曲學(xué)新，李寶泉，劉兆強(qiáng)，張曉明，董永國

（固鉑成山（山東）輪胎有限公司，山東 威海 264300）

內(nèi)襯層在線熱貼薄膠片裝置的應(yīng)用

Application of online hot thin sheet coating device

曲學(xué)新，李寶泉，劉兆強(qiáng)，張曉明，董永國

（固鉑成山（山東）輪胎有限公司，山東 威海 264300）

針對全鋼子午線輪胎不同結(jié)構(gòu)對內(nèi)襯層截面形狀要求，研制出內(nèi)襯層在線熱貼薄膠片裝置。該裝置投入使用減少內(nèi)襯層工序工裝數(shù)量及成型工序工藝環(huán)節(jié)，提高設(shè)備工作效率及產(chǎn)品質(zhì)量。

胎里裂口；內(nèi)襯層；薄膠片； 在線貼合

1 研制背景

隨著公司規(guī)模的不斷擴(kuò)大和海內(nèi)外市場的不斷開拓，近年來，因質(zhì)量問題返廠輪胎中，胎里裂口等相關(guān)缺陷的輪胎所占比重亦呈逐年增加態(tài)勢。為了減少全鋼載重子午線輪胎胎里缺陷，增強(qiáng)加強(qiáng)層端點(diǎn)保護(hù)，防止在使用過程中出現(xiàn)胎里裂口等缺陷，技術(shù)部門進(jìn)行攻關(guān)，通過增加該部位內(nèi)襯層厚度，以滿足工藝要求。

改進(jìn)前內(nèi)襯層與加強(qiáng)層（如圖1）。

圖1 改進(jìn)前內(nèi)襯層與加強(qiáng)層示意圖

改進(jìn)后內(nèi)襯層與加強(qiáng)層（如圖2）。

圖2 改進(jìn)后內(nèi)襯層與加強(qiáng)層示意圖

2 解決方案

方案一：在成型工序手工加貼膠片進(jìn)行解決。

利用公司現(xiàn)有小三輥壓延機(jī)壓延出薄膠片，并經(jīng)過縱裁機(jī)加工出適合寬度的膠片，在輪胎成型胎體貼合工序加貼膠片，通過加貼1層薄膠片來達(dá)到增加內(nèi)襯層相關(guān)部位的厚度。經(jīng)現(xiàn)場實(shí)際操作，發(fā)現(xiàn)人工貼合易出現(xiàn)膠片拉伸從而降低了貼膠厚度，同時(shí)還易出現(xiàn)偏歪及貼合不實(shí)等缺陷，影響了實(shí)際使用效果并且對成型工序生產(chǎn)效率產(chǎn)生影響（通過實(shí)際測算，至少影響效率2%~3%）。

方案二：通過更換內(nèi)襯層壓延機(jī)型輥形狀來改變內(nèi)襯層截面形狀進(jìn)行解決。

我公司現(xiàn)用內(nèi)襯層生產(chǎn)線為青島高校軟控生產(chǎn)，為擠出壓延法內(nèi)襯層熱貼生產(chǎn)線。其工作原理為通過2臺銷釘冷喂料擠出機(jī)和2臺兩輥壓延機(jī)配套使用（過渡層、氣密層各1臺），壓延不同規(guī)格形狀的膠片，并進(jìn)行機(jī)內(nèi)復(fù)合完成生產(chǎn)。

生產(chǎn)過程中通過更換兩輥壓延機(jī)上壓延輥筒，得到所需不同形狀內(nèi)襯層。從輪胎工藝技術(shù)的要求上來說，這是最科學(xué)的方法，整個(gè)內(nèi)襯層渾然天成，沒有接頭且無層間氣泡等質(zhì)量缺陷。但隨著生產(chǎn)規(guī)格內(nèi)襯層需要更換不同型號的型輥。隨著公司生產(chǎn)規(guī)模增大輪胎規(guī)格增多，對內(nèi)襯層截面形狀的需求也隨之增多，通過更換型輥的方法會造成購買型輥投資成本大幅增加，并且因更換型輥頻次增多也造成設(shè)備產(chǎn)能下降。

方案三：在內(nèi)襯層生產(chǎn)線上通過設(shè)施改進(jìn)，使薄膠片與內(nèi)襯層實(shí)現(xiàn)在線貼合。

為最大限度降低生產(chǎn)成本，提高設(shè)備生產(chǎn)效率，就必須實(shí)現(xiàn)薄膠片與內(nèi)襯層的在線貼合。根據(jù)貼合時(shí)膠料溫度的不同，在線貼合可分冷貼合和熱貼合兩種。

在線冷貼合需要壓延設(shè)備生產(chǎn)出薄膠片，經(jīng)裁切設(shè)備生產(chǎn)適合寬度膠片，以料卷的方式轉(zhuǎn)序。同時(shí)在內(nèi)襯層生產(chǎn)線增加膠片導(dǎo)開裝置、膠片導(dǎo)向定中裝置、膠片壓合裝置、隔離墊布剝離收取裝置等實(shí)現(xiàn)在線貼合。在貼合過程中，因膠片間溫差較大、壓合不實(shí)、頻繁更換料卷接頭偏多、膠片出現(xiàn)搭接等原因，易造成層間氣泡、半成品一次合格率低返回?cái)?shù)量偏多等質(zhì)量隱患；并且在生產(chǎn)過程中需要頻繁送料、更換料卷、接頭、防止隔離墊布夾入造成雜質(zhì)等，極大增加工人勞動強(qiáng)度。同時(shí)給上道工序增加負(fù)擔(dān)，造成各項(xiàng)生產(chǎn)成本增加。

在線熱貼是將內(nèi)襯層生產(chǎn)過程中邊部產(chǎn)生多余膠片，經(jīng)過二次裁切后直接在線貼合的過程，節(jié)省上道工序包括人工、能源、隔離墊布等多項(xiàng)成本（詳述見后）。

綜上所述前兩種方案均存在各種不足。方案一：成型貼合精度較難把握，且影響成型生產(chǎn)效率。方案二：需配套多套型輥，并占用大量資金及擺放場地，且頻繁更換輥也影響生產(chǎn)效率。方案三：在線冷貼合需占用其它設(shè)備并造成生產(chǎn)成本增加，也存在工藝方面的缺陷。在考慮工藝要求、勞動強(qiáng)度、生產(chǎn)成本等前提下，最終確認(rèn)采用方案三中的在線熱貼合最為適宜。

3 在線熱貼裝置主要部件結(jié)構(gòu)及功能

我公司設(shè)計(jì)在線熱貼裝置是在用于生產(chǎn)過渡層膠片的壓延工位，利用現(xiàn)有設(shè)備布局及空間，增加二次分切裝置、膠片對中導(dǎo)向裝置、膠片壓合裝置及氣動控制裝置，從而實(shí)現(xiàn)膠片的引出、定中、導(dǎo)向、貼合、壓實(shí)，并與氣密層膠片貼合最終完成內(nèi)襯層制作的過程，如圖3所示。

圖3 總體示意圖

3.1 二次分切裝置

二次分切裝置由驅(qū)動電機(jī)、對中調(diào)整絲杠、左右主裁刀安裝支架、主裁刀驅(qū)動氣缸、主裁刀、左右輔裁刀安裝支架（增加）、輔裁刀驅(qū)動氣缸（增加）、輔裁刀（增加）、微調(diào)絲杠（增加）、對刀輥、修邊廢料導(dǎo)向輥等部件組成。通過主操作臺配方設(shè)定，由驅(qū)動電機(jī)帶動左右主裁刀安裝支架、輔裁刀安裝支架到工藝要求的寬度，由主裁刀驅(qū)動氣缸驅(qū)動主裁刀與對刀輥壓切出工藝要求的過渡層膠片厚度；由微調(diào)絲杠調(diào)整主裁刀與輔裁刀間間距，通過輔裁刀驅(qū)動氣缸驅(qū)動輔裁刀與對刀輥壓切出滿足工藝要求的貼合膠片。經(jīng)過二次裁切后廢邊經(jīng)廢料導(dǎo)向輥由返回傳送帶返回利用，裁切貼合膠片經(jīng)對中導(dǎo)向裝置進(jìn)行對中貼合。

3.2 膠片對中導(dǎo)向裝置

膠片對中導(dǎo)向裝置由調(diào)整對中絲杠、膠片橫向?qū)л?、膠片對中導(dǎo)輥及安裝支架組成。主要通過手動調(diào)節(jié)對中絲杠帶動左右兩側(cè)導(dǎo)向輥組到達(dá)貼合區(qū)域。通過調(diào)整膠片橫向?qū)л伒慕嵌日{(diào)整膠片平移距離；通過膠片對中導(dǎo)輥組中的錐形輥、中高型輥保證膠片在貼合過程中呈直線導(dǎo)向，以滿足工藝要求。

3.3 膠片壓合裝置

膠片壓合裝置由調(diào)整對中絲杠、海綿壓輥、氣缸及支架組成。主要通過手動調(diào)整絲杠帶動左右兩側(cè)壓輥，由氣缸驅(qū)動海綿輥進(jìn)行壓合。同時(shí)注意氣源壓力及海綿輥硬度，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)氣源壓力在3 bar；海綿輥硬度在60度左右壓合效果最佳，反之容易出現(xiàn)堆積、打褶及壓合不實(shí)等現(xiàn)象?，F(xiàn)場應(yīng)用如圖4。

圖4 現(xiàn)場照片

裝置主要優(yōu)點(diǎn)：（1）采用這種方法，不需占用其它設(shè)備及額外工序，實(shí)現(xiàn)了貼合功能的自我實(shí)現(xiàn)。

（2）需貼合的膠片與內(nèi)襯層部件具有相同的溫度，不會出現(xiàn)因膠片間溫差及壓合不實(shí)等原因所造成的層間氣泡等質(zhì)量隱患。

（3）所需零部件簡單易加工，普通機(jī)床也可輕易實(shí)現(xiàn)，與加工、更改型輥相比，能節(jié)省大量資金和時(shí)間。

（4） 能保證成型機(jī)的原有工作效率。

（5）能對自身產(chǎn)生的修邊廢料實(shí)現(xiàn)自我消化，有利于提高生產(chǎn)效率。

4 結(jié)束語

隨著輪胎工業(yè)不斷發(fā)展，相對競爭日趨激烈。以及人們對工作環(huán)境及勞動強(qiáng)度等各方面要求不斷提升，如何使企業(yè)在競爭中，保持足夠競爭力是至關(guān)重要。我們做為公司設(shè)備保障部門，除了要維護(hù)設(shè)備正常運(yùn)行還要不斷對設(shè)備進(jìn)行小改小革，以此提高設(shè)備自動化程度、減輕工人勞動強(qiáng)度、節(jié)能降耗等。此裝置投入使用，解決生產(chǎn)過程中的難點(diǎn)，提升設(shè)備自動化水平。雖未取得重大科技成果，但會引領(lǐng)我們在設(shè)備改造、創(chuàng)新的道路上不斷前行。

TQ330.44

1009-797X(2015)13-0039-02

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10.13520/j.cnki.rpte.2015.13.011

曲學(xué)新，男，高級工程師，橡膠機(jī)械專業(yè)，主要從事輪胎制造設(shè)備管理工作。

2014-03-14