洪 林，李 浩，雷 輝，李娜娜，陳偉峰，楊和濤

（杭州海潮橡膠有限公司，浙江 杭州 310008）

隨著人們生活水平的不斷提高，轎車(chē)逐步成為出行的主要工具之一，對(duì)車(chē)輛行駛安全的要求也越來(lái)越高，車(chē)輛高速行駛時(shí)如果突然失壓或者漏氣可能會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛失控，發(fā)生安全事故[1-2]。為了應(yīng)對(duì)這種意外的情況，輪胎研發(fā)人員開(kāi)發(fā)出缺氣保用輪胎，可以在輪胎發(fā)生失壓或者漏氣時(shí)，輪胎和輪輞一起支撐輪胎繼續(xù)行駛，不至于產(chǎn)生失控問(wèn)題。

我公司缺氣保用輪胎設(shè)計(jì)主要通過(guò)在胎側(cè)部位增加支撐膠來(lái)增大胎側(cè)剛性，由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，生產(chǎn)過(guò)程中需要做出工藝改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。本研究針對(duì)缺氣保用半鋼子午線輪胎生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的胎里氣泡問(wèn)題，從成型鼓的設(shè)計(jì)構(gòu)造、半成品部件粘性和成型工藝等方面進(jìn)行原因分析，并提出相應(yīng)的解決措施[3-6]。

1 胎里氣泡問(wèn)題

缺氣保用半鋼子午線輪胎的胎里氣泡主要發(fā)生在支撐膠與內(nèi)襯層之間及支撐膠與胎體簾布之間兩個(gè)部位，從胎坯和輪胎斷面上可以直觀地看到，如圖1和2所示。

圖1 胎里氣泡

2 原因分析

圖2 胎里氣泡產(chǎn)生位置示意

（1）常規(guī)輪胎生產(chǎn)成型鼓鼓面為平面，由于支撐膠貼合在內(nèi)襯層與胎體簾布之間，支撐膠厚度較大，成型時(shí)上支撐膠后再上胎體簾布，導(dǎo)致胎體簾布貼合后支撐膠內(nèi)端點(diǎn)處胎體架空，存在大量氣泡，如圖3所示。

圖3 平鼓面輪胎成型示意

（2）支撐膠的特點(diǎn)是硬度高、粘性差，與內(nèi)襯層貼合時(shí)易產(chǎn)生脫離。

（3）支撐膠與內(nèi)襯層在供料架上預(yù)復(fù)合，復(fù)合前拉伸、復(fù)合后急劇收縮造成復(fù)合件變形，易產(chǎn)生氣泡。

（4）半成品部件在成型鼓上貼合時(shí)，無(wú)敷貼壓合裝置，貼合狀態(tài)不佳，排氣效果不好，內(nèi)襯層與支撐膠之間的氣泡會(huì)在成型膨脹時(shí)集中在支撐膠端點(diǎn)部位不能及時(shí)排出，產(chǎn)生氣泡。

3 解決措施

經(jīng)過(guò)公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)對(duì)胎坯氣泡問(wèn)題的產(chǎn)生原因進(jìn)行跟蹤分析，提出了有針對(duì)性的解決措施。

（1）針對(duì)缺氣保用半鋼子午線輪胎支撐膠的特點(diǎn)，一段成型鼓增加支撐膠凹槽設(shè)計(jì)，并配合支撐膠形狀進(jìn)行凹槽尺寸設(shè)計(jì)。支撐膠貼合后鼓面平整，解決了平鼓胎體簾布與內(nèi)襯層之間存在氣泡的問(wèn)題，凹槽鼓及其與支撐膠配合設(shè)計(jì)如圖4所示。

圖4 凹槽鼓及其與支撐膠配合設(shè)計(jì)示意

（2）支撐膠硬度較高，接頭自粘性和他粘性較差，因此采用日本精鋼公司生產(chǎn)的手持式粘度測(cè)量?jī)x，分別增大內(nèi)襯層及支撐膠的粘性進(jìn)行兩部件粘合性測(cè)試，結(jié)果如表1所示。

表1 內(nèi)襯層和支撐膠粘性增大前后兩部件粘合力對(duì)比 N

從表1可以看出，膠料粘性增大后兩層部件貼合致密性有明顯提升。

（3）對(duì)二次法成型機(jī)支撐膠供料架進(jìn)行技術(shù)改造，增加支撐膠張力壓合裝置，防止支撐膠導(dǎo)開(kāi)時(shí)粘連造成打褶，并增加支撐膠導(dǎo)開(kāi)浮動(dòng)輥調(diào)節(jié)裝置，配合合理的配重。供料架改造如圖5所示。

圖5 二次法成型機(jī)供料架改造示意

（4）對(duì)二次法成型機(jī)半成品部件貼合裝置進(jìn)行改造，成型鼓上端增加機(jī)械貼合糾偏裝置和敷貼千層輥，根據(jù)貼合半成品鼓面狀態(tài)分段調(diào)整壓力，保證半成品在成型鼓上的敷貼穩(wěn)定性，如圖6所示。

圖6 二次法成型機(jī)敷貼裝置改造示意

（5）為增強(qiáng)胎坯成型時(shí)排氣功能，增加支撐膠刺孔裝置，支撐膠擠出時(shí)采用加熱刺針進(jìn)行刺孔，刺孔貫穿整膠厚度。輪胎成型時(shí)，通過(guò)敷貼和充氣膨脹將胎里存在的氣體排出，減少胎里氣泡的產(chǎn)生。刺孔后的支撐膠如圖7所示。

圖7 刺孔后的支撐膠

4 改善效果驗(yàn)證

采取上述措施后，對(duì)缺氣保用半鋼子午線輪胎胎里氣泡問(wèn)題改善效果進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果如表2所示。

從表2可以看出，采取上述措施后，胎里氣泡問(wèn)題發(fā)生率從1.27%降至0.10%，有效減少了缺氣保用半鋼子午線輪胎胎坯成型時(shí)胎里氣泡的產(chǎn)生，明顯提高了輪胎生產(chǎn)質(zhì)量。

表2 缺氣保用半鋼子午線輪胎胎里氣泡問(wèn)題改善效果

5 結(jié)語(yǔ)

缺氣保用半鋼子午線輪胎是當(dāng)前輪胎發(fā)展的新方向之一，在一些高檔汽車(chē)上逐步被列為原配輪胎，可以取消備用胎使用、有效保證車(chē)輛安全行駛。新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必將依靠生產(chǎn)設(shè)備及工藝工裝優(yōu)化配合解決制造過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，才能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，增加企業(yè)經(jīng)營(yíng)利潤(rùn)。本研究可為缺氣保用半鋼子午線輪胎生產(chǎn)工藝改進(jìn)提供參考依據(jù)，有助于帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)在缺氣保用輪胎生產(chǎn)方面的快速發(fā)展。