胡耀東 葉潮炯 王英

（青島科技大學(xué) 材料工程學(xué)院 山東 青島 266061）

（杭州中策橡膠有限公司 浙江 杭州 310008）

一、引言

本文主要從子午線輪胎制造過(guò)程中，提煉出影響動(dòng)平衡的主要影響因素并結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、現(xiàn)物、現(xiàn)象進(jìn)行了案例分析以達(dá)到提高輪胎的動(dòng)平衡，為生產(chǎn)管理過(guò)程中提升動(dòng)平衡質(zhì)量提供了很強(qiáng)的指導(dǎo)作用。

二、動(dòng)平衡定義

1、相關(guān)定義

動(dòng)平衡包括靜不平衡和動(dòng)不平衡；

靜不平衡是輪胎主慣性軸與旋轉(zhuǎn)軸線平行位移的一種不平衡現(xiàn)象。

動(dòng)不平衡是輪胎主慣性軸與旋轉(zhuǎn)軸既不平行也不在重心相交的一種不平衡現(xiàn)象。

靜不平衡量：就是輪胎質(zhì)量乘以重心偏心距。

靜不平衡質(zhì)量：靜不平衡量除以校正半徑。

偶不平衡：相對(duì)于輪胎中心線的離心力形成了一對(duì)離心力，它們大小相等、方向相反，且不在一個(gè)平面上，這就叫做力偶。就是車輛在高速行使過(guò) 程中，乘客能夠感覺(jué)到車輛在擺動(dòng)的那種感覺(jué)。

動(dòng)不平衡：就是靜不平衡與偶不平衡的組合。

2、測(cè)定原理

離心力 F=mrω2； m=F/(rω2)

式中：F-離心力，m-不平衡質(zhì)量，

r-Tire內(nèi)徑/2，ω-輪胎旋轉(zhuǎn)角速度

第一階段：計(jì)算靜不平衡質(zhì)量

mS=F/rω2(r：Tire內(nèi)徑 /2)

第二階段：計(jì)算偶不平衡質(zhì)量

第三階段：計(jì)算上、下動(dòng)不平衡質(zhì)量

mU=(ms/2)+mC；mL=(ms/2)-mC

上（mU）、下（mL）不平衡的檢測(cè)結(jié)果值是根據(jù)靜不平衡(mS)和偶不平衡(mC)的矢量合成來(lái)計(jì)算的。因此為了提升動(dòng)不平衡需要分析和改善靜不平衡和偶不平衡的個(gè)別成分，最終達(dá)到改善動(dòng)平衡的目的。

三、影響因素及對(duì)策

1、半制品工序

1.1 壓延物附膠均勻性

內(nèi)襯、簾布和帶束壓延單位面積上的厚度和重量的均一，對(duì)動(dòng)平衡的影響較大，我們通常會(huì)在制品橫向和縱向各取100mm直徑大小的圓形小樣進(jìn)行測(cè)量比較，判定制品壓延厚度和重量是否均勻。

1.2 ,壓出物型膠尺寸

生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)型膠尺寸和重量的控制非常重要，要保證型膠左右對(duì)稱，米稱重量合格，同時(shí)輸送、卷取過(guò)程中無(wú)拉伸現(xiàn)象，確保長(zhǎng)度方向上均勻一致。

2、成型工序

成型過(guò)程是將符合幾何輪廓設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的所有半制品部件，按照外胎產(chǎn)品中各部件分布位置要求，精密正確地相互結(jié)合并對(duì)稱地組合起來(lái)的過(guò)程。

成型質(zhì)量的好壞直接影響輪胎產(chǎn)品的動(dòng)平衡質(zhì)量。

2.1 部件接頭量

接頭大小對(duì)動(dòng)平衡影響特別大，一般部件接頭要求在不脫開的前提下，盡量要小。

2.2 接頭定位分布

接頭定位分布同樣重要，在成型過(guò)程中，對(duì)接頭的位置分布有嚴(yán)格要求，定位方式也各不相同，定位方式不合理容易造成接頭過(guò)于集中，因此在生產(chǎn)過(guò)程中兩個(gè)接頭間隔要求在100mm以上為宜。

2.3 胎面定長(zhǎng)

胎面定長(zhǎng)不良，造成了胎面接頭搭接或者拉伸，對(duì)輪胎圓周方向胎面重量的均一性影響非常大?？刂铺ッ娑ㄩL(zhǎng)波動(dòng)，才能保證胎面接頭大小的穩(wěn)定性。

2.4 胎側(cè)定長(zhǎng)

胎側(cè)定長(zhǎng)，以及左右兩邊定長(zhǎng)的對(duì)稱性都很重要，胎側(cè)定長(zhǎng)影響著徑向上的靜不平衡，與此同時(shí)，左右對(duì)稱性也影響著偶不平衡。

2.5 冠帶纏繞張力

冠帶纏繞張力對(duì)帶束寬度的變化影響比較大，因纏繞是螺旋形的。張力控制以及夾持環(huán)夾緊量，對(duì)帶束變形量有很好的控制，減少動(dòng)平衡不良的出現(xiàn)。

2.6 胎面組件中心

胎面組件中心的對(duì)稱性非常重要，中心要和一段胎胚中心對(duì)齊，否則一段和二段組件組裝中心發(fā)生偏移，或是出現(xiàn)蛇形都會(huì)造成不良。胎面擺架左右擋板壓輪位置要對(duì)稱，且胎面中心應(yīng)與貼合鼓上的中心燈光線重合，確保胎面中心偏歪小于0.5mm。

2.7 成型機(jī)設(shè)備精度

成型機(jī)主軸中心精度決定了輪胎中心的精度，輪胎成型組裝過(guò)程中，一段二段胎胚的中心對(duì)齊非常重要，只有確保了一段胎胚和二段組件中心的重合，才能保證整條胎胚的中心性。因此對(duì)于設(shè)備精度必須定期校正，對(duì)經(jīng)常更換規(guī)格的機(jī)臺(tái)要加大檢查頻次。

3、硫化工序

3.1 模具的段差

硫化模具真圓度精度不良，以及使用過(guò)程中合模力不良導(dǎo)致的變形、損傷等造成的段差對(duì)動(dòng)平衡不利。對(duì)于模具的加工精度，在使用之前就應(yīng)該按正規(guī)流程進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)不符合設(shè)計(jì)要求的及時(shí)返工，良好的模具加工精度是保證輪胎真圓度的前提。

3.2 機(jī)械手裝胎對(duì)中度

機(jī)械手抓胎要求松緊適中，且機(jī)械手中心要與升降桿中心重合，防止胎胚進(jìn)缸不正。對(duì)于機(jī)械手中心以及模具中心也需要定期校驗(yàn)，保證胎胚在模具中無(wú)偏歪、均勻硫化。

3.3 子口部位材料均勻性

由于硫化時(shí)裝胎不正造成子口部位材料分布不均，出現(xiàn)出邊或圓角等現(xiàn)象，子口料的不均勻，容易造成輪胎在檢測(cè)時(shí)與輪輞的契合不理想，產(chǎn)生動(dòng)平衡不良。因此應(yīng)及時(shí)調(diào)整機(jī)械手中心與中心桿的中心對(duì)齊，同時(shí)要確保膠囊膨脹均勻，一次二次定型壓力適當(dāng)，不能出現(xiàn)膨脹過(guò)大產(chǎn)生的蹭模現(xiàn)象。

4、測(cè)試工序

測(cè)試機(jī)設(shè)備精度。保證子口部位有足夠的潤(rùn)滑，多級(jí)輪輞最好改用單級(jí)輪輞，對(duì)設(shè)備測(cè)量盤以及感應(yīng)器精度也應(yīng)該定期校驗(yàn)，以確保設(shè)備精度的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性。

四、案例分析

有一個(gè)規(guī)格動(dòng)左右胎側(cè)定長(zhǎng)不對(duì)稱，相差15mm左右，兩條胎側(cè)重量相差50g左右，經(jīng)過(guò)調(diào)整以后，使得左右定長(zhǎng)相差不大于3mm，重量相差不超過(guò)10g，經(jīng)檢測(cè)對(duì)比：上不平衡下降2.36g，下不平衡下降了7.43g，合不平衡下降了9.81g，靜不平衡量下降了284.46g·cm，可見(jiàn)控制部件定長(zhǎng)和左右質(zhì)量均衡對(duì)動(dòng)平衡的重要性。

五、結(jié)論

本文提煉出動(dòng)平衡在生產(chǎn)管理過(guò)程中的主要影響要因，對(duì)動(dòng)平衡進(jìn)行專項(xiàng)改善有著非常好的指導(dǎo)作用。