子午線輪胎重皮問題解決案例分析

葉明瑞 呂偉偉 李安銘 彭蔭萌 叢海波 呂麟華

（重慶金康賽力斯新能源汽車設計院有限公司 重慶 401135）

引言

輪胎是車輛正常行駛的關鍵因素之一。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，輪胎的需求量越來越大。隨著人們對汽車的使用越來越頻繁，對輪胎的質量提出了更高的要求。

子午線輪胎因結構科學合理、流動阻力?。山档蛙囕v耗油）、承載能力大、減振性能好等優(yōu)點，被廣泛應用于乘用車上[1]。但是，子午線輪胎存在缺膠、裂口和重皮等外觀質量缺陷[2]。其中，輪胎重皮是一種罕見的外觀缺陷。因為輪胎的制作工序比較繁瑣，重皮的形成原因多種多樣，一般由胎側形狀設計、成型工藝、半成品運輸、硫化工藝等各方面綜合形成[3]。

本文闡述了某乘用車路試過程中發(fā)現(xiàn)子午線輪胎有重皮現(xiàn)象，通過制定緊急檢測措施避免問題輪胎流入生產(chǎn)線、對輪胎重皮產(chǎn)生的內(nèi)在原因進行分析、對輪胎重皮產(chǎn)生的外在原因進行排查，從輪胎生產(chǎn)過程中徹底解決了輪胎重皮問題。

1 某乘用車輪胎重皮問題

1.1 問題描述

某乘用車在吐魯番進行路試過程中，發(fā)現(xiàn)同一輛車上有3 個子午線輪胎的胎側有疑似裂口，如圖1a 所示。隨著路試行駛里程的增加，裂口變得更加嚴重。對更換下來的輪胎進行切割，發(fā)現(xiàn)裂口明顯，如圖1b 所示。

圖1 問題輪胎裂口圖

針對問題輪胎進行全面分析，從圖1b 可以看出，問題分為2 部分，一是橡膠表面沒粘?。▓D1b 中的位置1），二是橡膠異常流動（圖1b 中的位置2）。經(jīng)過分析確認，該輪胎為胎側重皮裂口外觀病象（簡稱重皮）。

1.2 緊急解決措施

輪胎重皮在正常檢測時無法檢出，必須使用專業(yè)工具進行排查才能檢出。為此，要求生產(chǎn)線上的輪胎每2 h 排查一次，排查方法如圖2 所示。

圖2 生產(chǎn)線上輪胎重皮排查方法示意圖

為了防止重皮輪胎裝配到整車上，采用圖2 所示的方法排查庫存輪胎，直到未發(fā)現(xiàn)重皮為止。

2 重皮產(chǎn)生的內(nèi)在原因分析

為了找出輪胎重皮產(chǎn)生的內(nèi)在原因，對圖1b 中的截面圖進行放大（圖3），將其與普通輪胎撕裂情況下的裂口圖（圖4）進行對比。

圖3 裂口內(nèi)部表面200 倍放大圖

圖4 普通輪胎撕裂情況下產(chǎn)生的裂口圖

從圖4 可以看出，裂口表面粗糙不平，有明顯的橡膠分子斷裂現(xiàn)象。對比分析圖3 與圖4，可以排除該輪胎為撕裂導致裂口。根據(jù)外護膠有彎曲打折現(xiàn)象、裂口部位200 倍放大后可見裂縫平滑，可判斷為硫化時膠料流動過大產(chǎn)生胎側重皮。

問題輪胎和正常輪胎的斷面對比如圖5 所示。

圖5 三角膠厚度對比

從圖5 可以看出，問題輪胎的三角膠厚度存在明顯異常，比正常輪胎厚約1 mm。

3 重皮產(chǎn)生的外在原因排查

根據(jù)圖3，從材料、機器、人為操作規(guī)范、生產(chǎn)環(huán)境、法規(guī)要求以及成型工藝、硫化工藝等各個方面篩選問題輪胎重皮產(chǎn)生的可能外在原因[4-5]，最終鎖定7 個可能的外在原因，然后逐個進行排查。具體如下：

1）成型膠囊氣壓低于標準值，導致反包不實，可能造成重皮現(xiàn)象。現(xiàn)場排查操作如圖6 所示，將標準氣壓0.35 MPa 調整為0.17 MPa。

圖6 成型膠囊氣壓排查

排查結論：反包不實造成三角打褶，硫化后割斷面發(fā)現(xiàn)三角形狀已變形，胎側膠與外護膠分型面處打褶，與問題輪胎的重皮現(xiàn)象一致。因此，反包不實是造成重皮的原因之一。

2）胎側分型面處存在異物，可能造成重皮現(xiàn)象?，F(xiàn)場排查操作如圖7 所示，在正常胎側表面噴上一層噴涂液。

圖7 胎側分型面處存在異物排查

排查結論：胎側膠與外護膠分型面無打褶，三角形狀正常，與問題輪胎的重皮現(xiàn)象不符，非重皮問題產(chǎn)生原因。

3）成型膠囊氣壓低于標準值，導致反包不實，同時胎側表面存在異物。現(xiàn)場排查操作如圖8 所示，調低成型反包膠囊氣壓（從0.35 MPa 調至0.17 MPa），使反包不實，同時在正常胎側表面噴上一層噴涂液。圖8 中，噴噴涂液簡稱噴涂，遮擋而不噴噴涂液簡稱未噴。

圖8 成型膠囊氣壓+胎側異物排查

排查結論：反包不實造成三角打褶。未噴區(qū)域硫化后割斷面發(fā)現(xiàn)三角形狀已變形，胎側膠與外護膠分型面處打褶；噴涂區(qū)域硫化后割斷面發(fā)現(xiàn)三角形狀已變形，胎側膠與外護膠分型面處打褶，且存在重皮裂口現(xiàn)象。因此，反包不實為主要原因，噴涂液是次要原因。

4）成型膠囊氣壓低于標準值，導致反包不實，同時胎側未按標準貼合?，F(xiàn)場排查操作如圖9 所示，調低成型反包膠囊氣壓（從0.35 MPa 調至0.17 MPa），使反包不實，同時胎側向外移8 mm，且在正常胎側表面噴上一層噴涂液。

圖9 成型膠囊氣壓+胎側未按標準貼合排查

排查結論：反包不實造成三角打褶。未噴區(qū)域硫化后割斷面發(fā)現(xiàn)三角形狀已變形，胎側膠與外護膠分型面處打褶，且存在重皮裂口現(xiàn)象；噴涂區(qū)域硫化后割斷面發(fā)現(xiàn)三角形狀已變形，胎側膠與外護膠分型面處打褶，且存在重皮裂口現(xiàn)象。因此，反包不實為主要原因，胎側未按標準貼合為次要原因。

5）胎側未按標準貼合。現(xiàn)場排查操作如圖10 所示，反包正常，胎側外移8 mm，且在正常胎側表面噴上一層噴涂液。

圖10 胎側未按標準貼合排查

排查結論：反包正常，胎側外移8 mm。未噴區(qū)域硫化后割斷面發(fā)現(xiàn)胎側膠與外護膠分型面處打褶，且存在重皮裂口現(xiàn)象；噴涂區(qū)域硫化后割斷面發(fā)現(xiàn)胎側膠與外護膠分型面處打褶，且存在重皮裂口現(xiàn)象。胎側未按標準貼合為次要原因。

6）胎側打折?，F(xiàn)場排查操作如圖11 所示，胎側貼完之后，人為使胎側打折。

圖11 胎側打折排查

排查結論：胎側膠與外護膠分型面有輕微打褶，但三角形狀完好，與問題輪胎的重皮現(xiàn)象不符，非問題產(chǎn)生原因。

7）三角膠在成型前端點已發(fā)生卷邊現(xiàn)象?，F(xiàn)場排查操作如圖12 所示，輪胎成型前，人為將三角膠邊端打折，并將此位置固定標識。

圖12 三角膠在成型前端點已發(fā)生卷邊現(xiàn)象排查

排查結論：胎側膠與外護膠分型面無打褶，三角端點偏厚凸出，使外護膠外凸，與問題輪胎的重皮現(xiàn)象不符，非問題產(chǎn)生原因。

4 重皮產(chǎn)生的根本原因

對上述7 個可能的外在原因進行排查后，得出的結論匯總見表1。

表1 輪胎重皮產(chǎn)生的可能外在原因、排查及結論

從表1 中的結論可知，輪胎重皮產(chǎn)生的根本原因為成型膠囊氣壓低于標準值（主要原因）、胎側表面有噴涂液以及胎側未按標準貼合（次要原因）。輪胎重皮產(chǎn)生的根本原因的誘導因素見表2。

表2 輪胎重皮產(chǎn)生的根本原因的誘導因素

結合表1 與表2，總結出輪胎重皮的永久糾正措施見表3。

表3 輪胎重皮的永久糾正措施

5 結論

本文對某乘用車子午線輪胎重皮產(chǎn)生的內(nèi)在原因進行了分析，并對輪胎重皮產(chǎn)生的外在原因進行了排查，發(fā)現(xiàn)成型膠囊氣壓低于標準值、胎側表面有噴涂液、胎側未按標準貼合為輪胎重皮產(chǎn)生的根本原因。通過督促輪胎供應商在生產(chǎn)過程中對輪胎質量進行嚴格把控，目前輪胎合格率為100%?？偨Y輪胎重皮問題解決經(jīng)驗，可為后續(xù)輪胎供應商從輪胎生產(chǎn)過程中解決輪胎重皮問題提供參考。