轮胎的基本知识

学号：20081749轮胎生产工艺基本知识轮胎的定义和作用:轮胎在技术上的定义是:轮胎是装配在轮辋或轮轴上,为车辆与道路之间的连接体,供车辆或飞机运行及滑落的圆环型弹性体。轮胎对于汽车来说,好比是人的双脚,是汽车的行走机构。轮胎是汽车的主要部件之一,轮胎安装在汽车上的作用是:1.承受汽车和它所载重量;此称为承载能力。2.向地面传递汽车驱动、牵引、加速、转向和刹车的各种力等功能;此称为适应汽车动力运行性能要求的能力。3.能使汽车在各种气候、路面和速度条件下驾驶自如、操纵稳定和高速安全的功能;此称为安全性。4.缓冲震动、减小噪音、乘坐舒适的功能;此称为舒适性。轮胎质量性能的基本要求空心充气轮胎的发明对汽车工业的发展起了推动作用。与此同时,随着汽车行驶速度的提高和公路路面的改善尤其是高速公路的发展,对轮胎的质量性能提出了更高的以下基本要求:1.高的负荷能力和很好的缓冲性能;2.大的牵引力和很好的刹车能力;3.良好的转弯能力及方向稳定性能力;4.好的耐磨性能及耐久性能;5.安全性及低滚动阻力。胶料生产的主要工艺过程: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。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。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。生产工艺: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。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。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。复合压出：(1)供胶胶质要热炼均匀，温度一致才能进热喂料押挤出机；(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、焦烧等弊病，必要时要降低押出速度；(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。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)型辊辊套要注意减少碰撞．加热时间不少于半小时，温度115℃；(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.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。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。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.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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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