轮胎成型工艺

第二章轮胎的成型工艺

张馨高分子材料实训中心2008年3月第二章轮胎的成型工艺(一）轮胎制造工艺流程和准备工艺其中工序包括：胶料混塑炼、胎体帘帆布压延、胎面压出、胶帘帆布裁断、钢丝圈制造、贴合、成型、硫化等轮胎制造工艺流程见下图：轮胎制造工艺流程图：生胶及原材料加工、称量↓密炼机塑、混炼↓压片、冷却、下料↓帘帆布干燥胶料热炼↓↓↓↓↓↓↓汽门嘴化学处理过滤垫带压出胎面压出三角胶条压型钢丝压出和成圈帘帆布压延↓↓↓↓↓↓↓粘贴胶垫加硫磺接头定长、切割钢圈制造←裁断↓↓↓↓↓气门嘴硫化热炼垫带硫化接头↓帘布筒贴合、帆布↓↓↓↓↓↓↓内胎压出↓外胎成型↓↓↓内胎接头成型↓外胎定型↓↓内胎硫化↓外胎硫化↓↓内胎检验垫带检验外胎成品检验

↓↓↓配套入库包装第二章轮胎的成型工艺(一）轮胎制造工艺流程和准备工艺1、胎面压出（1）胎面的结构形式

轮胎胎面的胎冠和胎侧的作用不同，胶料的性能要求不同。一般有如下几种形式：①一方一块②两方两块（a)③

两方三块（b)④三方四块（c)⑤四方五块第二章轮胎的成型工艺(一）轮胎制造工艺流程和准备工艺1、胎面压出（2）胎面压出方法①胎面压出按设备分为热喂料挤出法与冷喂料挤出法②按胎面压出方法分为整体压出法与分层压出法

第二章轮胎的成型工艺(一）轮胎制造工艺流程和准备工艺1、胎面压出（3）胎面压出工艺条件①胎面压出工艺流程胎面压出工艺有热喂料压出和冷喂料压出两种。热喂料压出工艺流程为:热炼→压出→贴合→秤量→冷却→自动打印(规格,标记)→打磨→自动定长→裁断→检验→存放。除热炼工艺在热炼机上完成外，其它工工序由挤出机联动装置流水作业完成。冷喂料压出工艺采用复合压出，工艺流程为:割条→冷喂料→复合压出→输送(自然冷却)→收缩辊道→预秤量、扫锚(各部位尺寸)→冷却→自动打印→自动定长→裁断→称量→检验→存放。第二章轮胎的成型工艺(一）轮胎制造工艺流程和准备工艺1、胎面压出（3）胎面压出工艺条件压出温度：胎面压出前，首先预热机头、机身及口形板,供胶温度控制在80～90℃左右。一般挤出机机筒温度为40±5℃,机头温度为80±5℃，口型板温度为85±5℃，不应超过100℃，排胶温度应小于120℃。第二章轮胎的成型工艺(一）轮胎制造工艺流程和准备工艺1、胎面压出（3）胎面压出工艺条件压出速度：挤出机压出速度直接影响胎面半成品的规格及致密性，压出速度快,胎面半成品膨胀率及收缩率增大，表面粗糙；压出速度慢，半成品表面光滑，保证胎面压出质量。压出速度即单位时间内压出长度（m/min）。压出速度的快慢取决于挤出机的螺杆转速，一般转速范围在30～5Or/mjn时，压出速度为4～12m/min。压出速度的快慢根据轮胎规格而定，大规格胎面压出速度应比小规格胎面压出速度慢。压出速度还与生胶品种、胶料含胶率、可塑度、压出温度等因素有关，天然橡胶胎面压出速度应比合成胶胎面压出速度慢。第二章轮胎的成型工艺(一）轮胎制造工艺流程和准备工艺1、胎面压出（3）胎面压出工艺条件冷却半成品胎面的冷却程度影响压出质量。胎面胶压出离开口型时，胶温高达120℃以上，极易产生热变形,加速其收缩定型;影响规格尺寸的稳定性，同时在存放过程中容易焦烧,因此,必须将胶温降至40℃以下，才能获得充分冷却。胎面压出工艺条件

热喂料压出法的胎面压出后，通常采用水槽或喷淋等方法冷却半成品胎面。冷却过程中，为防止压出胶料因骤冷而引起局部收缩及喷霜，水槽宜用分段逐步冷却方法，水槽长度不应过短，可高达1OOm以上，第一段冷却水温度稍高,约为4O℃，第二段冷却水温度略低，第三段冷却水温度最低，可降到2O℃左右，对半成品胎面的存放有利。喷淋法冷却胎面效率较高，但冷却水温度要求低于2O℃，以12～15℃为宜。胎面压出工工艺条件冷喂料复合合压出机在在胎面压出出后，首先先自然冷却却，再经收收缩辊道定定型，迸入入冷却水槽槽，其中喷喷淋冷却25m，浸浸泡冷却1OOm。。第二章轮轮胎的成成型工艺(一）轮胎胎制造工艺艺流程和准准备工艺1、胎面压压出（4）胎面压出常常见的质量量缺陷及产产生原因胎面内部有有气孔产生原因为为:原材料料中水分或或挥发物多多;热炼工工艺不当，，夹入空气气;压出温温度过高;压出速度度过快，供供胶不足。。胎面断面尺尺寸、重量量不符合要要求产生原因为为:压出口口型板安装装不正；口口型板变形形;热炼温温度和压出出温度掌握握不正;压压出速度不不均匀或联联动装置配配合不当;压出后冷冷却不足;热炼不充充分。焦烧产生原因为为:胶料配配方设计不不当，焦烧烧性能差;热炼和压压出温度过过高;机头头中有积胶胶、死角或或冷却水不不通;供胶胶中断;空空车滞料。。断边烂边产生原因为为:热炼不不足,胶料料可塑性小小;胶料焦焦烧;胎面面口型边部部流胶口小小或堵塞;机头、口口型板温度度低。第二章轮轮胎的成成型工艺(一）轮胎胎制造工艺艺流程和准准备工艺2、帘布压压延（1）压延设备轮轮胎帘帘、帆布挂挂胶常用四四辊压延机机和三辊压压延机,三辊压延机机用于胶料料压片或帘帘，帆布擦擦胶和贴胶胶四辊压延机机用于帘、、帆布贴胶胶或胶片的的贴合，常常用的为L型或T型型、现代采用的的Z型或S型压延机;四辊压延机机的几种形形式可见图图3-6所所示。第二章轮轮胎的成成型工艺(一）轮胎胎制造工艺艺流程和准准备工艺2、帘布压压延（2）压延延工艺要求求温度：供胶温度度应保持均均匀稳定，，一般约90℃。压压延机辊筒筒温度，上上辊、中辊辊为100±5℃，，旁辊、下下辊为95±5℃。。帘布温度度保持在70℃左右右速度∶用V1、、V2、V3,V4表示旁轴轴、上辊、、中辊和下下辊的速度度，辊筒速速度之间的的关系，贴贴胶时帘布布通过的上上辊、中辊辊速度必须须相等，旁旁辊与下辊辊速度相等等，两面贴贴胶时，则则彼此关系系为V2=V3≥V1=V4)即V1:V2:V3:V4为1:1.4:1.4:1帘布张力：：张力在1.5kN/根左右帘布厚度：：帘布上下层层挂胶厚度度分别为0.4～0.5mm缓冲层层上下挂胶胶厚度为0.65～～0.7Omm。压压延后挂胶胶帘布在存存放过程中中，因收缩缩使得压延延厚度增加加，增厚比比值一般约约为1.05～１.l0（见下表））第二章轮轮胎的成成型工艺浸胶人造丝1840dtex/2内层帘布，mm外层帘布，mm缓冲层帘布，mm帘线粗度上胶片厚度下胶片厚度挂胶帘布总厚度挂胶帘布使用厚度0.680.400.401.081.150.680.500.501.111.200.680.650.651.201.35浸胶热伸张尼龙1400dtex/2

帘线粗度上胶片厚度下胶片厚度挂胶帘布总厚度挂胶帘布使用厚度0.650.420.421.001.070.650.450.451.041.150.650.650.651.251.35浸胶热伸张尼龙1870dtex/2

尼龙930dtex/2帘线粗度上胶片厚度下胶片厚度挂胶帘布总厚度挂胶帘布使用厚度0.750.470.471.111.200.750.500.501.111.200.550.650.650.931.35第二章轮轮胎的成成型工艺(一）轮胎胎制造工艺艺流程和准准备工艺2、帘布压压延（4）帘布布压延工艺艺中常见的的质量缺陷陷及产生原原因帘布掉皮、、附着力差差产生原因由由于干燥不不足,帘布布含水率高高；帘布表表面不清洁洁或有油污污；帘布本本身温度低低；胶料热热炼不够，，可塑度小小；压延温温度低或速速度过快；；滚距调节节不当,压压力不足等等帘布出兜(即帘布中中部松两边边紧)其产生原田田由于帘布布本身密度度不均造成成帘线伸长长率不一致致；帘布干干燥不足，，含水率高高；下辊温温度过高，，胶料粘贴贴下辊使中中部与边部部帘线受力力不均匀；；中辊局部部积胶过多多等因素造造成。帘布压坏产生原因由由于操作配配合不当如如递布时两两边速废不不一致，辊辊距调节两两边大小不不等，胶料料中掺有胶胶疙瘩所造造成。帘线跳线、、弯曲产生原因由由于胶料热热炼不足，，胶料软硬硬程度不均均匀；帘线线受潮后伸伸张不一致致，造成纬纬线松紧不不等；中辊辊积胶过多多，局都受受力过大；；卷取时布布卷过松等等因素造成成。帘布打折产生原因由由于压延速速度和冷却却辊速度不不一致，两两边续布操操作不一致致；帘布伸伸张不均匀匀或垫布卷卷取过松所所致。压延帘布厚厚薄不均匀匀产生原因是是出于辊距距调节不当当，两边不不等；辊温温不稳定；；压延速度度与冷却速速度配合不不一是致；；胶料可塑塑度不均所所致。表面粗糙产生原因是是由于热炼炼不足，胶胶料可塑度度小或热炼炼不均、热热炼、压延延时辊温过过高，造成成胶料焦烧烧。第二章轮轮胎的成成型工艺(一）轮胎胎制造工艺艺流程和准准备工艺3、帘布裁裁断（1）裁断设备常常用的的裁断设备备可分为卧卧式裁断机机和立式裁裁断机两大大类。卧式裁断机机工作面大，，精确度较高高，适宜裁裁断胶帘布布，只是生生产效率较较低，需进进一步改进进完善。立式裁断机机为立立式装置，，占地面积积小，刀架架质量小，，所以能作作快速的往往复运动，载断断效率较高高，适用于于裁断较窄窄的胶帆布布，如钢圈圈包布，胎胎圈包布等等。第二章轮轮胎的成成型工艺(一）轮胎胎制造工艺艺流程和准准备工艺3、帘布裁裁断（2）裁断工艺裁断角度：斜交轮胎胎胶帘布裁裁断角度一一般为28～32°°，胶帆布布裁断角度度一般为40°～45°，胶胶帘布裁断断角度精确度为0.5°。裁断宽度是指胶帘、、帆布裁断断过程中，，两条裁断断线之间的的垂直距离离。裁布过宽，，不但浪费费材科,而而且使胎圈圈布厚度上上移，引起起肩空、肩肩裂;裁布布过窄时，，气会使胎胎圈磨损.裁断角度度不精确会会影响轮胎胎轮廓曲线线的变化，，而且造成成胎冠爆破破或影响轮轮胎的滚动动阻力和耐耐磨性。裁断误差差：600mm以下下±3mm，600mm-1000mm±5mm，1000mm以上±8mm。第二章轮轮胎的成成型工艺(一）轮胎胎制造工艺艺流程和准准备工艺4、钢圈制制造（1）工艺艺流程钢丝→调直直→浸酸处处理→清洗洗余酸→热热风吹干→→压出→冷冷水冷却→卷层→→成圈→切切断→包口口→贴三角角胶→成型型→修剪→贴标签（2）工艺艺要求温度：机身温度为为40～50℃，机机头温度为为70℃钢丝排列符合施工要要求，钢丝丝挂胶无漏漏铜，三角胶无翘起、无无脱开，成成型无脱空空，包布均匀匀差级±1mm，包布出角角±3mm。第二章轮轮胎的成成型工艺（二）成型型工艺1、概念：：外胎成型是是在成型机机上将胎面面、缓冲层层、胶帘布布、胶帆布布、钢圈按按照施工标标准依次贴贴合组成外外胎胎坯的的工艺过程程。2．成型设设备（1)按机机头外形轮轮廓分根据机头外外形轮廓的的不同可分分为鼓式、、半鼓式、、芯轮式及及半芯轮式式机头的轮轮胎成型机机，通常采采用半鼓式式和半芯轮轮式成型机机。第二章轮轮胎的成成型工艺（二）成型型工艺2．成型设设备（1)按机机头外形轮轮廓分A、半鼓式成型型机其其机头形状状是中部平平直，两边边垂下，形形如双肩，，称为机头头鼓肩。用用以固定钢钢圈位置。。此种成型型机成型的的外胎，在在定型时胎胎圈部位发发生变化，，变形较大大，钢圈和和帘布产生生位移，仅仅适用于成成型单钢圈圈结构的轮轮胎机头轮轮廓见图3-10(a)所示示。（二）成型型工艺2．成型设设备（1)按机机头外形轮轮廓分B、半芯轮式成成型机其机头形状状与成品外外胎胎圈部部位内缘轮轮廓相似。。用此种成成型机成型型的外胎，，定型时胎胎圈部位基基本不变化化，适用于于成型双钢钢圈或多钢钢圈的载重重轮胎和大大型轮胎。机头轮廓见见图3-10(b)所示。。第二章轮轮胎的成成型工艺（二）成型型工艺2．成型设设备（1)按机机头外形轮轮廓分：半鼓式成型型机、半芯芯轮式成型型机机头轮轮廓图：第二章轮轮胎的成成型工艺（二）成型型工艺2．成型设设备（1)按成成型机包边边方式分：：根据成型机机包边方式式不同又可可分为机械械包边，压压辊包边和和胶囊包边边轮胎成型型机。中国普普遍应用压压辊包边式式成型机。。第一节轮轮胎的概概述六、轮胎的的制造工艺艺（二）成型型工艺2．成型设设备（2)按成成型机包边边方式分：：压辊式成型型机是由机机箱、成型型棒装置、、帘布筒挂挂架、1号号帘布筒正正包装置、、压辊装置置、后压辊辊装置、侧侧压辊装置置、内外扣扣圈盘、卸卸胎装置、、程序控制制装置和成成型机头等等部件组成成。这种装装置不但结结构简单，，生产效率率高，同时时可用于各各种类型机机头的成型型机，如目目前半鼓式式、半芯轮轮式机头成成型机基本本是压辊包包边式。第二章轮轮胎的成成型工艺（二）成型型工艺3．成型工工艺方法(l)套筒法是指胶帘布预预先制成帘布布筒在成型机机上成型的工工艺方法。用用于成型规格格大、层数多多、双钢圈以以上的载重轮轮胎。成型前前，预先将帘帘布筒、缓冲冲层布筒分别别置于挂架上上，钢圈安放放在内、外扣扣圈盘上备用用，胎面可接接成筒状也可可直接在机头头上接口。(2)层贴法是指胶帘布不不必预先制成成帘布筒;单单层胶帘布从从专门供布架架引出，直接在成成型机头贴合合的成型方法法。适用于成成型规格小、、层数少或单单钢圈的轿车车轮胎和小型型轮胎。第二章轮轮胎的成型工工艺（二）成型工工艺3．成型工艺艺方法(3)胶囊包包边成型法，，利用胶囊充气气膨胀来完成成帘布筒的正正包程序，这这种正包法，，使帘布随着着胶囊的膨胀胀过程而逐渐渐增大，胎圈圈部位的帘布布不会产生折折子，同时两两侧是胶囊反反包器，利用用胶囊充气作作用完成帘布布边的翻转，，胎圈包卷，，压贴等反包包过程。第二章轮轮胎的成型工工艺4、成型工艺艺常见的质量量缺陷及采取取措施（1）、成型型工艺要求：：五正是指帘布布筒、缓冲层层，胎面胶，，钢圈和胎圈圈包布五大部部分要摆正。。不对称不但但会影响轮胎胎的均匀性，，而且造成局局部应力增大大而损坏五无是指无气气泡、无折子子、无杂质、、无断线和无掉胶。一牢是指各部部件贴合要牢牢固。补充：贴合七无：无无气泡、无折折子、无杂质质、无掉胶、、无劈缝、无无弯曲、无无脱层。第二章轮轮胎的成型工工艺5、成型工艺艺常见的质量量缺陷及解决决措施(2)、成型型质量缺陷及及解决措施：：如：胎胎里断线、圈圈口断线、胎胎面折子胎圈折子、胎胎面上偏、布布筒上偏钢圈错位、油油皮胶烂、缓缓冲上偏胎面爬头、胎胎面裂口、胎胎侧裂口胎面杂物、胎胎面气泡、胎胎面起鼓圈口露白、包包布窄、、包布宽宽胎侧薄、、口空空、翘边边等共21项缺陷及对应应措施第一节轮轮胎的概述六、轮胎的制制造工艺（四）外胎硫硫化工艺1、外胎硫化化流程图罐式硫化为例例：压头——刷滑滑石粉——扎扎眼——烘胎胎——定型———装模———合模——压压模——装锅锅——硫化———冷却———起模——刺刺水——后充充气冷却———扒水胎———割毛——包包装第二章轮轮胎的成型工工艺（四）外胎硫硫化工艺2．外胎硫化化前准备工艺艺（1）、刷滑石粉①目的：在化化硫化过程中中，防止胎里里与水胎粘连连；在定型时时，便于水胎胎在胎胚内舒舒展，保证定定型质量。②要求：各各处要涂刷均均匀；滑石粉粉干后才可扎扎眼。第二章轮轮胎的成型工工艺（2）、胎坯刺孔①目的避免胎胎体内的气体体未排尽而造造成肩空，肩肩裂。②刺孔工艺将将定型前的的胎坯置于刺刺孔机上，按按一定的工艺艺要求刺孔。。第二章轮轮胎的成型工工艺（3）、烘胎①目的使成型时胎坯坯内部分残存存的汽油和水水分得到充分分挥发，避免免定型时起泡泡或脱层；同时使胎坯柔柔软，便于定定型，硫化时时易于流动，，填满模型，使外胎花花纹清晰美观观；预热胎坯还可可缩短硫化时时间。第二章轮轮胎的成型工工艺（3）、胎坯预热和停停放②工艺条件A、胎坯不能能与热源接触触，应远离热热源0.5m以上。B、胎胚存放放整齐，先进进先出；C、温度与时时间：烘胎房蒸汽排排管加温方法法进行预热：：温度保持在在40℃左右右;时间为4～12h；；远红外线专用用设备预热：：温度为50～60℃，，顶热时间可可缩短至2h左右；高频率专用设设备预热：温温度为60～～80℃，预预热时间仅需10～l5mi