李慶瑞，丁小朋，楊希超，陳 科

（風(fēng)神輪胎股份有限公司，河南 焦作 454150）

近年來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，輪胎需求量呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢(shì)，由于子午線輪胎的優(yōu)越性，其在輪胎市場(chǎng)的占有比例會(huì)逐年增大，尤其是無內(nèi)胎子午線輪胎，在安全性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性方面具有優(yōu)勢(shì)，隨著道路的升級(jí)及汽車使用荷載量的嚴(yán)格規(guī)定，其使用量逐將年增大[1]。

近幾年我公司無內(nèi)胎輪胎產(chǎn)量不斷增大，但通過成品輪胎斷面切割分析發(fā)現(xiàn)，耐磨膠與鋼絲圈包布打褶現(xiàn)象較多，且得不到有效控制。耐磨膠和鋼絲圈包布打褶會(huì)造成鋼絲圈包布端點(diǎn)與胎體簾布端點(diǎn)差級(jí)過小，引起輪胎行駛過程中應(yīng)力集中，易造成輪胎使用早期胎圈裂口（見圖1）、趾口爆破等風(fēng)險(xiǎn)。鋼絲圈包布與胎體簾布差級(jí)過小還會(huì)造成兩處端點(diǎn)摩擦生熱，引起胎踵與防水線之間開裂。因此我公司成立攻關(guān)小組，經(jīng)過持續(xù)跟蹤分析和處理，目前耐磨膠與鋼絲圈包布打褶現(xiàn)象基本得到控制，現(xiàn)將其原因分析與解決措施介紹如下。

圖1 耐磨膠與鋼絲圈包布打褶造成的胎圈裂口現(xiàn)象

1 耐磨教育鋼絲圈包布打褶原因分析與解決措施

由于子午線輪胎骨架材料均為鋼絲簾線，胎坯成型后，胎體反包外端點(diǎn)及鋼絲圈包布反包外端點(diǎn)由于彎曲產(chǎn)生回彈應(yīng)力，易造成圈口處鋼絲簾布翹起（見圖2），出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象。翹起的胎坯受硫化機(jī)合模壓力作用胎里簾布端點(diǎn)被壓合后，胎側(cè)中耐磨膠與鋼絲圈包布就會(huì)發(fā)生彎曲甚至打褶現(xiàn)象，如圖3所示。這種胎坯硫化后要進(jìn)行降級(jí)處理，不能作為合格品直接出售。

圖2 胎坯圈口胎體簾布端點(diǎn)翹起現(xiàn)象

圖3 耐磨膠與鋼絲圈包布打褶現(xiàn)象

1.1 耐磨膠寬度

無內(nèi)胎輪胎鋼絲圈包布反包端點(diǎn)多數(shù)高于胎體簾布反包端點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)上起承受耐磨膠壓力的作用，如果耐磨膠寬度過大，其端點(diǎn)超出鋼絲圈包布反包端點(diǎn)，且在鋼絲圈包布邊部膠片為包邊結(jié)構(gòu)、無多余膠料來減小耐磨膠向內(nèi)側(cè)流動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，就會(huì)造成耐磨膠端點(diǎn)打褶現(xiàn)象。解決措施為根據(jù)彎曲情況適當(dāng)減小耐磨膠寬度，使耐磨膠內(nèi)側(cè)能全部被鋼絲圈包布支撐。

1.2 鋼絲圈包布定位

耐磨膠打褶主要發(fā)生在無內(nèi)胎載重輪胎或部分輕載輪胎上，因?yàn)榇祟愐?guī)格輪胎鋼絲圈包布反包端點(diǎn)在胎體簾布反包端點(diǎn)上方，耐磨膠通過鋼絲圈包布向內(nèi)的壓力無支撐點(diǎn)，造成耐磨膠與鋼絲圈包布彎曲甚至打褶現(xiàn)象。針對(duì)此類情況，鋼絲圈包布應(yīng)采取外側(cè)定位（即激光燈標(biāo)在包布部件的外側(cè)），穩(wěn)定外側(cè)鋼絲圈包布與胎體簾布的差級(jí)，減少因鋼絲圈包布寬度波動(dòng)造成端點(diǎn)位移問題。

1.3 鋼絲圈包布膠片包邊結(jié)構(gòu)

無內(nèi)胎輪胎鋼絲圈包布反包端點(diǎn)一般高于胎體簾布反包端點(diǎn)，鋼絲圈包布下方有三角膠與包邊膠片起支撐作用，而對(duì)于耐磨膠打褶的產(chǎn)品，應(yīng)將鋼絲圈包布膠片包邊改為出邊結(jié)構(gòu)。根據(jù)打褶程度與位置計(jì)算鋼絲圈包布包邊膠片的厚度和出邊大小，使包邊膠片的出邊結(jié)構(gòu)在斷面中起支撐耐磨膠的作用，減輕耐磨膠向內(nèi)彎曲程度。

1.4 胎圈三角膠形狀

胎圈三角膠中間呈現(xiàn)凹陷既會(huì)造成硫化過程中耐磨膠膠料向里側(cè)移動(dòng)，又會(huì)造成鋼絲圈包布變形增大，引起打褶。解決措施是修改胎圈三角膠形狀，使膠料表面平滑過渡，保證胎體簾布和鋼絲圈包布外端上方膠料充足，以支撐耐磨膠，避免耐磨膠和鋼絲圈包布向內(nèi)塌陷。

1.5 成型機(jī)反包臂壓力與速度

對(duì)于胎體簾布反包端點(diǎn)應(yīng)力過大造成圈口材料翹起引起的耐磨膠打褶現(xiàn)象，解決措施是在胎坯成型過程反包臂伸出后，在胎側(cè)滾壓的起始位進(jìn)行5～8 s的暫停，反包臂使用高壓充氣（不小于0.6 MPa）進(jìn)行滾壓、壓實(shí)，反包臂壓合后退速度減慢，應(yīng)為（400±100） mm·s-1，延長對(duì)胎體簾布?jí)汉系臅r(shí)間，使胎體簾布端點(diǎn)壓實(shí)，減小翹起應(yīng)力。

1.6 胎坯停放時(shí)間

胎坯成型完畢后等待硫化的停放時(shí)間過長，尤其是立式存放胎坯，胎體簾布反包端點(diǎn)回彈應(yīng)力持續(xù)作用在胎側(cè)耐磨膠上，會(huì)引起胎體簾布反包端點(diǎn)翹起，造成圈口處鼓包，使胎坯在硫化時(shí)經(jīng)過模具擠壓引起耐磨膠打褶。解決措施是控制成型機(jī)胎坯前存量，縮短胎坯停放時(shí)間。對(duì)于易發(fā)生胎坯圈口簾布翹起的產(chǎn)品，每臺(tái)成型機(jī)最多留存對(duì)應(yīng)各臺(tái)硫化機(jī)2條胎坯（給硫化儲(chǔ)備一輪前存量），不允許超出。

1.7 成型機(jī)膠囊充氣形式

耐磨膠打褶主要發(fā)生在膠囊鼓成型機(jī)上，兩鼓或三鼓膠囊鼓成型機(jī)采用膠囊充氣，將胎體簾布與鋼絲圈包布等預(yù)壓合至鋼絲圈根部，再采用反包臂將胎側(cè)、胎體簾布與鋼絲圈包布?jí)汉?。此種壓合方式?jīng)]有機(jī)械反包指力量大，解決措施是成型機(jī)必須采用助推膠囊，反包助推膠囊壓力在0.15～0.30 MPa之間，三鼓膠囊成型鼓壓力在0.35～0.45 MPa之間，利用助推膠囊充氣，進(jìn)一步對(duì)胎體反包端點(diǎn)位置進(jìn)行壓實(shí)。

1.8 耐磨膠膠料門尼粘度

耐磨膠門尼粘度過低，膠料在硫化過程中流動(dòng)過大，耐磨膠自身的形狀會(huì)變化過大，造成硫化后出現(xiàn)彎曲甚至打褶現(xiàn)象。解決措施是調(diào)整耐磨膠膠料的門尼粘度，確保其門尼粘度值不小于65。

2 檢測(cè)方法

2.1 外觀

在胎坯的鋼絲圈根部至三角膠端點(diǎn)部位畫10 mm×10 mm的網(wǎng)格線并標(biāo)記，硫化后測(cè)量每2個(gè)網(wǎng)格線之間的距離，如果硫化后網(wǎng)格距離縮短不超過40%，則耐磨膠打褶風(fēng)險(xiǎn)較小。

2.2 輪胎斷面

輪胎斷面檢測(cè)方法最可靠，輪胎斷面切割后查看胎圈處相應(yīng)材料分布即可，但斷面切割會(huì)造成成本增加，因此應(yīng)酌情使用。

3 結(jié)語

經(jīng)過攻關(guān)，先后對(duì)不同規(guī)格產(chǎn)品采取上述不同的措施，我公司全鋼載重子午線輪胎耐磨膠與鋼絲圈包布打褶問題得到解決。

采用斷面切割的檢測(cè)方法，根據(jù)打褶程度和位置采取不同的解決措施，可有效解決輪胎耐磨膠與鋼絲圈包布打褶問題。