重量较轻，但耐腐蚀性差，且叶翅形状受工艺限制而只能制作简单的叶翅形状。铝合金叶轮重量较轻，可以制作多种叶翅形状，但耐腐蚀性差。
发明内容
本发明的目的在于克服上述的不足，而提供一种以聚苯硫醚(称为PPS)材料为主的重量较轻、尺寸稳定性好、动平衡性好、耐腐蚀、强度高的聚苯硫醚材料的水泵叶轮及其制造方法。本发明的目的通过如下技术方案来实现一种聚苯硫醚材料的水泵叶轮，包括叶轮本体，所述叶轮本体的材料为占叶轮本体重量的50-70 %的纯聚苯硫醚和占叶轮本体重量的30-50%的改性玻璃纤维组成的工程塑料，且叶轮本体内装有具内凹槽的叶轮座，该叶轮座与叶轮本体构成为一体。如所述聚苯硫醚材料的水泵叶轮的制造方法是将预热好的叶轮模具动模和静模分开，将预热好的叶轮座套入叶轮模具动模内的叶轮座定位轴上，将叶轮模具动模和叶轮模具静模进行合模、锁模，PPS塑料在注塑机料筒内经注塑机的注塑旋转螺杆送达至注塑机喷嘴而注入至叶轮模具动模内，并进行保压，形成PPS材料的水泵叶轮，叶轮模具动模和静模分开，由叶轮模具动模内的模具顶出杆将PPS材料的水泵叶轮顶出叶轮模具动模，取出该水泵叶轮成品。PPS，中文名称为聚苯硫醚，其具有硬而脆、结晶度高、难燃、热稳定性好、机械强度较高、电性能优良、耐化学腐蚀性能强等特点。PPS是工程塑料中耐热性最好的品种之一，其热变形温度一般大于260 V，耐化学性仅次于聚四氟乙烯。此外，它还具有成型收缩率小、吸水率低、防火性好、耐震动疲劳性好、耐电弧性强等优点。其不足是脆性大、韧性差，耐冲击强度低，但经过玻璃纤维改性后，克服了上述不足，获得了十分优异的综合性能，完全可在水泵叶轮上应用。该水泵叶轮的叶轮本体与具内凹槽的叶轮座结合牢固紧密，其由注塑机模压成型，工艺简单可行，具有重量较轻、尺寸稳定性好、动平衡性好、耐腐蚀、强度高等特点，采用PPS叶轮的汽车水泵工作平稳，效率高，使用寿命长。
图1为本发明聚苯硫醚材料的水泵叶轮的结构示意图。图2为本发明水泵叶轮制造方法所使用的注塑成型工艺示意图。
具体实施例方式下面结合附图与实施方式对本发明作进一步的详细描述。参照图1可知，本发明聚苯硫醚材料的水泵叶轮，包括叶轮本体1，所述叶轮本体 1的材料为占叶轮本体重量的50-70%的纯聚苯硫醚(简称为PPS)和占叶轮本体重量的 30-50%的改性玻璃纤维组成的工程塑料，且叶轮本体1内装有具内凹槽的叶轮座2，该叶轮座2与叶轮本体1构成为一体。PPS材料的水泵叶轮，包括PPS材料的叶轮本体1、叶轮座2。该水泵叶轮的成型过程主要由注塑机9 (包括注塑机料筒5、注塑机喷嘴6、注塑旋转螺杆等)和叶轮模具动模 3 (其内装有叶轮座定位轴7、模具顶出杆8)、叶轮模具静模4、模具座10来共同完成。参照图2，聚苯硫醚材料的水泵叶轮的制造方法是为制出优良的PPS材料的水泵叶轮，首先，必须将PPS塑料粒子(固体)进行预备干燥，其干燥温度与时间为120°c X5 小时 150°C X2小时，PPS塑料(液体)在注塑前必须在注塑机的注塑机料筒5内预热至 270°C 290°C，PPS塑料注塑前叶轮模具动模必须预热至135°C 150°C (动模内腔实测值)，叶轮座放入叶轮模具动模前必须清洁干净，且预热至100°C 130°C ；将预热好的叶轮模具动模和静模分开，将预热好的叶轮座2套入叶轮模具动模内的叶轮座定位轴7上，将叶轮模具动模和叶轮模具静模进行合模、锁模，PPS塑料在注塑机料筒5内经注塑机的注塑旋转螺杆(螺杆转速为50 150rpm)送达至注塑机喷嘴6 (喷嘴温度为280°C 320°C )而注入至叶轮模具动模内(注塑压力为600 1400kg/m2)，并进行保压(保压时间为45 50秒)，形成PPS材料的水泵叶轮，叶轮模具动模和静模分开，由叶轮模具动模内的模具顶出杆8将PPS材料的水泵叶轮顶出叶轮模具动模，取出该水泵叶轮成品。目前，国内知名发动机企业一广西玉柴机器所配套的汽车水泵总成已经全部采用 PPS水泵叶轮，且经过长达18个月的验证，无一例水泵叶轮早期损坏的故障发生，深受客户好评。
权利要求
1.一种聚苯硫醚材料的水泵叶轮，包括叶轮本体(1)，其特征在于所述叶轮本体(1) 的材料为占叶轮本体重量的50-70%的纯聚苯硫醚(PPQ和占叶轮本体重量的30-50%的改性玻璃纤维组成的工程塑料，且叶轮本体(1)内装有具内凹槽的叶轮座0)，该叶轮座 (2)与叶轮本体(1)构成为一体。
2.如权利要求1所述的聚苯硫醚材料的水泵叶轮的制造方法，其特征在于将预热好的叶轮模具动模和静模分开，将预热好的叶轮座套入叶轮模具动模内的叶轮座定位轴上， 将叶轮模具动模和叶轮模具静模进行合模、锁模，PPS塑料在注塑机料筒内经注塑机的注塑旋转螺杆送达至注塑机喷嘴而注入至叶轮模具动模内，并进行保压，形成PPS材料的水泵叶轮，叶轮模具动模和静模分开，由叶轮模具动模内的模具顶出杆将PPS材料的水泵叶轮顶出叶轮模具动模，取出该水泵叶轮成品。
3.如权利要求2所述的聚苯硫醚材料的水泵叶轮的制造方法，其特征在于首先，必须将PPS塑料粒子进行预备干燥，其干燥温度与时间为120°C X5小时 150°C X2小时， PPS塑料在注塑前必须在注塑机的注塑机料筒内预热至270°C 290°C，PPS塑料注塑前叶轮模具动模必须预热至135°C 150°C，叶轮座放入叶轮模具动模前必须清洁干净，且预热至 100°C 130°C。
4.如权利要求3所述的聚苯硫醚材料的水泵叶轮的制造方法，其特征在于所述的螺杆转速为50 150rpm，喷嘴温度为280°C 320°C，注塑压力为600 1400kg/m2，保压时间为45 50秒。
全文摘要
一种聚苯硫醚材料的水泵叶轮，其叶轮本体的材料为占叶轮本体重量的50-70％的纯聚苯硫醚(PPS)和占叶轮本体重量的30-50％的改性玻璃纤维组成的工程塑料，且叶轮本体内装有具内凹槽的叶轮座，该叶轮座与叶轮本体构成为一体。其制造方法是将预热好的叶轮模具动模和静模分开，将预热好的叶轮座套入动模内的叶轮座定位轴上，然后进行合模、锁模，PPS塑料在注塑机料筒内送达至注塑机喷嘴而注入至叶轮模具动模内，并进行保压，形成PPS材料的水泵叶轮成品。该水泵叶轮具有重量较轻、尺寸稳定性好、动平衡性好、耐腐蚀、强度高等特点，采用PPS叶轮的汽车水泵工作平稳，效率高，使用寿命长。
文档编号B29C45/76GK102322442SQ201110260518
公开日2012年1月18日 申请日期2011年8月30日 优先权日2011年8月30日
发明者况金明, 周志梭, 宋建云, 王立军, 陈贤足 申请人:浙江三工汽车零部件有限公司