半鋼子午線輪胎二次法成型機(jī)轉(zhuǎn)換一次法成型機(jī)生產(chǎn)常見問題分析及解決措施

孫奇濤，王 慶，張騰飛，史鵬飛

[倍耐力輪胎（焦作）有限公司，河南 焦作 454000]

由于輪胎種類和制造工藝的不同，輪胎成型機(jī)的種類也不一樣。目前，較為主流的半鋼子午線輪胎成型機(jī)可分為一次法成型機(jī)和二次法成型機(jī)兩大類。隨著汽車工業(yè)和高速公路的快速發(fā)展，人們對(duì)輪胎質(zhì)量的要求越來(lái)越高，隨之而來(lái)對(duì)輪胎制造設(shè)備自動(dòng)化程度的要求也日益提高。部分二次法成型機(jī)已經(jīng)不能滿足高品質(zhì)半鋼子午線輪胎的生產(chǎn)要求。目前，國(guó)外知名輪胎廠對(duì)457 mm（18英寸）以上規(guī)格輪胎基本均使用一次法成型機(jī)生產(chǎn)。兩種成型機(jī)在輪胎生產(chǎn)中存在較大的工藝差別，轉(zhuǎn)換過程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)各種問題。本工作針對(duì)半鋼子午線輪胎二次法成型機(jī)轉(zhuǎn)換為一次法成型機(jī)生產(chǎn)的常見問題進(jìn)行分析，并提出了相應(yīng)的解決措施[1-5]。

1 胎側(cè)缺膠

胎側(cè)缺膠是二次法成型機(jī)轉(zhuǎn)換為一次法成型機(jī)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)頻次最多的問題，一般出現(xiàn)在胎側(cè)中心或中心偏上位置，缺膠范圍較大或整周缺膠，如圖1所示。

圖1 胎側(cè)缺膠

1.1 原因分析

胎側(cè)厚度設(shè)計(jì)不合理。兩種成型機(jī)的成型工藝不同，二次法成型機(jī)為冠包側(cè)，一次法成型機(jī)為側(cè)包冠。為了使胎側(cè)完全包裹住胎面翼部，避免肩空窩氣等問題，一次法成型反包膠囊反包后要完全覆蓋至胎肩位置，反包膠囊拉伸率較二次法成型大，對(duì)胎側(cè)的拉伸作用也更大。在二次法成型機(jī)轉(zhuǎn)換為一次法成型機(jī)生產(chǎn)時(shí)，若仍選用二次法成型工藝的胎側(cè)厚度，在拉伸率更大的一次法成型機(jī)上就會(huì)導(dǎo)致胎側(cè)局部拉伸率過大，造成胎側(cè)局部偏薄，成型后胎坯出現(xiàn)胎側(cè)缺膠問題。

1.2 解決措施

在二次法成型機(jī)轉(zhuǎn)換為一次法成型機(jī)生產(chǎn)時(shí)，胎側(cè)中心位置厚度應(yīng)增大。有輪輞和無(wú)輪輞保護(hù)設(shè)計(jì)輪胎存在一定差異，試驗(yàn)表明，有輪輞和無(wú)輪輞保護(hù)輪胎胎側(cè)中心位置厚度應(yīng)分別至少增大0.3和0.5 mm，可有效避免胎側(cè)缺膠。另外，同為一次法成型，機(jī)械反包對(duì)胎側(cè)的拉伸作用大于膠囊反包，膠囊反包轉(zhuǎn)換為機(jī)械反包一次法成型時(shí)，胎側(cè)中心位置厚度應(yīng)至少增大0.8 mm。

2 胎肩缺膠

胎肩缺膠位置在胎肩端點(diǎn)偏下，缺陷外觀如圖2所示，呈現(xiàn)局部或整周缺膠。

圖2 胎肩缺膠

2.1 原因分析

（1）胎側(cè)邊部設(shè)計(jì)偏薄。二次法成型為冠包側(cè)，胎側(cè)插進(jìn)胎冠下面，因此胎側(cè)邊部設(shè)計(jì)偏薄，而一次法成型為側(cè)包冠，如果胎側(cè)邊部設(shè)計(jì)偏薄，易在硫化過程中因胎側(cè)邊部膠料少而使胎冠膠與胎側(cè)膠向膠料較薄處流動(dòng)導(dǎo)致肩部排氣不良，造成胎肩缺膠[6-8]。

（2）胎側(cè)寬度設(shè)計(jì)偏小。胎側(cè)反包后無(wú)法完全覆蓋到胎肩上，胎肩部位膠料過少，造成胎肩缺膠。

（3）胎面肩部輥壓不良。成型時(shí)胎面翼膠輥壓后斜坡坡度較大，反包后胎側(cè)與胎面翼部間存有空氣，造成胎肩缺膠。

2.2 解決措施

（1）調(diào)整胎側(cè)邊部尺寸。試驗(yàn)表明，二次法成型機(jī)轉(zhuǎn)換為一次法成型機(jī)生產(chǎn)后，胎側(cè)邊部寬度在15 mm左右為宜，胎側(cè)邊部第1個(gè)厚點(diǎn)位置的厚度應(yīng)至少增大0.5 mm。

（2）合理設(shè)計(jì)胎側(cè)寬度。保證胎側(cè)反包后能覆蓋到胎面翼部上。

（3）調(diào)整肩部輥壓切換拐點(diǎn)位置。保證輥壓后胎面翼部斜坡坡度較小。

通過采取以上措施，可解決因轉(zhuǎn)換成型設(shè)備而造成的胎肩缺膠問題。

3 胎里等部位露線

胎里漏線位置多在胎里肩部，如圖3所示，胎趾漏線和胎圈漏線如圖4和5所示。

圖3 胎里漏線

圖4 胎趾漏線

圖5 胎圈漏線

3.1 原因分析

二次法成型機(jī)轉(zhuǎn)換為一次法成型機(jī)生產(chǎn)時(shí)，成型鼓鼓寬設(shè)定值較小，胎坯與模具尺寸不匹配，造成簾布拉伸，硫化后出現(xiàn)胎里漏線問題[9-10]。

另外，成型鼓鼓寬設(shè)定值不合理，還會(huì)造成胎趾漏線和胎圈漏線。成型鼓鼓寬設(shè)定值偏大，易出現(xiàn)胎趾漏線，偏小則出現(xiàn)胎圈漏線。

3.2 解決措施

一次法成型機(jī)和二次法成型機(jī)成型鼓鼓寬如圖6所示，W1和W2分別為一次法成型機(jī)和二次法成型機(jī)成型鼓鼓寬，A為胎圈橫向最大寬度，B為胎體鼓半徑與胎圈內(nèi)半徑的差值。

圖6 成型機(jī)成型鼓鼓寬示意

根據(jù)圖6所示可以得出：

式（1）僅為理論轉(zhuǎn)換計(jì)算公式，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，成型鼓鼓寬可根據(jù)成品輪胎外輪廓和斷面測(cè)量值進(jìn)行微調(diào)。

4 胎圈膠邊和胎肩膠邊

胎圈膠邊和胎肩膠邊分別如圖7和8所示。

圖7 胎圈膠邊

圖8 胎肩膠邊

4.1 原因分析

二次法成型機(jī)轉(zhuǎn)換為一次法成型機(jī)生產(chǎn)后，因成型工藝不同，成型鼓鼓寬變化較大，部件尺寸需根據(jù)鼓寬進(jìn)行調(diào)整。如果成型鼓鼓寬設(shè)定不合理，會(huì)導(dǎo)致部件尺寸設(shè)計(jì)不合理。內(nèi)襯層寬度和胎側(cè)總寬度設(shè)定值偏大，產(chǎn)生余膠較多，硫化過程中受壓堆積在胎圈上，產(chǎn)生胎圈膠邊；胎面和胎側(cè)尺寸偏大，硫化時(shí)胎坯過度膨脹或余膠較多，胎面活絡(luò)塊與胎側(cè)模板之間夾膠，造成胎肩膠邊。

4.2 解決措施

根據(jù)式（1）重新計(jì)算成型鼓鼓寬，調(diào)整相應(yīng)部件尺寸即可。如果調(diào)整內(nèi)襯層寬度和胎側(cè)總寬度后胎側(cè)仍有膠邊，可適當(dāng)調(diào)整胎側(cè)耐磨膠厚度，在保證斷面測(cè)量尺寸滿足要求的前提下，優(yōu)化胎側(cè)尺寸即可解決胎圈膠邊問題。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)半鋼子午線輪胎二次法成型機(jī)轉(zhuǎn)換為一次法成型機(jī)生產(chǎn)的常見問題進(jìn)行分析，通過采取調(diào)整胎側(cè)、內(nèi)襯層和胎面尺寸及成型鼓鼓寬等措施，有效減少了胎側(cè)缺膠、胎肩缺膠、胎里露線、胎圈膠邊和胎肩膠邊等外觀質(zhì)量問題，提高了輪胎質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本。