張鳳杰，朱 鵬，朱 嘉

（1.樺林佳通輪胎有限公司，黑龍江 牡丹江 157032；2.北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計院有限公司，北京 100143）

冠帶層打褶是半鋼子午線輪胎常見的外觀缺陷之一。缺陷輪胎在使用過程中，打褶部位容易出現(xiàn)胎肩脫層問題，從而影響輪胎的耐久性能，嚴重時會造成輪胎爆破，影響行車安全[1-4]。本工作結(jié)合現(xiàn)場工藝及大量的輪胎斷面分析結(jié)果，對半鋼子午線輪胎冠帶層打褶原因進行分析，并采取相應(yīng)的解決措施，取得了十分顯著的效果。

1 病象

冠帶層打褶是指帶束層端點附近冠帶層發(fā)生彎曲變形的現(xiàn)象，如圖1所示。通過對胎坯和成品輪胎進行剖析發(fā)現(xiàn)，冠帶層打褶情況分為2種，一種是成型后出現(xiàn)的打褶，另一種是硫化后出現(xiàn)的打褶。兩種打褶情況很難從輪胎斷面上區(qū)分，但從工藝角度來看，成型導(dǎo)致的冠帶層打褶問題更容易解決。

圖1 冠帶層打褶

2 原因分析及解決措施

2.1 一段胎坯與冠帶層的距離大

一段胎坯充氣后與1#帶束層接觸寬度不足，冠帶層與一段胎坯間的距離過大（如圖2所示），冠帶層在二段成型胎冠打壓過程中會發(fā)生較大的變形，從而導(dǎo)致冠帶層打褶。

圖2 冠帶層與一段胎坯間的距離示意

解決措施：冠帶層與一段胎坯間的距離主要取決于帶束成型鼓周長、成型二段法蘭盤3號工位的寬度以及胎坯充氣壓力。通過增大帶束成型鼓周長，減小成型二段法蘭盤3號工位的寬度，在確保充氣壓力符合標準要求的情況下可減小冠帶層與一段胎坯間的距離。一段胎坯直接與1#帶束層接觸，當(dāng)接觸寬度與1#帶束層寬度的比值大于0.65時，可以有效改善冠帶層打褶現(xiàn)象。

2.2 胎坯外周長設(shè)計偏小

胎坯外周長設(shè)計偏小，胎坯在定型硫化后徑向發(fā)生較大的拉伸變形，從而導(dǎo)致冠帶層伸張過大，產(chǎn)生打褶。如果冠帶層打褶角度大于90°，且與胎體的間距也達不到標準要求，大多是由于胎坯外周長不足所致。

解決措施：在施工設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)帶束層、冠帶層厚度調(diào)整帶束成型鼓周長，以確保胎坯外周長達到標準值。胎坯外周長應(yīng)大于活絡(luò)模具內(nèi)周長，以減小冠帶層硫化時的伸張變形。

2.3 冠帶層寬度設(shè)計不合理

采用控制變量法，通過單一變量調(diào)整并進行斷面切割，驗證冠帶層寬度、厚度、張力對其打褶的影響。從長期積累的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，冠帶層寬度設(shè)計偏大有利于改善冠帶層打褶，冠帶層厚度、張力的變化對冠帶層打褶影響不大。窄冠帶層起始圈貼合位置未覆蓋2#帶束層端點（如圖3所示），在輪胎成型或硫化充氣時易脫開，導(dǎo)致冠帶層打褶。寬冠帶層起始圈貼合位置可以覆蓋2#帶束層端點（如圖4所示），可有效地防止冠帶層脫開，有利于改善冠帶層打褶問題。

圖3 窄冠帶層貼合位置示意

圖4 寬冠帶層貼合位置示意

解決措施：冠帶層打褶現(xiàn)象主要集中在帶束層厚度較大或扁平比較小的輪胎上，這兩種輪胎在研發(fā)設(shè)計時冠帶層寬度應(yīng)大于10 mm。在冠帶層裁斷工藝中應(yīng)按照標準調(diào)整刀片間距，同時要保證刀片與刀座及機架固定緊密，無松動和移動現(xiàn)象。

2.4 冠帶層端點與胎冠端點集中

冠帶層端點與胎冠端點集中（如圖5所示）是造成冠帶層打褶的主要原因之一，因為膠料與簾線應(yīng)力梯度較大，易導(dǎo)致冠帶層打褶。

圖5 冠帶層端點與胎冠端點集中

解決措施：在施工設(shè)計時適當(dāng)增大胎冠寬度，要求胎冠蓋過冠帶層，使部件均勻分布、過渡。

2.5 胎肩成型打壓不良

成型時胎肩打壓不到位、肩空、打爛均會導(dǎo)致冠帶層變形或膠料在硫化中過度流動，造成冠帶層打褶。

解決措施：將打壓壓力和時間控制在合理的范圍內(nèi)。評定成型打壓質(zhì)量應(yīng)以壓實、材料變形最小為主要標準。對于出現(xiàn)肩空的輪胎規(guī)格，可適當(dāng)增加打壓停頓點。

2.6 部件粘性差

冠帶層、胎冠、帶束層粘性差，貼合后冠帶層易脫開，導(dǎo)致定型充氣后發(fā)生變形、打褶。

解決措施：將膠料門尼粘度控制在標準范圍內(nèi)，如果膠料門尼粘度不合格，需要重新回?zé)挘_到標準后再使用。部件按照標準要求停放，超過處理期限的半成品材料，必須現(xiàn)場確認其外觀粘性及對輪胎性能有無影響等，以確定其后續(xù)處理方案。

2.7 胎冠和胎側(cè)尺寸設(shè)計不合理

如果胎冠和胎側(cè)尺寸太小，膠料在硫化時流動性較大，會導(dǎo)致冠帶層隨胎冠膠的流動而發(fā)生彎曲變形。

解決措施：應(yīng)根據(jù)成品輪胎胎面膠要求以及花紋類型制定擠出工藝標準，制作口型板。胎肩至胎側(cè)應(yīng)均勻過渡，以保證膠料在硫化時正常流動并充滿模腔。

2.8 冠帶層纏繞不良

冠帶層起始圈纏繞不良，胎坯即出現(xiàn)冠帶層打褶，影響成品輪胎質(zhì)量（如圖6所示）。

圖6 冠帶層纏繞不良造成打褶

解決措施：冠帶層直線形纏繞起始圈數(shù)的設(shè)定可根據(jù)冠帶層端部層數(shù)適當(dāng)調(diào)整，保證左右對稱。S形纏繞首尾圈、轉(zhuǎn)折圈數(shù)設(shè)定可根據(jù)冠帶層端部層數(shù)適當(dāng)調(diào)整，為提高冠帶層首尾圈纏繞穩(wěn)定性，起始圈和終止圈的纏繞速度可降低至正常速度的一半。對于雙層冠帶層或肩部有2層冠帶層的輪胎，冠帶層纏繞優(yōu)先采用S形纏繞方式。

3 結(jié)語

針對半鋼子午線輪胎冠帶層打褶的原因進行分析，通過合理選取工藝參數(shù)、加強工藝管理、嚴格執(zhí)行技術(shù)標準、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計等措施，可有效避免半鋼子午線輪胎冠帶層打褶的產(chǎn)生，從而降低輪胎廢品率，提高產(chǎn)品質(zhì)量。