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        Φ1.3 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲在半鋼子午線輪胎中的應(yīng)用

        2021-07-19 09:15:14任喬偉
        橡膠科技 2021年8期
        關(guān)鍵詞:生產(chǎn)

        譚 苗,任喬偉,楊 姣,黨 飛

        (陜西延長石油集團(tuán)橡膠有限公司,陜西 咸陽 712000)

        隨著我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,輪胎行業(yè)有長足的進(jìn)步。各種新材料的開發(fā)給輪胎設(shè)計(jì)研發(fā)提供了多種選擇[1-2]。

        胎圈是輪胎直接與輪輞接觸的部位,對輪胎的安全性起至關(guān)重要的作用[3-6],通過更換較大直徑高強(qiáng)度胎圈鋼絲,可以在不影響輪胎安全性的同時提高生產(chǎn)效率、降低成本。本工作研究以Φ1.3 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲替代Φ1.2 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲應(yīng)用于半鋼子午線輪胎的效果。

        1 實(shí)驗(yàn)

        1.1 主要原材料

        Φ1.3 mm和Φ1.2 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲,江蘇興達(dá)鋼簾線股份有限公司產(chǎn)品。

        1.2 主要設(shè)備

        鋼絲圈纏繞機(jī),無錫益聯(lián)機(jī)械有限公司產(chǎn)品;鋼絲圈測量儀,上海迅克自動化科技有限公司產(chǎn)品;HW-WSJT型臥式三角膠貼合機(jī),上海合威橡膠機(jī)械工程有限公司產(chǎn)品;VMI245-SL型一次法成型機(jī),荷蘭VMI公司產(chǎn)品;LLY-B1220/1715×2型硫化機(jī),浙江榮升機(jī)械有限公司產(chǎn)品;GXYLSN-1112型高速/耐久性試驗(yàn)機(jī),青島高測科技股份有限公司產(chǎn)品;LQD-3/4脫圈試驗(yàn)機(jī),天津久榮車輪技術(shù)有限公司產(chǎn)品。

        1.3 性能測試

        破斷力和破斷伸長率按照GB/T 228.1—2010《金屬材料拉伸試驗(yàn) 第一部分 室溫試驗(yàn)方法進(jìn)行測試》進(jìn)行測定。粘合強(qiáng)度按照GB/T 3513—2018《硫化橡膠與單根鋼絲粘合力的測定 抽出法》進(jìn)行測定。單絲扭轉(zhuǎn)次數(shù)按照GB/T 239.1—2012《金屬材料線材 第一部分 單向扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)方法》進(jìn)行測定。鍍層質(zhì)量按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JS/BZ-A-(FF)-015進(jìn)行測定。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 鋼絲性能

        表1示出了Φ1.3 mm和Φ1.2 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲基本性能對比。

        從表1可以看出,Φ1.3 mm和Φ1.2 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲的各項(xiàng)性能滿足指標(biāo)要求,且Φ1.3 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲的破斷力、粘合強(qiáng)度和鍍層質(zhì)量大于Φ1.2 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲。

        表1 胎圈鋼絲基本性能對比

        2.2 工藝性能

        Φ1.3 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲生產(chǎn)過程中鋼絲加熱溫度為60 ℃,覆膠和纏繞過程良好,覆膠后鋼絲直徑為1.61 mm,鋼絲圈內(nèi)周長為1 286.1 mm,均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。此外,生產(chǎn)過程未發(fā)生異常情況,鋼絲圈無表面異物、鋼絲裸露、接頭翹開問題。三角膠貼合緊致,無貼合偏心、接頭開、卷邊等不良現(xiàn)象。

        表2示出了采用Φ1.3 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲生產(chǎn)的4-5-4鋼絲圈和采用Φ1.2 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲生產(chǎn)的5-6-5-4鋼絲圈參數(shù)對比。圖1示出了Φ1.3 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲生產(chǎn)的4-5-4鋼絲圈外觀。

        圖1 Φ1.3 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲生產(chǎn)的4-5-4鋼絲圈

        由表2可知:采用Φ1.3 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲生產(chǎn)的4-5-4鋼絲圈安全倍數(shù)為6.2,符合公司鋼絲圈安全倍數(shù)大于6的設(shè)計(jì)要求;鋼絲圈質(zhì)量為0.191 kg,比采用Φ1.2 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲生產(chǎn)的鋼絲圈質(zhì)量減小了0.062 kg。此外,采用Φ1.3 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲替代Φ1.2 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲,由于胎圈鋼絲數(shù)量減少了7根,纏繞效率提升約35%。

        表2 兩種規(guī)格鋼絲圈參數(shù)對比

        2.3 成品性能

        采用Φ1.3 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲生產(chǎn)的4-5-4鋼絲圈替代采用Φ1.2 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲生產(chǎn)的5-6-5-4鋼絲圈試制205/55R16 91V半鋼子午線輪胎并進(jìn)行成品輪胎性能對比試驗(yàn),結(jié)果見表3。

        表3 成品輪胎性能對比

        從表3可以看出:試驗(yàn)輪胎的充氣外直徑和斷面寬均符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求(充氣外直徑為625~639 mm,充氣斷面寬為205~220 mm);脫圈阻力符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求(大于11 320 N),采用Φ1.3 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲的試驗(yàn)輪胎脫圈阻力為14 576 N,比采用Φ1.2 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲的參比輪胎脫圈阻力增大了9%;水壓爆破安全倍數(shù)符合設(shè)計(jì)要求;高速性能和耐久性能均滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求,成品輪胎性能良好。

        圖2和3分別示出了采用Φ1.2 mm和Φ1.3 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲生產(chǎn)的胎圈斷面。

        由圖2和3可知,采用Φ1.2 mm和Φ1.3 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲生產(chǎn)的胎圈,硫化后輪胎胎圈斷面光滑、平整、緊實(shí),無胎圈瘦小或膠邊不良現(xiàn)象,鋼絲圈無跑偏、變形。

        圖2 Φ1.2 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲生產(chǎn)的5-6-5-4胎圈斷面

        圖3 Φ1.3 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲生產(chǎn)的4-5-4胎圈斷面

        圖4示出了采用Φ1.3 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲的成品輪胎的X光檢測結(jié)果。

        圖4 成品輪胎X光檢測結(jié)果

        由圖4可以看出,成品輪胎胎圈部位鋼絲無散絲、偏差和打褶等不良現(xiàn)象,符合企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)要求。

        3 經(jīng)濟(jì)效益

        與Φ1.2 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲相比,采用Φ1.3 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲,在相同纏繞速度下,每個鋼絲圈平均可少纏繞4圈,生產(chǎn)效率提高15%,鋼絲圈質(zhì)量減小,每年可降低生產(chǎn)成本約35萬元。

        4 結(jié)語

        采用Φ1.3 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲替代Φ1.2 mm高強(qiáng)度胎圈鋼絲生產(chǎn)半鋼子午線輪胎,滿足生產(chǎn)工藝要求,生產(chǎn)效率提高,生產(chǎn)成本降低,安全性也符合公司標(biāo)準(zhǔn),輪胎成品性能符合相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求,有效提升了公司的產(chǎn)品競爭力。

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