叢明輝，聶本梁，宮 璐，崔 曉，李 超，周鵬程，董凌波

（三角輪胎股份有限公司，山東 威海 264200）

輪胎的均勻性和動平衡性能影響汽車行駛安全性、乘坐舒適性及輪胎使用壽命等，是決定輪胎質量的關鍵指標之一。生產中技術人員通常主要針對擠出工序的輪胎半成品幾何尺寸及成型工序的成型設備精度、膠部件接頭分布等方面控制輪胎的均勻性及動平衡性能[1]。除上述影響因素外，硫化工序中輪胎硫化定型過程也會對輪胎的均勻性和動平衡性能產生影響。

目前主要是研究硫化定型壓力對輪胎均勻性及動平衡性能的影響[2]，硫化定型時間對輪胎均勻性及動平衡性能影響的研究鮮有報道。本工作研究硫化定型時間對全鋼載重子午線輪胎均勻性及動平衡性能的影響，為優(yōu)化輪胎硫化工藝、提高輪胎的均勻性及動平衡性能提供依據。

1 實驗

1.1 主要設備和儀器

B-XP65R850SP型硫化機，日本三菱公司產品；TB-UXR-P2型輪胎均勻性試驗機，日本神戶制鋼公司產品；FDBRC-6142TB-R型輪胎動平衡試驗機，日本國際計測器公司產品。

1.2 試驗方案

選取215/75R17.5 16PR輪胎進行試驗。為控制因材料及制造過程波動產生的試驗偏差，選取同一批次生產的各半成品膠部件，在同一成型機臺生產胎坯，在同一硫化機機臺上進行硫化。1#—4#試驗方案硫化定型時間分別為40，60，80和100 s，硫化定型壓力均為0.06 MPa。硫化定型自胎坯進入硫化模具充氣定型開始，至硫化合模模具上模鋼圈與硫化膠囊上夾盤接觸結束。各試驗方案分別生產20條輪胎，對測試結果取平均值進行分析。

1.3 性能測試

（1）均勻性。試驗條件為：轉鼓轉速 60 r·min-1，負荷 26 kN，充氣壓力 800 kPa。

（2）動平衡性能。試驗條件為：轉鼓轉速300 r·min-1，充氣壓力 620 kPa。

2 結果與討論

2.1 徑向力波動（RFV）

硫化定型時間對輪胎的RFV的影響如圖1所示。

圖1 硫化定型時間對輪胎的RFV的影響

從圖1可以看出，輪胎的RFV隨硫化定型時間的延長而增大，兩者線性擬合方程為

線性擬合的相關因數（R2）為0.919 9，呈強正相關性。分析原因主要為胎坯周向斷面材料在定型壓力下發(fā)生拉伸變形，相同定型壓力下，定型時間越長，胎坯周向因拉伸變形產生的材料厚度和骨架材料密度不均等越嚴重，輪胎的RFV增大[3]。

2.2 側向力波動（LFV）

硫化定型時間對輪胎的LFV的影響如圖2所示。

圖2 硫化定型時間對輪胎的LFV的影響

從圖2可以看出，輪胎的LFV隨硫化定型時間的延長整體呈增大趨勢，兩者線性擬合方程為

線性擬合的R2為0.834 9，呈強正相關性。分析原因主要為胎坯定型時，硫化膠囊因設計、制造、安裝等原因在胎坯內不能達到理想狀態(tài)下上下模（膠囊中心線上下兩側）同步、對稱伸展，胎坯上下模（即斷面對稱軸兩側）出現同心度偏差。定型時間越長，胎坯斷面對稱軸兩側同心度偏差越大，輪胎的LFV越大。

2.3 錐度效應力（CON）

硫化定型時間對輪胎的CON的影響如圖3所示。

圖3 硫化定型時間對輪胎的CON的影響

從圖3可以看出，輪胎的CON隨硫化定型時間的延長整體呈降低趨勢，兩者線性擬合方程為

線性擬合的R2為0.595 6，存在一定的負相關性。輪胎錐度效應即輪胎受力滾動過程中形狀類似圓錐體，無論正向、反向轉動都會產生一定的軸向力，在輪胎使用過程中發(fā)生定向跑偏[4-5]。輪胎上下模材料對稱性是影響CON的根本原因，胎坯長時間定型有利于提高胎坯上下模材料對稱性，進而降低輪胎的CON。

2.4 動不平衡量

硫化定型時間對輪胎的動不平衡量的影響如圖4所示。

圖4 硫化定型時間對輪胎的動不平衡量的影響

從圖4可以看出，輪胎的動不平衡量隨硫化定型時間的延長整體呈增大趨勢，兩者線性擬合方程為

線性擬合的R2為0.790 8，兩者呈顯著正相關性。分析原因與硫化定型時間對輪胎的RFV的影響相同。

2.5 徑向跳動（RRO）和側向跳動（LRO）

硫化定型時間對輪胎的RRO和LRO的影響如圖5所示。

圖5 硫化定型時間對輪胎的RRO和LRO的影響

從圖5可以看出，輪胎的RRO隨硫化定型時間的延長而增大，兩者線性擬合方程為

線性擬合的R2為0.925 4，呈強正相關性。

從圖5還可以看出，硫化定型時間對輪胎的LRO無明顯影響。

RRO和LRO反映輪胎徑向和側向尺寸的真圓度，從試驗結果看，硫化定型時間主要影響輪胎徑向尺寸的變化。對比圖1和2進行分析，RRO與RFV存在正相關性，而LRO與LFV相關性不明顯。

3 結論

（1）隨著硫化定型時間的延長，輪胎的RFV和LFV增大，呈強正相關性；CON減小，存在一定負相關性；動不平衡量增大，呈顯著正相關性；RRO增大，呈強正相關性；LRO與硫化定型時間的相關性不明顯。

（2）合理設定硫化定型時間，有利于提升輪胎的均勻性和動平衡性能。綜合上述試驗結果，硫化定型時間宜控制在60 s左右。