輪胎成型工藝

1、第二章 輪胎的成型工藝張張 馨馨高分子材料實訓中心高分子材料實訓中心2008年年3月月第二章 輪胎的成型工藝(一）輪胎制造工藝流程和準備工藝 其中工序包括：膠料混塑煉、胎體簾帆布壓延、胎面壓出、膠簾帆布裁斷、鋼絲圈制造、貼合、成型、硫化等 輪胎制造工藝流程見下圖：輪胎制造工藝流程圖： 生膠及原材料加工、稱量 密煉機塑、混煉 壓 片 、 冷 卻 、 下 料 簾帆布干燥 膠 料 熱 煉 汽門嘴化學處理 過 濾 墊帶壓出 胎面壓出 三角膠條壓型 鋼絲壓出和成圈 簾帆布壓延 粘貼膠墊 加硫磺 接 頭 定長、切割 鋼 圈 制 造 裁 斷 氣門嘴硫化 熱 煉 墊帶硫化 接 頭 簾 布 筒 貼 合、帆布 內

2、胎壓出 外 胎 成 型 內 胎 接 頭 成 型 外胎定型 內胎硫化 外胎硫化 內胎檢驗 墊帶檢驗 外胎成品檢驗 配 套 入 庫 包 裝第二章 輪胎的成型工藝(一）輪胎制造工藝流程和準備工藝1、胎面壓出（1）胎面的結構形式 輪胎胎面的胎冠和胎側的作用不同，膠料的性能要求不同。一般有如下幾種形式：一方一塊兩方兩塊（a) 兩方三塊（b)三方四塊（c)四方五塊第二章 輪胎的成型工藝(一）輪胎制造工藝流程和準備工藝1、胎面壓出（2）胎面壓出方法 胎面壓出按設備分為熱喂料擠出法與冷喂料擠出法按胎面壓出方法分為整體壓出法與分層壓出法 第二章 輪胎的成型工藝(一）輪胎制造工藝流程和準備工藝1、胎面壓出（3）胎

3、面壓出工藝條件 胎面壓出工藝流程 胎面壓出工藝有熱喂料壓出和冷喂料壓出兩種。熱喂料壓出工藝流程為:熱煉壓出貼合秤量冷卻自動打印(規(guī)格,標記)打磨自動定長裁斷檢驗存放。除熱煉工藝在熱煉機上完成外，其它工工序由擠出機聯動裝置流水作業(yè)完成。冷喂料壓出工藝采用復合壓出，工藝流程為:割條冷喂料復合壓出輸送 (自然冷卻)收縮輥道預秤量、掃錨(各部位尺寸)冷卻自動打印自動定長裁斷稱量檢驗存放。 第二章 輪胎的成型工藝(一）輪胎制造工藝流程和準備工藝1、胎面壓出（3）胎面壓出工藝條件壓出溫度：胎面壓出前，首先預熱機頭、機身及口形板,供膠溫度控制在8090左右。一般擠出機機筒溫度為405,機頭溫度為805，口型

4、板溫度為855，不應超過100，排膠溫度應小于120。第二章 輪胎的成型工藝(一）輪胎制造工藝流程和準備工藝1、胎面壓出（3）胎面壓出工藝條件壓出速度：擠出機壓出速度直接影響胎面半成品的規(guī)格及致密性，壓出速度快,胎面半成品膨脹率及收縮率增大，表面粗糙；壓出速度慢，半成品表面光滑，保證胎面壓出質量。 壓出速度即單位時間內壓出長度（m/min）。壓出速度的快慢取決于擠出機的螺桿轉速，一般轉速范圍在305Or/mjn時，壓出速度為412m/min。壓出速度的快慢根據輪胎規(guī)格而定，大規(guī)格胎面壓出速度應比小規(guī)格胎面壓出速度慢。壓出速度還與生膠品種、膠料含膠率、可塑度、壓出溫度等因素有關，天然橡膠胎面壓出

5、速度應比合成膠胎面壓出速度慢。第二章 輪胎的成型工藝(一）輪胎制造工藝流程和準備工藝1、胎面壓出（3）胎面壓出工藝條件冷卻 半成品胎面的冷卻程度影響壓出質量。胎面膠壓出離開口型時，膠溫高達120以上，極易產生熱變形,加速其收縮定型;影響規(guī)格尺寸的穩(wěn)定性，同時在存放過程中容易焦燒,因此,必須將膠溫降至40以下，才能獲得充分冷卻。胎面壓出工藝條件熱喂料壓出法的胎面壓出后，通常采用水槽或噴淋等方法冷卻半成品胎面。冷卻過程中，為防止壓出膠料因驟冷而引起局部收縮及噴霜，水槽宜用分段逐步冷卻方法，水槽長度不應過短，可高達1OOm以上，第一段冷卻水溫度稍高,約為4O，第二段冷卻水溫度略低，第三段冷卻水溫度最

6、低，可降到2O左右，對半成品胎面的存放有利。噴淋法冷卻胎面效率較高，但冷卻水溫度要求低于2O，以1215為宜。胎面壓出工藝條件冷喂料復合壓出機在胎面壓出后，首先自然冷卻，再經收縮輥道定型，迸入冷卻水槽，其中噴淋冷卻25m，浸泡冷卻1OOm。第二章 輪胎的成型工藝(一）輪胎制造工藝流程和準備工藝1、胎面壓出（4）胎面壓出常見的質量缺陷及產生原因胎面內部有氣孔 產生原因為:原材料中水分或揮發(fā)物多;熱煉工藝不當，夾入空氣;壓出溫度過高;壓出速度過快，供膠不足。胎面斷面尺寸、重量不符合要求 產生原因為:壓出口型板安裝不正；口型板變形;熱煉溫度和壓出溫度掌握不正;壓出速度不均勻或聯動裝置配合不當;壓出后

7、冷卻不足;熱煉不充分。焦燒 產生原因為:膠料配方設計不當，焦燒性能差;熱煉和壓出溫度過高;機頭中有積膠、死角或冷卻水不通;供膠中斷;空車滯料。 斷邊爛邊 產生原因為:熱煉不足,膠料可塑性小;膠料焦燒;胎面口型邊部流膠口小或堵塞;機頭、口型板溫度低。第二章 輪胎的成型工藝(一）輪胎制造工藝流程和準備工藝2、簾布壓延（1）壓延設備 輪胎簾、帆布掛膠常用四輥壓延機和三輥壓延機,三輥壓延機用于膠料壓片或簾，帆布擦膠和貼膠四輥壓延機用于簾、帆布貼膠或膠片的貼合，常用的為L型或T型、現代采用的Z型或S型壓延機;四輥壓延機的幾種形式可見圖3-6所示。第二章 輪胎的成型工藝(一）輪胎制造工藝流程和準備工藝2、

8、簾布壓延（2）壓延工藝要求溫度：供膠溫度應保持均勻穩(wěn)定，一般約90。壓延機輥筒溫度，上輥、中輥為1005，旁輥、下輥為955。簾布溫度保持在70左右速度 用V1、V2、V3,V4表示旁軸、上輥、中輥和下輥的速度，輥筒速度之間的關系，貼膠時簾布通過的上輥、中輥速度必須相等，旁輥與下輥速度相等，兩面貼膠時，則彼此關系為V2=V3V1=V4)即V1:V2:V3:V4為1:1.4:1.4:1簾布張力：張力在1.5kN/根左右 簾布厚度：簾布上下層掛膠厚度分別為0.40.5mm 緩沖層上下掛膠厚度為0.650.7Omm。壓延后掛膠簾布在存放過程中，因收縮使得壓延厚度增加，增厚比值一般約為1.05.l0

9、（見下表）第二章 輪胎的成型工藝浸膠人造絲1840dtex/2內 層 簾 布，mm外 層 簾 布，mm緩 沖 層 簾 布，mm簾線粗度上膠片厚度下膠片厚度掛膠簾布總厚度掛膠簾布使用厚度0.680.400.401.081.150.680.500.501.111.200.680.650.651.201.35浸膠熱伸張尼龍1400dtex/2 簾線粗度上膠片厚度下膠片厚度掛膠簾布總厚度掛膠簾布使用厚度0.650.420.421.001.070.650.450.451.041.150.650.650.651.251.35浸膠熱伸張尼龍1870dtex/2 尼龍930dtex/2簾線粗度上膠片厚度下膠片

10、厚度掛膠簾布總厚度掛膠簾布使用厚度0.750.470.471.111.200.750.500.501.111.200.550.650.650.931.35第二章 輪胎的成型工藝(一）輪胎制造工藝流程和準備工藝2、簾布壓延（4）簾布壓延工藝中常見的質量缺陷及產生原因簾布掉皮、附著力差 產生原因由于干燥不足,簾布含水率高；簾布表面不清潔或有油污；簾布本身溫度低；膠料熱煉不夠，可塑度?。粔貉訙囟鹊突蛩俣冗^快；滾距調節(jié)不當,壓力不足等簾布出兜(即簾布中部松兩邊緊) 其產生原田由于簾布本身密度不均造成簾線伸長率不一致；簾布干燥不足，含水率高；下輥溫度過高，膠料粘貼下輥使中部與邊部簾線受力不均勻；中輥局部

11、積膠過多等因素造成。簾布壓壞 產生原因由于操作配合不當如遞布時兩邊速廢不一致，輥距調節(jié)兩邊大小不等，膠料中摻有膠疙瘩所造成。簾線跳線、彎曲 產生原因由于膠料熱煉不足，膠料軟硬程度不均勻；簾線受潮后伸張不一致，造成緯線松緊不等；中輥積膠過多，局都受力過大；卷取時布卷過松等因素造成。簾布打折 產生原因由于壓延速度和冷卻輥速度不一致，兩邊續(xù)布操作不一致；簾布伸張不均勻或墊布卷取過松所致。壓延簾布厚薄不均勻 產生原因是出于輥距調節(jié)不當，兩邊不等；輥溫不穩(wěn)定；壓延速度與冷卻速度配合不一是致；膠料可塑度不均所致。表面粗糙 產生原因是由于熱煉不足，膠料可塑度小或熱煉不均、熱煉、壓延時輥溫過高，造成膠料焦燒。

12、第二章 輪胎的成型工藝(一）輪胎制造工藝流程和準備工藝3、簾布裁斷（1）裁斷設備 常用的裁斷設備可分為臥式裁斷機和立式裁斷機兩大類。臥式裁斷機工作面大，精確度較高，適宜裁斷膠簾布，只是生產效率較低，需進一步改進完善 。立式裁斷機 為立式裝置，占地面積小，刀架質量小，所以能作快速的往復運動，載斷效率較高，適用于裁斷較窄的膠帆布，如鋼圈包布，胎圈包布等。 第二章 輪胎的成型工藝(一）輪胎制造工藝流程和準備工藝3、簾布裁斷（2）裁斷工藝 裁斷角度：斜交輪胎膠簾布裁斷角度一般為2832，膠帆布裁斷角度一般為4045，膠簾布裁斷角度精確度為0.5。裁斷寬度 是指膠簾、帆布裁斷過程中，兩條裁斷線之間的垂直

13、距離 。裁布過寬，不但浪費材科,而且使胎圈布厚度上移，引起肩空、肩裂;裁布過窄時，氣會使胎圈磨損.裁斷角度不精確會影響輪胎輪廓曲線的變化，而且造成胎冠爆破或影響輪胎的滾動阻力和耐磨性 。裁斷誤差：600mm以下3mm， 600mm-1000mm5mm，1000mm以上8mm。第二章 輪胎的成型工藝(一）輪胎制造工藝流程和準備工藝4、鋼圈制造（1）工藝流程 鋼絲調直浸酸處理清洗余酸熱風吹干壓出冷水冷卻卷層成圈切斷包口貼三角膠成型修剪 貼標簽（2）工藝要求溫度：機身溫度為4050，機頭溫度為70 鋼絲排列符合施工要求，鋼絲掛膠無漏銅，三角膠無翹起、無脫開，成型無脫空，包布均勻差級1mm，包布出角3

14、mm。第二章 輪胎的成型工藝（二）成型工藝 1、概念： 外胎成型是在成型機上將胎面、緩沖層、膠簾布、膠帆布、鋼圈按照施工標準依次貼合組成外胎胎坯的工藝過程。 2成型設備 （1)按機頭外形輪廓分 根據機頭外形輪廓的不同可分為鼓式、半鼓式、芯輪式及半芯輪式機頭的輪胎成型機，通常采用半鼓式和半芯輪式成型機。第二章 輪胎的成型工藝（二）成型工藝 2成型設備（1)按機頭外形輪廓分A、半鼓式成型機 其機頭形狀是中部平直，兩邊垂下，形如雙肩，稱為機頭鼓肩。用以固定鋼圈位置。此種成型機成型的外胎，在定型時胎圈部位發(fā)生變化，變形較大，鋼圈和簾布產生位移，僅適用于成型單鋼圈結構的輪胎機頭輪廓見圖3-10(a)所示

15、。 （二）成型工藝 2成型設備（1)按機頭外形輪廓分B、半芯輪式成型機 其機頭形狀與成品外胎胎圈部位內緣輪廓相似。用此種成型機成型的外胎，定型時胎圈部位基本不變化，適用于成型雙鋼圈或多鋼圈的載重輪胎和大型輪胎 。機頭輪廓見圖3-10 (b)所示。第二章 輪胎的成型工藝（二）成型工藝 2成型設備（1)按機頭外形輪廓分：半鼓式成型機、半芯輪式成型機機頭輪廓圖：第二章 輪胎的成型工藝（二）成型工藝 2成型設備（1)按成型機包邊方式分： 根據成型機包邊方式不同又可分為機械包邊，壓輥包邊和膠囊包邊輪胎成型機。中國普遍應用壓輥包邊式成型機。 第一節(jié) 輪胎的概述六、輪胎的制造工藝（二）成型工藝 2成型設備（

16、2)按成型機包邊方式分： 壓輥式成型機是由機箱、成型棒裝置、簾布筒掛架、1號簾布筒正包裝置、壓輥裝置、后壓輥裝置、側壓輥裝置、內外扣圈盤、卸胎裝置、程序控制裝置和成型機頭等部件組成。這種裝置不但結構簡單，生產效率高，同時可用于各種類型機頭的成型機，如目前半鼓式、半芯輪式機頭成型機基本是壓輥包邊式。第二章 輪胎的成型工藝（二）成型工藝3成型工藝方法 (l)套筒法 是指膠簾布預先制成簾布筒在成型機上成型的工藝方法。用于成型規(guī)格大、層數多、雙鋼圈以上的載重輪胎。成型前，預先將簾布筒、緩沖層布筒分別置于掛架上，鋼圈安放在內、外扣圈盤上備用，胎面可接成筒狀也可直接在機頭上接口。(2)層貼法 是指膠簾布不

17、必預先制成簾布筒;單層膠簾布從專門供布架引出，直接在成型機頭貼合的成型方法。適用于成型規(guī)格小、層數少或單鋼圈的轎車輪胎和小型輪胎。 第二章 輪胎的成型工藝（二）成型工藝3成型工藝方法 (3)膠囊包邊成型法，利用膠囊充氣膨脹來完成簾布筒的正包程序，這種正包法，使簾布隨著膠囊的膨脹過程而逐漸增大，胎圈部位的簾布不會產生折子，同時兩側是膠囊反包器，利用膠囊充氣作用完成簾布邊的翻轉，胎圈包卷，壓貼等反包過程。第二章 輪胎的成型工藝4、成型工藝常見的質量缺陷及采取措施（1）、成型工藝要求：五正是指簾布筒、緩沖層，胎面膠，鋼圈和胎圈包布五大部分要擺正。不對稱不但會影響輪胎的均勻性，而且造成局部應力增大而損

18、壞五無是指無氣泡、無折子、無雜質、無斷線和 無掉膠。一牢是指各部件貼合要牢固。補充：貼合七無：無氣泡、無折子、無雜質、無掉膠、無劈縫、無彎曲、 無脫層。 第二章 輪胎的成型工藝5、成型工藝常見的質量缺陷及解決措施(2)、成型質量缺陷及解決措施：如： 胎里斷線、圈口斷線、胎面折子 胎圈折子、胎面上偏、布筒上偏 鋼圈錯位、油皮膠爛、緩沖上偏 胎面爬頭、胎面裂口、胎側裂口 胎面雜物、胎面氣泡、胎面起鼓 圈口露白、包 布 窄、包 布 寬 胎 側 薄、口 空、翹 邊 等共21項缺陷及對應措施 第一節(jié) 輪胎的概述六、輪胎的制造工藝（四）外胎硫化工藝1、外胎硫化流程圖罐式硫化為例：壓頭刷滑石粉扎眼烘胎定型裝

19、模合模壓模裝鍋硫化冷卻起模刺水后充氣冷卻扒水胎割毛包裝第二章 輪胎的成型工藝（四）外胎硫化工藝2外胎硫化前準備工藝 （1）、刷滑石粉 目的：在化硫化過程中，防止胎里與水胎粘連；在定型時，便于水胎在胎胚內舒展，保證定型質量。 要求：各處要涂刷均勻；滑石粉干后才可扎眼。第二章 輪胎的成型工藝（2）、胎坯刺孔目的 避免胎體內的氣體未排盡而造成肩空，肩裂。刺孔工藝 將定型前的胎坯置于刺孔機上，按一定的工藝要求刺孔。第二章 輪胎的成型工藝（3）、烘胎目的 使成型時胎坯內部分殘存的汽油和水分得到充分揮發(fā)，避免定型時起泡或脫層；同時使胎坯柔軟，便于定型，硫化時易于流動，填滿模型，使外胎花紋清晰美觀；預熱胎坯

20、還可縮短硫化時間。第二章 輪胎的成型工藝（3）、胎坯預熱和停放工藝條件 A、胎坯不能與熱源接觸，應遠離熱源0.5m以上。B、胎胚存放整齊，先進先出；C、溫度與時間： 烘胎房蒸汽排管加溫方法進行預熱：溫度保持在40左右;時間為412h； 遠紅外線專用設備預熱：溫度為5060，頂熱時間可縮短至2h左右； 高頻率專用設備預熱：溫度為6080，預熱時間僅需10l5min。第二章 輪胎的成型工藝（4）、胎坯定型 目的：把呈圓筒狀的胎坯變成近似外胎輪廓，便于裝入模具進行硫化。工藝要求 通常應用萬能空氣定型機定型，定型風壓為： 大型輪胎不小于440kPa； 中型輪胎不小于390kPa； 小型輪胎不小于245kPa。 第二章 輪胎的成型工藝（三）外胎硫化工藝3硫化工藝A、硫化的方法與設備按設備