半钢子午线轮胎二次法成型机转换一次法成型机生产常见问题分析及解决措施

孙奇涛，王 庆，张腾飞，史鹏飞

[倍耐力轮胎（焦作）有限公司，河南 焦作 454000]

由于轮胎种类和制造工艺的不同，轮胎成型机的种类也不一样。目前，较为主流的半钢子午线轮胎成型机可分为一次法成型机和二次法成型机两大类。随着汽车工业和高速公路的快速发展，人们对轮胎质量的要求越来越高，随之而来对轮胎制造设备自动化程度的要求也日益提高。部分二次法成型机已经不能满足高品质半钢子午线轮胎的生产要求。目前，国外知名轮胎厂对457 mm（18英寸）以上规格轮胎基本均使用一次法成型机生产。两种成型机在轮胎生产中存在较大的工艺差别，转换过程中不可避免地会出现各种问题。本工作针对半钢子午线轮胎二次法成型机转换为一次法成型机生产的常见问题进行分析，并提出了相应的解决措施[1-5]。

1 胎侧缺胶

胎侧缺胶是二次法成型机转换为一次法成型机生产过程中出现频次最多的问题，一般出现在胎侧中心或中心偏上位置，缺胶范围较大或整周缺胶，如图1所示。

图1 胎侧缺胶

1.1 原因分析

胎侧厚度设计不合理。两种成型机的成型工艺不同，二次法成型机为冠包侧，一次法成型机为侧包冠。为了使胎侧完全包裹住胎面翼部，避免肩空窝气等问题，一次法成型反包胶囊反包后要完全覆盖至胎肩位置，反包胶囊拉伸率较二次法成型大，对胎侧的拉伸作用也更大。在二次法成型机转换为一次法成型机生产时，若仍选用二次法成型工艺的胎侧厚度，在拉伸率更大的一次法成型机上就会导致胎侧局部拉伸率过大，造成胎侧局部偏薄，成型后胎坯出现胎侧缺胶问题。

1.2 解决措施

在二次法成型机转换为一次法成型机生产时，胎侧中心位置厚度应增大。有轮辋和无轮辋保护设计轮胎存在一定差异，试验表明，有轮辋和无轮辋保护轮胎胎侧中心位置厚度应分别至少增大0.3和0.5 mm，可有效避免胎侧缺胶。另外，同为一次法成型，机械反包对胎侧的拉伸作用大于胶囊反包，胶囊反包转换为机械反包一次法成型时，胎侧中心位置厚度应至少增大0.8 mm。

2 胎肩缺胶

胎肩缺胶位置在胎肩端点偏下，缺陷外观如图2所示，呈现局部或整周缺胶。

图2 胎肩缺胶

2.1 原因分析

（1）胎侧边部设计偏薄。二次法成型为冠包侧，胎侧插进胎冠下面，因此胎侧边部设计偏薄，而一次法成型为侧包冠，如果胎侧边部设计偏薄，易在硫化过程中因胎侧边部胶料少而使胎冠胶与胎侧胶向胶料较薄处流动导致肩部排气不良，造成胎肩缺胶[6-8]。

（2）胎侧宽度设计偏小。胎侧反包后无法完全覆盖到胎肩上，胎肩部位胶料过少，造成胎肩缺胶。

（3）胎面肩部辊压不良。成型时胎面翼胶辊压后斜坡坡度较大，反包后胎侧与胎面翼部间存有空气，造成胎肩缺胶。

2.2 解决措施

（1）调整胎侧边部尺寸。试验表明，二次法成型机转换为一次法成型机生产后，胎侧边部宽度在15 mm左右为宜，胎侧边部第1个厚点位置的厚度应至少增大0.5 mm。

（2）合理设计胎侧宽度。保证胎侧反包后能覆盖到胎面翼部上。

（3）调整肩部辊压切换拐点位置。保证辊压后胎面翼部斜坡坡度较小。

通过采取以上措施，可解决因转换成型设备而造成的胎肩缺胶问题。

3 胎里等部位露线

胎里漏线位置多在胎里肩部，如图3所示，胎趾漏线和胎圈漏线如图4和5所示。

图3 胎里漏线

图4 胎趾漏线

图5 胎圈漏线

3.1 原因分析

二次法成型机转换为一次法成型机生产时，成型鼓鼓宽设定值较小，胎坯与模具尺寸不匹配，造成帘布拉伸，硫化后出现胎里漏线问题[9-10]。

另外，成型鼓鼓宽设定值不合理，还会造成胎趾漏线和胎圈漏线。成型鼓鼓宽设定值偏大，易出现胎趾漏线，偏小则出现胎圈漏线。

3.2 解决措施

一次法成型机和二次法成型机成型鼓鼓宽如图6所示，W1和W2分别为一次法成型机和二次法成型机成型鼓鼓宽，A为胎圈横向最大宽度，B为胎体鼓半径与胎圈内半径的差值。

图6 成型机成型鼓鼓宽示意

根据图6所示可以得出：

式（1）仅为理论转换计算公式，实际生产时，成型鼓鼓宽可根据成品轮胎外轮廓和断面测量值进行微调。

4 胎圈胶边和胎肩胶边

胎圈胶边和胎肩胶边分别如图7和8所示。

图7 胎圈胶边

图8 胎肩胶边

4.1 原因分析

二次法成型机转换为一次法成型机生产后，因成型工艺不同，成型鼓鼓宽变化较大，部件尺寸需根据鼓宽进行调整。如果成型鼓鼓宽设定不合理，会导致部件尺寸设计不合理。内衬层宽度和胎侧总宽度设定值偏大，产生余胶较多，硫化过程中受压堆积在胎圈上，产生胎圈胶边；胎面和胎侧尺寸偏大，硫化时胎坯过度膨胀或余胶较多，胎面活络块与胎侧模板之间夹胶，造成胎肩胶边。

4.2 解决措施

根据式（1）重新计算成型鼓鼓宽，调整相应部件尺寸即可。如果调整内衬层宽度和胎侧总宽度后胎侧仍有胶边，可适当调整胎侧耐磨胶厚度，在保证断面测量尺寸满足要求的前提下，优化胎侧尺寸即可解决胎圈胶边问题。

5 结语

对半钢子午线轮胎二次法成型机转换为一次法成型机生产的常见问题进行分析，通过采取调整胎侧、内衬层和胎面尺寸及成型鼓鼓宽等措施，有效减少了胎侧缺胶、胎肩缺胶、胎里露线、胎圈胶边和胎肩胶边等外观质量问题，提高了轮胎质量，降低了生产成本。