王 冉，姜曉亮，王亭亭，曹彥臣

（山東恒宇科技有限公司，山東 東營 257300）

目前，國內(nèi)轎車子午線輪胎帶束層主要采用 的2×0.30ST，3×0.30HT 和2 ＋2×0.30HT 等結(jié)構(gòu)鋼絲簾線正逐步被3×0.30ST，3×0.25ST，4×0.21UT和2×0.30UT等結(jié)構(gòu)鋼絲簾線所代替。帶束層鋼絲簾線的發(fā)展趨勢是超高強度、小直徑、高伸展性和全滲膠型，符合轎車輪胎輕量化、低滾動阻力、綠色環(huán)保的發(fā)展方向。

我公司將超高強度鋼絲簾線的應(yīng)用作為提高產(chǎn)品性能、減小輪胎質(zhì)量的重要手段。本工作研究3×0.25ST鋼絲簾線替代3×0.30HT鋼絲簾線在轎車子午線輪胎帶束層中的應(yīng)用。

1 實驗

1.1 原材料

3×0.30HT和3×0.25ST鋼絲簾線，國內(nèi)某廠家產(chǎn)品。

1.2 主要設(shè)備

兩用壓延機，意大利?？死锕井a(chǎn)品；小角度鋼絲裁斷機，斯洛伐克Konstrukta公司產(chǎn)品。

1.3 性能測試

充氣輪胎外直徑和斷面寬按GB/T 521—2012《輪胎外緣尺寸測量方法》測定，輪胎壓穿強度、高速性能和耐久性能按GB/T 4502—2009《轎車輪胎性能室內(nèi)試驗方法》測試。

2 結(jié)果與討論

2.1 鋼絲簾線結(jié)構(gòu)性能對比

兩種鋼絲簾線性能指標(biāo)對比見表1。

表1 兩種鋼絲簾線的性能指標(biāo)對比

由于兩種鋼絲簾線直徑差別較大，而且3×0.25ST鋼絲簾線的破斷力比3×0.30HT鋼絲簾線低19%，為達到等強度替代，簾線的密度要增大。因此原3×0.30HT鋼絲簾線壓延整經(jīng)輥和壓力輥無法使用，需要加工新輥。

2.2 工藝性能

兩種鋼絲簾線工藝性能對比見表2。

表2 兩種鋼絲簾線工藝性能對比

3×0.25ST鋼絲簾線壓延時，沒有鋼絲彎曲、跳線、變形等問題，壓延后的鋼絲簾布表面光滑、平整，覆膠情況良好。剝離試驗結(jié)果可達到9級以上，剝離力檢測結(jié)果為234 N（剝離試樣見圖1），符合公司內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。裁斷時，簾布不變形，能保證裁斷的寬度、角度和斜邊長度，有較高的精度，切口部位毛刺很少，切口處鋼絲不松散；裁斷后簾布較平整，無翹頭現(xiàn)象，接頭能夠自動拼接。成型工序自動定長裁斷正常，供料架送料準(zhǔn)確穩(wěn)定。

圖1 剝離試樣

總體上，3×0.30HT鋼絲簾布的剛性較大。在相同的設(shè)備下，3×0.25ST鋼絲簾布的工藝條件需進行微調(diào)，工藝通過性良好。

2.3 替代實例

用3×0.25ST鋼絲簾線替代3×0.30HT鋼絲簾線生產(chǎn)了195/65R15 91V和275/40ZR18 103Y XL規(guī)格輪胎，其帶束層參數(shù)見表3。

表3 兩種鋼絲簾線輪胎帶束層參數(shù)

由表3可以看出，替代后輪胎質(zhì)量減小，帶束層安全倍數(shù)略有提高。各項對比數(shù)據(jù)表明，在保證輪胎安全倍數(shù)、等強度替代的前提下，可達到輪胎輕量化的目的。

2.4 成品輪胎性能

成品輪胎性能測試結(jié)果見表4。

表4 成品輪胎性能測試結(jié)果

從表4可以看出：以3×0.25ST超高強度鋼絲簾線等強度替代3×0.30HT高強度鋼絲簾線，輪胎外緣尺寸基本不變；強度性能略有下降，但仍能保證輪胎的安全性能；高速和耐久性能相當(dāng)；輪胎各項性能均符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.5 經(jīng)濟效益

超高強度3×0.25ST鋼絲簾線等強度替代高強度3×0.30HT鋼絲簾線的成本對比見表5。

表5 鋼絲簾布成本對比

從表5可以看出，替代后的輪胎質(zhì)量減小約2%，單胎成本大大降低，實現(xiàn)了輪胎輕量化并降低了生產(chǎn)成本，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。

3 結(jié)語

以3×0.25ST鋼絲簾線等強度替代3×0.30 HT鋼絲簾線用于轎車子午線輪胎帶束層中進行批量生產(chǎn)，獲得了良好的效果。按年產(chǎn)量1 000萬套計算，每年可降低成本約550萬元，經(jīng)濟效益顯著。同時，鋼絲簾線直徑減小，帶束層剛性降低，輪胎質(zhì)量減小，降低了成品輪胎的滾動阻力，駕乘舒適性明顯改善。