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毕 业 论 文

子午线轮胎的生产流程

姓 名 ： 何兆青

专 业、班 级： 数控技术 0802班 学 号： 14

指导教师： 胡修池 完 成 日 期 ：

黄河水利职业技术学院机电工程系

摘要

轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能。同时，还要求具备高耐磨性和耐屈挠性，以及低的滚动阻力与生热性。世界耗用橡胶量的一半用于轮胎生产。在胎冠胶与帘布层之间，给帘布层箍上了一圈由若干层帘线组成的“束带”，称为“带束层”。带束层通常以强度很高、拉伸变形很小的纤维帘布(如玻璃纤维、聚酰胺纤维等高强度材料)或钢丝帘布来制成。

一般的，帘布层的材料均为钢丝，带束层的材料却有可能是钢丝，也有可能是尼龙之类的纤维材料。凡帘布层与带束层均为钢丝帘布的，称为全钢丝子午线轮胎，简称“全钢胎”；若帘布层为钢丝帘布，带束层为尼龙一类纤维材料帘布的，则称为半钢胎。通常，乘用机动车安装的多是“半钢胎”；而载重机动车则或是安装“全钢胎”，或是安装斜交胎。

子午线是轮胎的一种结构形式，区别于，拱形轮胎，调压轮胎等！

子午线轮胎根据材料不同可以分为全钢丝子午线轮胎和半钢丝子午线轮胎和全纤维子午线轮胎三种类型

1948年，法国公司试制生产了全世界第一条全钢丝子午线。子午线轮胎的发明是轮胎工业中的一场，已成为发展的新方向！ 子午线轮胎胎体的帘线排列不同于，子午线轮胎的帘线不是相互交叉排列的，而是与断面接*行，像地球子午线排列，帘线角度小，一般为0°，胎体帘线之间没有维系交点，当轮胎在行驶过程中，冠部周围应力增大，会造成周向伸张，胎体成辐射状裂口。因此子午线轮胎的采用接近周向排列的打交道帘线层，与胎体帘线角度成90°相交，一般70°到78°，形成一条几乎不能伸张的刚性环形带！把整个轮胎固定，轮胎的周向变形，这个缓冲层承受整个轮胎60%到70%的内应力！成为子午线

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轮胎的主要受力部件！故称之为子午线轮胎的。斜交胎的主要受力部件不在缓冲层上，其80%到90%的内应力均由胎体的承担。由此可见，子午线轮胎带束层设计很重要，必须具有良好的刚性，可采用多层大角度，高强度而且不易拉伸的纤维材料，如钢丝或者玻璃纤维等！

关键词： 一

子午线轮胎是指轮胎的内部帘布编织排列方向与胎面中心线成90度角，形似地球仪上的子

午线而得名。其中胎体层、带束层、钢圈等由钢丝组成，通俗叫全钢子午线轮胎。

子午线轮胎由帘布层、带束层、胎冠、胎肩和胎圈组成，并以带束层箍紧胎体。其特点是：1)帘布层帘线排列的方向与轮胎的子午断面一致。由于帘线如此排列，使其强度得到充分利用。子午线轮胎的帘布层数一般可比普通斜交胎诚少约40%～50%，胎体较柔软。 2)帘线在圆周方向上只靠橡胶采联系，因此，为了承受行驶时产生的较大切向力，子午线胎具有若干层帘线与子午断面呈大角度(交角为70度～75并)、高强度、不易拉伸的周向环形的类似缓冲层的带束层。带束层通常采用强，度较高、拉伸变形很小的织物帘布(如玻璃纤维、聚酰胺纤维等高强度材料)或钢丝帘布制造。

子午线轮胎的优点是：1)接地面积大，附着性能好，胎面滑移小，对地面单位压力也小，因而滚动阻力小，使用寿命长。2)胎冠较厚且有坚硬的带束层，不易刺穿；行驶时变形小，可降低油耗3%～8%。3)因为帘布层数少，胎侧薄，所 4)径向弹性大，缓冲性能好，负荷能力较大。

子午线轮胎的缺点是：因胎侧较薄，胎冠较厚，在其与胎侧的过渡区易产生裂口。侧面变形大，导致汽车的侧向’稳定性差，制造技术要求高，成本也高。 由于子午线轮胎明显优越于普通斜交胎，因此在轿车上已普遍采用，在货车上也越来越多地采用了子午线轮胎，如东风EQ1090E型、EQ2080E型、CAl091型、黄河JNll82型等载货汽车和越野汽车上的轮胎，均为子午线轮胎。

二 生产工艺条件

子午线轮胎的生产对工艺条件的要求比较严格。实践证明，子午线轮胎的质量对生产工艺条件的反应特别敏感，而这一点对斜交胎的生产则表现的不是十分明显。如果把子午线轮胎的生产工艺与斜交胎的生产工艺条件等同要求，那么就不会生产出高质量的于午线轮胎。

1．对温度、湿度的要求

全钢丝子午线轮胎的生产厂房室温要求保持恒定，尤其是压延生产区、裁断生产区和成型生产区一定要严格控制，一般保持在22±。温度低则各种部件变硬，影响粘合，部件收缩率大，部件尺寸难控制，温度高则各种部件工艺操作困难。

相对湿度一般要求控制在50％以下，尤其是钢丝压延锭子房内和成型区。如果湿度过大，钢丝帘线表面有水份，重则生锈，影响橡胶与钢丝帘线的粘合。如果湿度过小，操作人员会感到口干舌燥，极不舒服。所以绝大多数工厂在锭子房和成型区采用大面积空调，来保

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持春夏秋冬温度、湿度恒定。

2．对紫外线和臭氧的要求

全钢线于午轮胎生产中的各种部件存放应严格控制太阳光中紫外线的照射和臭氧的侵入。因为紫外线和臭氧都会引起橡胶老化而影响橡胶粘合，故子午线轮胎生产厂房一般不采用日光采光，即使是墙上有窗也要在玻璃上涂上一层黄色涂料，用来过滤紫外线，室内采光多采用一种特制的、尽量减少紫外线的日光灯管。半成品部件的贴合面在成型之前尽量不暴露在外面，防上与紫外线和臭氧接触。

3．对灰尘的要求

灰尘对橡胶有隔离作用，影响橡胶的粘合，所以目前太多数于午线轮胎生产厂房都采用封闭式，厂房内的通风采取过滤，胶料及原材料运输采用外用车辆不进车间，内用车 辆不出车间的内、外交接。有的厂规定进出车间职工换鞋等一系列措施防止灰尘进入生产区。

第三节 胶料生产的主要工艺过程

1. 原材料的加工

主要包括天然橡胶、丁基橡胶的烘胶，将大块的小料加工成符合工艺规程要求的重量。混炼前将天然橡胶、丁基橡胶烘到工艺要求的温度，以利于保护设备和炼胶质量。 2. 配料工艺

炼胶车间要根据胶料的生产配方中规定的质量标准和生产计划的要求将各种小料和大料进行配制，配制的公差要符合制造标准要求。

3. 混炼胶的生产

(1) 混炼胶生产的主要设备

混炼胶生产用的主要设备有GK400N和GK270N、F270密炼机，其中GK400N采用上顶栓液压控制,有利于分段调整上顶栓压力,保证混炼胶质量。

GK400N 、GK270N和F270都采用上辅机自动控制的生产方式，可以保证胶料生产质量的均一性。GK270N和F270主要用于终炼胶的生产和部分混炼胶的生产。 (2)混炼生产的一般工艺

全钢子午胎胶料生产一般采用多段法工艺，这是因为全钢子午胎的胶料一般填充的炭黑较多，且软化油较少或基本不加油，要达到下道生产工序工艺的要求，必须采用机械的作用来达到设计的要求。 (3)严格的工艺控制

全钢子午胎对胶料的工艺性能和物理性能要求极高，因此在胶料生产的各道工序都制定了严格的工艺规定，例如对炼胶的温度、加料顺序、薄通次数、捣胶次数和停放时间等都做了明确的规定，生产时必须做到不折不扣的执行，才能保证胶料的质量。 4. 全钢子午胎胶料的快检

由于全钢子午胎要求胶料可朔度必须均一,所以对母炼胶要进行可朔度快检.同时终炼胶也要进行流变仪、硬度、比重的快检。 5. 胶料的储存

为了保证下道工序的使用质量，一般要求混炼胶要进行停放，停放时间为最短2小时，最大不超过30天，钢丝粘合胶停放不超过15天;使用时要做到先入先出。

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第四节 钢丝帘布压延

钢丝帘布压延是将钢丝和胶料同时通过压延或压出方法制成覆胶帘布。钢丝帘布压延是全钢子午胎生产中的一个重要工序，直接影响全钢子午胎的内在质量。覆胶帘布的质量要求是：

帘线密度均匀一致、排列整齐、帘布表面平整，无并线乱线等，胶料要渗透好,覆胶厚度均匀。

目前覆胶有压延法和押出法(0°带束层)。

1、生产工艺 (1)供胶

一般采用四台开炼机组供胶，分粗炼、细炼、供胶三个部分。胶料要热炼均匀，温度一致。胶料温度不得超过l，不低于。胶料温度过低，则压延帘布易出现明疤，或者造成压延脱层；温度过高则胶料易喷霜,钢丝帘线不粘。 （2）钢丝帘线

钢丝帘线表面镀有一层铜锌合金，在潮湿环境中极易生锈、而且钢丝表面粘上杂质会极大的影响粘合。因此上下钢丝锭子要戴干净的线手套，钢丝上不得粘有任何杂质。 压延钢丝过程中不得用手直接接触钢丝。原包装破损的钢丝，必须要取样到实验室化验，有锈蚀的钢丝严禁使用。 (3)锭子房

锭子房主要控制钢丝压延时钢丝的干湿度和温度以及钢丝的张力等。压延时钢丝表面必须干燥洁净，单根钢丝张力差要控制在一定范围内。 主要应注意：

a锭子房温度比压延环境温度要高2—，千湿度要在要求范围内。

b钢丝压延时单根钢丝张力要定期校验。保证差位在范围内。单根钢丝张力要控制在1.～，张力太小则压延易跳线；过大则造成钢丝过度拉伸，影响使用性能。

c没有用完的锭子要放箱内存放。长时间不压延要将锭子架上的钢丝放回箱内。 d整径辊是钢丝压延中的重要工具，直接影响钢丝压延的质量，用完后要放在专用的架子上，禁止任何物体碰伤整径辊。整径辊使用一段时间后要检查保养，或者要换新的整径棍。

(4)压延

目前国内全钢子午胎厂用压延机一般为德国公司或日本IHI公司生产的四辊钢丝压延机，带有温控和自动测厚装置，速比能轻易设定。理论上提高温度会增加胶料与钢丝的渗透性，辊温应控制在80—95℃之间。温度不宜过高，否则易造成过多的气泡和帘布喷霜。 钢丝帘布常见质量问题为劈缝、钢丝重叠、表面不平、露线等。产生原因主要有以下几个：胶料温度不均、粘度不均；胶片厚度不符合现定；压延速度不稳定；胶片和辊筒有气泡等。 (5)卷取

钢丝帘布压延后立即贴塑料垫布。卷取时要防止帘布跑偏，否则帘布易变形。卷取速度要随着直径增大而递减，以免帘布卷取过程张力不均，造成帘布拉伸，松紧不—。帘布长时

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间不用要用黑塑料布包起来。

2、问题点

A.钢线帘线的品质对压延质量有什么影响

如果钢丝帘线残余应力(对应验收指标——残余扭转超出标准要求或同批次钢丝帘线残余应力)差值较大，将会造成压延帘布表面不平，裁断时帘布单边翘曲，造成接头困难，而且残余应力还会使压延帘线钢丝排列不均。

钢丝帘线在运输、贮存使用过程中由于散包、库存环境湿度大、操作时不带手套原因都可能造成钢丝表面污染，由于污染的表面附有油污、灰尘、水分、汗液等成分，导致压延帘布中钢丝与胶料的粘合下降，甚至造成钢丝表面锈蚀；使钢丝强力下降，这些因素在成品中将会引起帘线脱层，严重的会产生钢丝早期破断而使轮胎爆破。

B．供胶状况对压延质量的影响有哪些

胶料的门尼粘度对帘线的粘合性能有直接的影响，门尼粘度过高不利于胶料向钢丝帘线的渗透，造成粘合力下降；门尼粘度过低在操作时受拉伸等影响，易造成钢丝帘线排列密度不均。

胶料的焦烧时间过短，压延时易发生熟胶，将会影响帘线排列的均匀性和粘合强度。供胶胶条的几何尺寸应保持稳定一致，否则难以保证压延辊隙间的余胶量，余胶过多会使帘线排列密度不均，过少则会影响胶料的渗透，严重时会导致局部露钢丝现象。

C 钢丝压延过程中常见的质量缺陷有哪些

钢丝压延过程中常见的质量问题有：钢丝帘线重叠或交叉、帘线壁缝、帘布缺胶、粘合强度低和气泡等。压延过程中整径辊和压力辊的选用不合适，位置调整不合理或者帘线张力不均都易造成帘线排列不均，重叠交叉或帘线劈缝等问题，使用这样帘布制造的轮胎在使用过程中，由于重叠或交叉，钢丝间的磨损可能产生局部温度过高而脱层或钢丝破断而爆破，帘线排列不均或壁缝都将会使胎体局部强度过低而产生胎侧起鼓，严重的会发生爆破。压延速度过快、辊筒温度过低、供胶速度不匹配，将会直接影响钢丝帘布覆胶质量，均会造成帘布表面凹凸不平、钢丝帘线与胶料粘合不好、局部露线等问题。

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第五节 0°带束层生产

钢丝压出用于生产0°带束层。胶料在冷喂料压出机押出，钢丝穿过排线板通过在压出机机头的口型，与胶料复和成一定宽度、厚度的覆胶帘线(0°带束层)。

该工序生产工艺简单，操作方便。在生产中主要应该注意机头温度、机头压力和生产速度的匹配。机头温度不得超过105℃，压力不应太低，否则易造成0°带束层露线。单根钢丝张力不得越过l.5Kg，否则造成3X 7x0．20HE高伸长钢丝帘线拉伸，影响使用性能。

半成品部件制造 第六节 复合压出钢丝帘线

目前国内使用的押出生产线，以主机为德国特勒斯特公司生产的双复合压出机为最好；0°带束层生产线 押出机配以不同的口型，可以押出各种不同的半成品。压出工序生产全钢子午胎最主要的胶料半成品，直接影响着成型工序的成型精度和成型质量，对半成品的尺寸、重量均应严格控

0°带束层压出 制。

1、生产工艺 (1)供胶胶质要热炼均匀，温度一致才能进热喂料押挤出机； 0°带束(2)押出半成品温度不应超过工艺要求，温度高导致半成品不粘、胶料喷霜、焦烧等弊层 病，必要时要降低押出速度； 成 型 (3)向押出机供胶的胶条要均匀、连续，这是保证半成品尺寸和重量均一的最重要过程。供胶不均匀，使机头压力波动，导致瞬间押出密度变化，半成品尺寸和重量也随之发生变化;

(4)押出半成品要充分冷却，否则在存放过程中会因为收缩导致尺寸变化；

(5)保持半成品的粘性是非常重要的，要避免半成品粘上灰尘，同时一定要吹干净半成品上的水分；

(6)返回胶掺用比例要控制在工艺要求范围内，复合件—定要割开才能掺用。 2、问题点

2.1为什么压出半成品部件的几何尺寸要严格加以控制

压出半成品部件(包括胎面、胎侧、肩垫、三角胶芯、填充胶等)的尺寸精度是影响全钢子午胎质量的最重要因素之一，必须严格加以控制。

全钢子午胎由于其产品结构的特点决定了各部件胶料硫化过程中流动较小；这就要求各种半成品部件的几何尺寸接近其成品材料分布中相应部分的形状，只有这样才能充分发挥全钢子午胎的优越性。从这一点上讲，“以机械公差要求制造全钢于午胎半成品部件”的提法并不为过。所有压出半成品部件的几何尺寸超出设计要求都会对成品产生影响。

(1)胎面

A．胎面左右对称性不佳。反映到成品上是均匀性差，直线行驶性不良。

B．胎面定长长度超差。过短，成型时接头困难，由于拉伸造成靠近接头部位胎面变薄，硫化后该部位基部胶不足或者胎里出现凹痕，使用时产生脉动现象；胎面过长，靠近接头部位凸起，有富余材料，成型压合不实，易夹杂空气而造成使用过程中脱层或带束层变形。 C. 胎面中心定位沟槽达不到设计要求。沟槽的位置和几何尺寸直接影响成型过程中胎面贴合的定位精度。

(2)垫胶

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垫胶在轮胎成品中对应着胎肩部位，在这一区域材料分布比较复杂(胎面、基部胶、各层带束端点、肩垫等)工作情况比较差(这一区域变形大，生热高，应力分布状况极为复杂)是轮胎使用过程中缺陷比较集中的区域，包括肩空、肩裂、脱层、磨肩等。

由此看来，胎肩垫胶是一个较为重要的部件，起着由90°胎体向小角带束过渡，决定着肩部各部件的受力状态和变形情况，因此要求肩垫必须具备良好的物理性能和热力学性能(配方设计中予以保证)。此外对压出工艺必须加以严格控制，以确保达到设计要求。

垫胶的截面尺寸(宽度、厚度)超差，将直接影响带束层的分布情况，或者造成带束层端点翘起，或者造成带束层端点下弯，均会改变后部的应力状态，易引起带束层端点处剪切破坏，导致轮胎层或肩部异常磨损，肩垫胶定长不准确也会引发同样的问题，特别是垫胶过长还会造成成型工艺压合困难，易夹杂空气而造成轮胎后空、气泡、脱层等一系列质量缺陷。

(3)三角胶芯

载重子午线轮胎一般采用复合胶芯，是从刚性钢丝圈均匀地过渡到柔软的胎侧的部件．起到协调变形、调整应力分布的作用，如果胶芯的几何尺寸及上、下胶芯的复合位置达不到设计要求，将会改变与胶芯相邻部件的变形状态及应力分布情况，可能造成温度过高或应力集中而导致子口裂口等质量问题。

如果压出工艺控制不稳定或左右胶芯口型不一致，若将两条重量差别较大的胶芯在同一条轮胎上使用，将严重地影响成品轮胎的操作性能，使用过程将发生摇摆或直接行驶性差，如果胶芯定长不准，将造成往钢丝圈上上胶芯困难。

(4)胎侧

胎侧是指胎侧胶和子口胶(或称为耐磨胶)的复合件，在成品轮胎上从胎圈部位一直延伸到肩部，由于成型工艺采用胶囊反包或倒压辊反包的形式，决定了该部件的精度必须加以严格控制，这一部件的尺寸直接影响着材料的分布情况，进而对轮胎的变形、应力分布造成影响，同时对轮胎外观质量有直接的关系。比如：胎侧定长过大，将使接头部位的胶料过厚，是成品轮胎胎侧起鼓的一个最主要原因，使用过程中由于这部分胶料硫化时流动而使胎体稀线，造成侧鼓或侧爆的质量事故。

2.2 压出过程中胎面胶、胎侧粘合胶片及胶芯粘合胶片贴合时需要注意哪些问题 A. 胎面压出时采用压延法贴合一层基部胶片，为了保证成型时与带束层的粘着性能，在其表面应覆塑料薄膜予以保鲜，贴合时应保证胶片压紧、贴实不得夹杂空气，否则将会引起胎面脱层等问题，同时表面塑膜也要求必须贴实，否则不仅影响表面粘性，而且还会在胎面冷却时带入水分。

B. 胎侧复合件和三角胶芯一般要求贴合一层粘合胶片，除了必须保证胶片的位置外，还应注意检查胶片是否附塑料屑等杂质，杂物的混入在轮胎中起到隔离作用，影响粘合，同样操作过程中要压紧贴实，不得存有空气和空隙，否则易在冷却时带入水分。

第七节 内衬型胶压出

型胶压出包括内衬层押出和隔离胶片压出，胶料经冷喂料挤出后送入压型辊，经压型辊后压延成有一定厚度、宽度和形状的胶片。

1、生产工艺

(1)型辊辊套要注意减少碰撞．加热时间不少于半小时，温度115℃；

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(2)胶料通过运输带坤送，要保持均匀，不得断胶，返回胶料应打成长胶卷，按照技术标准使用合格胶料，不合格的须有处理卡片；

(3)控制好螺杆、机身、机头温度，分别为60℃、40℃、80℃，最高温度为90℃，押出机上、下辊温度不得高于90℃，过高胶料焦烧或喷霜，过低易造成冷疤，胶片表面凸不平； (4)胶片压延后，先测定调节胶片厚度，公差±2mm，调整规格时，压延速度为3～4m／rain；

(5)调节好尺寸后，进入生产联动系统；生产速度胶片15—20m／rain。型胶10—20m／rain，调节匹配好速度，以免胶料拉伸变形；

(6)复合胶片要保证复合公差达到标准，胶片要对正中心，偏中心<3mm；

(7)胶片用聚乙烯垫布卷取，型胶用复合聚酯垫布工字轮卷取，卷取温度<40℃，卷取后胶片应挂在架子上；

(8)聚乙烯垫布为一次性使用，聚酯垫布要保持干净、整齐、循环使用.

第八节 纵裁

纵裁：将帘布或胶片进行裁切，使之符合制造标准要求。 (1)使用设备：多刀纵裁

(2)质量标准：裁切的帘布或胶片边部整齐，无毛边。 (3)生产工艺：

A.裁切过程中一定要随即检查裁刀裁切情况和卷取的情况，发现帘布或胶片裁切的不整齐或卷取的不合格，要立即停机整改； B.裁好的帘布或胶片要架空竖放。

第九节 胎圈制造

载重子午线轮胎的胎圈制造多是将单钢丝经过押挂胶，在钢丝卷成盘上缠绕成具有一定断面形状的钢丝圈再在外面螺旋缠绕上单层纤维包布，然后贴上三角胶芯。 1、工艺流程

钢丝开包-上法兰盘-压出挂胶-牵引储线-卷成-包布-半硫化-浸胶-贴三角胶芯. 2、使用设备

钢丝圈制造所用的设备，有上法兰盘装置，钢丝圈压出。卷成联动线，包布纵裁机，包布重缠机，钢丝圈包布机，三角胶芯贴合机。

A.钢丝圈押出卷成联动线

联动线一般是由导开装置、钢丝预热器、冷喂料押出机、牵引及储存架，缠绕机和滑槽组成。钢丝圈由上法兰盘装置夹在法兰盘上，然后移到导开架上，导开架上设有张力装置， 使钢丝始终保持一定张力(100N/根)，钢丝经预热后进人冷喂料押出机头进行挂胶，后经牵引储存架，最后在卷成盘上进行卷成。

B 包布重缠机

将裁好的纤维帘布卷，重新缠成更小的布卷，以备包布使用。

C 钢丝圈缠绕包布机

主要是由布卷回转齿轮和钢丝圈传动压辊两部分组成。当回转齿轮张开缺口，将钢丝圈装进去．回转齿轮与两个转动齿轮啮合，将钢丝圈压住慢慢转动，齿轮带着纤维布卷，作螺

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旋式小重叠缠绕，完成钢丝圈包布工作。

D 预硫化 E 刷胶浆

F 三角胶芯贴合机填充胶贴合机有立式（机械式）的，有卧 式（胶囊式）的。 立式贴合机工作时，将钢丝圈套在夹持环上，填充胶的底边靠近钢丝圈平绕在成型鼓上接头，然后伞形装置膨胀，使三角胶立在钢丝圈上．夹持环离开，将贴有三角胶的钢丝圈取下，完成贴合操作；卧式贴合机则采用回转工作台完成操作。

3、问题点

A 胎圈钢丝大卷到生产区后，必须停放24小时以上，才允许打开原包装，钢丝开包后严防灰尘和油污沾染钢丝，影响钢丝和胶料的粘合。在钢丝圈生产过程中要严格控制温度和湿度；

B 钢丝圈制造的质量关键是钢丝挂胶。在生产中，除要保证压出机头有恒定的温度外，还要调整好挤出螺杆的速度和钢丝牵引速度匹配，避免出现挂腔钢丝的漏铜现象；

C 自钢丝圈卷成到贴合三角胶的全过程中，钢丝圈始终都要放置在能够定位的架子或专用车子上存放，以保持不变形，要严格控制钢丝圈的椭圆度不超过规定的范围，贴好填充胶的钢丝圈要平放，钢丝圈之间要用硬质垫板隔开。

第十节 帘布裁断

载重子午线轮胎的帘布裁断分为胎体钢丝帘布裁断和带束层钢丝帘布裁断两种。 1、工艺流程

(1)胎体钢丝帘布90°裁断

帘布大卷导开-去聚乙烯垫布-两边各切掉1根钢丝-定长裁断-90°转向-帘布接头-贴胶片-卷取。

(2)带束层钢线帘布15—70°裁断帘布大卷导开—去聚乙烯垫布—定长裁断—帘布接头—贴胶片包边—卷取。

2、 使用设备

(1)胎体钢丝帘布90°裁断机：

由导开装置、切边装置、送料定长装置、裁断装置、拼接装置、贴胶片装置及包边装置、卷取装置组成。

压延后的钢丝帘布卷用吊车固定在导开装置上，由牵引辊导开，把贴在帘布两面的聚乙烯垫布撕开卷起来，由两把圆刀把钢丝帘布两边各切掉1根钢丝帘线，使钢丝帘布边端涌出新鲜表面并且胶边整齐，提高拼接精度相牢固度。

送布定长装置把帘布送到裁断装置的矩形刀台上，压布器将帘布压住，通过铡刀或圆盘刀把钢丝帘布裁断。裁断后的帘布片由磁铁夹持器吸附进行90°转向。

运送到拼接装置上进行拼接。拼接时两组三伞形轮沿两片帘布的接缝呈接链式向两边移动，进行拼按，然后进行贴胶片或包边、卷取。

(2) 小角度钢丝帘布裁断机

主要用来裁断子午线轮胎的带束层和子口包布.

它是由导开装置、送布定长装置、裁断主机、接取 运送装置、接头、包边装置、卷取

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装置等组成。

接头采用压辊式，包边装置是将接头后的帘布条在输送的过程中两边各贴上胶条的 —半，并由—组辊轮转动将胶片呈90°压倒，在下面将下一半胶片贴在帘布的另一面，然后卷取。

3、 问题点

(1)钢丝帘布裁断要求在恒温23±3℃，湿度在55％以下的条件下进行； (2)裁断后的帘布要严格控制拉伸，因为接伸易引起线密度不均或改变帘线角度； (3)帘布拼接一定要牢，这一点特别重要。如果拼接不牢，在成型时胶囊充气膨胀和硫化时在内压的作用下，接头部位易裂开，造成不合格品；

(4) 90°裁断和15～75°裁断铡刀和下刀台的间隙，一定要严格控制，精心节．刀刃要保持锋利，否则裁断帘线端部易散头，给下道工序操作带来不便，以致造成胎肩质量毛病；

(5) 裁断后帘布包边很重要，—定要包紧压实；

(6) 15—75°裁断的导开架定位和输送长度要精确，否则会使帘布产生宽窄不一、大头小尾以及改变角度。

(7) 胎体帘布接头是采用对接方式进行的，接头部位的密度很容易发生变化，因此对接头装置要经常检查认真调整。为了保护钢丝端点不受水分的侵蚀和防止端部裂缝的现象发生，胎体帘布一般要在两侧设置包边胶，包边时应注意要包紧压实，不得存有空气。

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第十一节 成型

外胎成型就是将准备好的内衬层、胎体帘布、钢丝圈、子口布、胎肩垫胶、胎冠、胎侧、带束层等各种半成品部件在成型机上按一定标准要求通过一定工艺措施组合成胎坯。 成型工艺是保证轮胎质量非常关键的工艺。目前世界上成型工艺无论是载重子午线轮胎或轿车子午线轮胎，都是一次法成型或二次法成型，但载重子午线轮胎用一次法较多。一次法成型，自动化程度高，成型质量好，生产效率高，节省人力，但投资大，工艺要求比较苛刻，设备比较复杂．维修量大。

1、工艺流程

辅助鼓：1 # 、2 # 、3 #带束层—o°带束层—胎面—夹持环；

主鼓：胎侧—内衬层—钢丝包布—胎体帘布—胎圈—旋转180°—垫胶—膨胀—夹持环—胎侧反包—卸胎。

2、使用设备

一次法成型机是用一台机器完成成型全过程。由各种部件供料装置、机箱、灯光标尺、传递环、钢圈夹持环、后压辊、带束层贴合机、主机成型鼓等结构组成。

一次法成型机的最关键部分是成型鼓，成型机主机成型鼓中部有成型鼓，环形气缸及扇形块等，外面有3、4或5个胶囊，单反包胶囊成型鼓用于小规格轮胎生产，双反包胶囊(外侧一对称助推胶囊)用于大规格子午胎的生产，部分成型鼓中间部分带有胶囊称为中心胶囊。

3、 工艺过程

胎坯的内衬层、胎体帘布层、钢丝圈、胎肩垫胶、子口加强层(子口布)的组合是在主机成型鼓上完成。当上述部件组装完成后，成型鼓收缩通过5路风阀使胎坯膨胀定型。 轮胎的带束层和胎冠是在辅机金属贴合鼓上完成的，由传递环将贴合好的带束层和胎面组合件夹持，平行移到已定型的胎体中心，与膨胀的胎体结合。

上述过程完成后，反包胶囊膨胀，将胎体帘布反包部分和胎侧一起反包上来。再用后压辊压实，完成外胎成型,然后胶囊排气，由传递环将胎坯从成型鼓上取下来，完成成型过程。

4、生产工艺

①成型厂房的温度要严格控制在23±3°C，相对湿度在55％以下，要严格控制粉尘飞扬，防止阳光中紫外线照射，否则会影响部件之间的粘合性能；

②带束层／胎面贴合鼓、传递环、主机成型鼓三者之间的中心线一致；半成品从供料架上导出到成型鼓上组合时的对中度，部件在机头上两边对称度要控制在技术规定的公差范围内；

③要严格控制各种半成品的存放时间和环境，帘布等半成品存放时间过长，表面会产生喷霜，影响粘合，胶料部件放时间较长，还会出现收缩不一致等现象；

④各种半成品部件必须符合规定要求，不允许有焦烧、疙塔、划痕、杂物、气泡、喷霜、不粘、落地等现象存在。凡是用塑料垫布的部件必须撕净，不许有残片留在半成品； ⑤在成型过程中严格防止拉伸，帘布拉伸则使胎体密度变稀或角度变化，降低胎体强力，橡胶部件拉伸则会引起轮胎变形或均匀性不一致；

⑥各种压力要严格控制，后压辊 压力、反包胶囊压力真空度一定要稳定，达到工艺要

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求，否则会出现胎体弯曲、外缘尺寸超标等后果；

⑦各种部件定位必须准确，灯光标尺和成型鼓的尺寸要经常检查，尤其是要做好部件的验证；

⑧各部件的接头要错开；

⑨成型前为防止胶囊和部件的粘连，有胶囊上刷硬脂酸或擦石蜡时要注意不要刷到部件上，影响粘合。成型中各部件最好不刷汽油，必要时必须少蘸且要刷均匀，待汽袖挥发干后再操作，压合过程中严禁刷汽油，防止出现气泡；

⑩成型结束后，卸胎前，胶囊抽真空(或排风)不要过快，如果过快，胎体和胶囊间来不及补充空气，成型好的胎坯会随胶囊一起收缩，使胎坯发生严重变形，以致报废； ⑾成型后的半成品胎坯，要及时卸下，且不要摔，工整地放在托盘或架子上以防变形，等待硫化；

⑿成型中各部件接头一定要接牢、压实，否则会出现接头脱开等质量缺陷；

⒀卸下的胎坯必须进行修整，未压实部件和不易压实部位要用锥子扎孔、压实，(无内胎不得扎内衬层和刺透胎体)接头不牢要压牢，缺胶部位要补足压实，修平整。 5、问题点

① 为什么成型过程中各部件的接头必须错开一定角度，各部件的定长必须准确 A. 子午胎成型各部件都采用层贴法进行，接头部位用塔接或采用对接，由于各部件的加工精度和定长精度不可能十分精确，所以接头区域重量和质量很难保证均匀，对轮胎的均匀性、强度等都有很大影响，所以各接头部位必须均匀布置。

B.在成型工序定长的部件一般有胎侧、内衬层、胎体、带束层、加强层等，定长精度必须保证，否则各部件或由于太短而拉伸或由于太长而起凸，都会造成材料不均，不仅影响轮胎的均匀性，还可能引起肩空、气泡、脱层等质量问题。

②成型过程中哪些因素容易造成o°带柬层弯曲

O°带束层周向波浪形弯曲是全钢子午胎容易产生的质量问题，在成型时应注意以下几个方面：

A 胎肩胶几何尺寸未达到设计要求以及位置不合适容易发生0°带束层帘线弯曲； B 0°带束层压出质量控制不严，粘性差，该压时容易移动而发生弯曲；

C 成型时胎体帘布定型压力低或超定型宽度设置太宽，使胎体充气后与带束层结合不实，辊压时压辊压力使o°带束层发生弯曲；

D 胎坯直径过大，硫化合模时造成o°带束层弯曲。

③ 全钢子午胎胎体稀线与哪些成型因素有关

胎体帘布排列密度局部减少，在使用过程中该局部帘线受力增大而伸长，引起胎侧起鼓甚至由于帘线断裂发生轮胎侧爆现象。造成稀线的主要原因有：

A 胎侧胶、三角胶、内衬层接头过大，使材料局部过剩，硫化时温度升高，在压力作用下，多余材料扩散流动而引起帘线排列密度变化；

B 成型时钢丝帘布贴合位置不正或长度不足而拉伸接头，使帘布在接头区域密度减小； C 钢丝压延质量控制不严，局部掉皮露钢丝，成型滚压时钢丝位置容易变化而引起密度变稀。

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④有关成型机的应注意的许多问题

A 胎面要上的均匀，如果发现短了后，把胎面揭起并拉伸，易于损伤o·带束层，如果胎面受过度的拉伸，会使胎面幅向偏离，造成不均匀，应增大压辊压力重新压一遍； B 胎圈部位胶芯的位置要上正，否则上胎圈时易使位置不正，所以胎圈的形状必须正规，必须很结实，否则上到轮辋上以后易滑动，特别是大规格轮胎其胎圈部位设计的十分坚硬；

C 低压上好胎圈后，成型鼓收缩，活络块施以高压，此时边胶囊充气，其尺寸与胎圈一致，成型鼓收缩可以防止胎圈的移动；

D 然后中间胶囊亢气，同时传递鼓移动过来，此时必须检查胎面定位是否正确，然后退出传递鼓；

E 中心胶囊定型压力1 5—1 6MPa，如果定型二者不接触，首先应检查胶囊的定型压力，如压力正常，则应检查胎圈距离；

F 此后把胶芯压实，20”以上的在上胎面之前把胶芯压好，否则在超定型时易于存上空气，20·以下的可在超定型时贴胎面；

G 压胶芯时，开始时是低压，后为高压，避免局部压力过大，压辊必须和压合的面成直角，胎肩部位换低压，一直到下垫胶部分，若半成品部件的存放时间过长时也可适当调整压力；

H 超定型后外侧胶囊充气把胎侧压上反包， 汽油不能徐的太多，没时间挥发，易出现因不

易粘合而出现的气泡，侧压辊在压合胎侧时其压力的大小是不断变化的，所压的部位不同，压力也不同。低压和高压的转换是为了使胎侧压的均匀，同时也考虑了不同部位的厚度不同，胶料也不一定相同，硬度、流动性也会有所不同的事实。

J 胎胚的周长公差±l0mm，如果超出则应调胶囊，如果胶囊定型压力不足，则应检查定型宽度，在没有抽真空前测周长必须保证成型时各个组成部分都有正确的尺寸和正确的位置；

K 根据设计，各部件的组成都不一样，如果位置改变，则设计性能也就跟着改变。如耐磨胶条与轮辋直接接触，设计与其功能是一致的，如放错了位置就会使该处的胶太 硬，从而失去了轮胎的设计功能。如小胶条在子口与胎体之间，增加耐磨性，子口与胎体之间帘布避免二者错位移动；

L 在成型机上如果固定胎圈的扇形块(反包胶囊内)有一个不到位，则会SI起胎圈错位使中心线偏斜，上胎面后整个偏位，会造成整个胎圈圆周高低不平而其他部分也可能正常，扇形块有问题的局部也会出现o°带束层的弯曲；

M 如果整个0°带束层出现起伏不平，可能由于成型时整个偏位或硫化时活络模对胎面产生伤害作用和机械伤害，成型时偏位不一定是向两边偏，但机械作用一定使胎面向一边移动，如果胎面过厚也能造成o°带束层的变曲，如果胎面变薄，也会在胎面形成缺限； N 定型后帘布受拉伸，内侧靠内衬层补充，外侧靠两个垫片补充，如果下垫片接头太厚则外力直接冲在帘布上，容易造成轮胎缺陷；

O 在成型机操作前应检查的步骤：首先检查平宽：把胎圈调到自动，压胎圈部分空转，

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公差最大不能超过±MM；其次检查预定型、超定型的位置，该项目比平宽稍次重要，最大公差可有<3mm。

第十二节 硫化

轮胎硫化，就是把成型好的胎坯放在模型中，经过温度、压力、时间三个相关的硫化要素，使各组合体均能达到最佳硫化程度，以获得配方设计者预期要求的物理机械性能。硫化不仅是正硫化，还要考虑到硫化结束后的胎体温度高还可以继续硫化等因素。硫化介质，目前主要是模外用蒸汽，胎坯内用过热水。

1、工艺流程

机械手抓胎--装模--一次定型--二次定型--合模硫化--启模出胎--成品修剪--外观检查--X光检查。

2、使用设备简介

子午线轮胎使用的硫化设备主要是双模硫化机。全钢于午线轮胎多采用B型硫化机. B型硫化机主要由装胎机构、蒸汽室、胶囊操纵机构、升降机构、安全机构、卸胎机构以及传动系统、润滑系统、管路系统和电器系统组成。

全钢子午线轮胎不用后充气装置。全钢子午胎所使用的硫化模型都是活络模，活络模主要由9块扇形胎冠模块和上、下侧模组成，上、下恻模固定在蒸汽室上，而胎冠模型块的动作是由向心机构内侧带斜面的摩擦片上下滑动，而使模块收拢或张开。模型的光洁面精度很高，模型上的细小排气孔一般是在钻孔中套上一个小孔柱，小孔柱的内孔有圆的，也有扁的。模型要定期清洗，全钢载重子午线轮胎每生产1000条轮胎清洗一次，清洗的方法有多种，有的厂用微粒玻璃珠在压力下喷刷，缓慢地移动模型表面，但大多数工厂采用液体清洗剂，清洗后的液体表面要钝化处理来防止生锈，或在表面用聚四氟乙烯处理，也有一种新型的干冰清洗工艺，模具可不必拆卸，直接在硫化机上清洗，操作非常方便。

3、生产工艺

①胎坯在运到硫化机前应置于恒温室内加温，如果成型区内不能保持恒温，应设立恒温室，如果成型区内能够保持恒温，胎胚可以在成型区内存放，最好在硫化前10分钟运到硫化机旁；

②为防止胎胚变形，要控制机械手抓起时间，最好在启模前5分钟内抓胎，对于变形较大的胎坯，可在启模前15分钟抓起，以利于恢复形状；不得提前。如果有特殊情况，抓起时间较长，应把胎坯放下来，放在定型托盘上，运回存胎区；

③硫化前要认真检查胎坯质量，如发现有接头松开、缺胶、气泡、杂技等质量毛病，要及时处理，扎气泡时，锥子必须斜向扎透气泡，锥子不得触及钢丝帘布；

④各种硫化介质，如蒸汽、过热水、冷却水、动力水、压缩空气的压力、温度、合模力、真空、电源等必须严格控制在规定范围内，如有波动，要按规定延迟硫化时间； ⑤更换胶囊必须对胶囊进行预热，时间不少于15分钟，同时对硫化轮胎仔细检查，以免因胶囊问题重复出现同一种缺陷；

⑥要经常检查硫化胶囊，已有老化、裂口、疤痕等毛病要及时更换。装模前，胶囊要刷好隔离剂，上下盘及下模上的水必须吹净，装胎前胶囊必须处于收缩状态；

⑦启模时要注意外胎下模型或胶囊是否有粘连．卸胎装置是否正常，以免将成品胎损坏；

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⑧载重子午线轮胎启模后，要在硫化机后滚床或运输带上平放进行后硫化，不要将启模后的热胎马上立放；

⑨成品轮胎必须进行修剪，修剪后的轮胎要保持外观，有内胎以修剪胶边为主，无内胎还必须修剪胶柱；

(10)对外观检查后的某些缺陷(如部分胎体气泡、缺胶等)要进行修补，修补后的轮胎要经过抛光处理，然后重新按标准进行检查.

4、问题点

4.1硫化过程中定型压力控制不准会引起哪些质量问题

A. 定型压力是全钢子午胎硫化过程中主要的工艺参数，如果控制不当，将会引起诸多质量问题。定型压力过大可能造成： (1)胎体帘线弯曲。

全钢子午胎胎体仅由一层钢丝帘线构成，定型压力过大将会造成胎坯局部过度膨胀，使钢丝帘线伸张过度，从而引起成品轮胎中帘线弯曲；

(2)胎里露线。

当定型压力过大时，会使 内衬层胶料渗透到帘布层内，使内衬层局部 厚度过小而产生胎里露线；

(3)胎侧接头开裂。

定型压力过大，易引起胎侧接头处局部开裂，裂口处易窝藏空气而造成接头缺胶； (4)胎圈变窄或局部缺胶。

定型压力过大，胶囊过度膨胀，将会引起胎坯上移而使下 钢圈与胎坯子口部位配合不好，将造成下模胎圈变窄或局部缺胶的问题；

B. 定型压力过低时可能造成： ①胎里气泡或内衬层脱层。

定型压力过低时，胶囊伸张不充分，胎里与胶囊未紧密结合．二者间存留的空气在合模后会沿内衬层接头处浸入到内衬层和胎体帘布之间，形成胎里气泡或造成内衬层脱层； ②胎肩气泡或胎里不乎。

定型压力过低时，胎里与胶囊间排气不充分，残留空气侵入胎体内容易在胎肩部位聚集而形成胎肩气泡，而且由于空气浸入将引起胎里不平。

4.2成品轮胎胎侧缺胶与哪些因素有关

全钢子午胎胎侧局部缺胶是比较常见的外观质量问题，主要影响因素有：

(1)模型未定期清理，排气孔堵塞。胎侧胶料流动性差，焦烧时间短，如果排气孔堵塞，胎坯与模型侧板间存有空气难以排出，聚集处引起缺胶；

(2)胶囊夹盘紧固处不严，漏水或隔离剂滴在胎侧板上都会引起局部缺胶；

(3)定型压力过高，胎坯膨胀过大，与模具轮廓吻合程度不好,易形成周向细长形缺胶。

4.3胶边过大与哪些因素有关

全钢子午胎一般都采用活络模进行硫化，在钢圈与胎侧板、胎侧板与花纹圈、花纹圈各扇形块的结合部位经常容易出现胶边，此外，轮胎胎趾部位也经常出现胶边，主要影响因素有：

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(1)模具加工精度和装配精度低。

活络模具的各主要零部件之间都有相对运动，对加工精度和装配精度要求都很高，如果由于加工装配和使用磨损造成结合处间隙过大，就会产生胶边； (2)合模力末达到要求。

合模力是依靠连杆及模具变形产生的，用以平衡硫化时的内压，并保证对模具产生一定的压缩变形以补偿结合面的压力，如果由于合模力显示仪表失灵或其它原因造成合模力小，也容易产生胶边； (3)胎坯材料分布不均。

局部过多在内压作用下容易产生胶边，例如胎圈底部材料太厚时，将在胎趾处产生胶边。

4.4全钢子午胎硫化过程中产生的气泡有哪些形式，影响因素有哪些

气泡是全钢子午胎晕常见的一种外观缺陷，常见的形式有：胎里气泡、胎侧汽泡、胎肩气泡和内衬层气泡。

(1).胎里气泡是指胎体层中间、胎体层与带束层或带束层与胎面之间的气泡，产生这种现象的主要原因是由于

A.胎体材料压延质量差，含有水、空气、杂质等，造成粘合不好而形成的。 B.成型时辊压不实、定型压力不足或半成品部件沾污隔离剂等也会形成气泡。此外， C.硫化时掉压、欠硫、胶囊或模型温度低也可能产生胎里气泡。 (2)胎侧气泡是指胎侧胶与胎体帘布层间在胎侧部位的气泡。

A.成型过程中胎侧和其它部件之间有空气、水或汽油挥发不充分时容易形成胎侧气泡； B.三角胶芯辊压不实，胎侧不粘、胎侧粘合胶片压合不实等也容易形成胎侧气泡。 (3)胎肩气泡主要是由于胎面与带束层、带束层与后垫胶间存有空气形成的。 A.在成型时胎面压合不实，胎侧和胎面接头处存有空气也容易产生气泡。

(4)内衬层气泡是指内衬层间或内衬层与胎体层间的气泡。产生这种气泡的主要原因有 A.内衬层打折与帘布间存有空气; B.内衬压延时层间存有空气造成的;

C.成型时内衬层接头不牢，定型时窜人空气也会产生气泡。

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