浅析摩托车轮胎工艺及质量控制2.docx
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浅析摩托车轮胎工艺及质量控制2
浅析摩托车轮胎工艺及质量控制
(2)
王正进;张亚州;郭珍;肖利群
【摘要】@@(上接2007年第9期)rnf)压延帘布厚薄不均匀:
产生原因为辊距调节不当,两边不等;辊温不稳定;压延速度与冷却速度配合不一致;胶料可塑度不均.rng)表面粗糙:
产生原因是热炼不足,胶料可塑度小或热炼不均,热炼、压延时辊温过高,造成胶料焦烧.
【期刊名称】《摩托车技术》
【年(卷),期】2007(000)010
【总页数】4页(P22-25)
【关键词】摩托车轮胎;质量控制;工艺;压延速度;冷却速度;不均匀;不稳定;可塑度
【作者】王正进;张亚州;郭珍;肖利群
【作者单位】江苏省盐城市圣茂机械厂;江苏省盐城市圣茂机械厂;江苏省盐城市圣茂机械厂;江苏省盐城市圣茂机械厂
【正文语种】中文
【中图分类】工业技术
工艺-材料■“。
,、。
㈡i_“f、浅析摩托车轮胎工艺及质量控制
(2)王正进张亚州郭珍肖利群(江苏省盐城市圣茂机械厂)ABriefAnalysisofMotorcycleTireTechnologyandQualityContr01
(2)WangZhengjinZhangYazhouGuoZhenXiaoLiqun(JiangsuYanchengShengmaoMachineryFactory)(上接2007年第9期)f)压延帘布厚薄不均匀:
产生原因为辊距调节不当,两边不等;辊温不稳定;压延速度与冷却速度配合不一致;胶料可塑度不均。
g)表面粗糙:
产生原因是热炼不足,胶料可塑度小或热炼不均,热炼、压延时辊温过高,造成胶料焦烧。
1.5胶帘、帆布裁断和贴合外胎中所用的帘布包括胎体帘布和缓冲层帘布;帆布包括钢丝圈包布和胎圈包布。
成型前要按产品的规格和结构时间要求,将整幅帘布、帆布裁成一定宽度、一定角度的半成品备用,这个过程称为裁断。
裁断角度及裁断宽度:
胶帘、帆布在裁断机上要严格按照作业标准规定的角度、宽度裁断成半成品备用。
裁布过宽,浪费材料,使胎圈布厚度上移,引起肩空、肩裂;裁布过窄,胎圈磨损。
裁断角度不精确,影响轮胎轮廓曲线变化,造成胎冠爆破或影响轮胎的滚动阻力和耐磨性。
裁断宽度是指胶帘、帆布裁断过程中,2条相邻主要问题是系统成本、封装及耐久性。
2.4多气门及可变气门正时四冲程发动机通常每缸有2个气门,发动机转速加大时,气门开启时间和升程固定不变,随着发动机转速的增加,进、排气的空气阻力也相应增加。
目前,高性能运动型摩托车已使用多气门技术,为获22裁断之间的垂直距离,如图3所示。
不同规格轮胎胶帘布裁断宽度尺寸不同,同规格轮胎不同部位胶帘布宽度亦不尽相同。
图3裁断宽度和裁断角示意虽然各帘布层的裁断宽度是按作业标准而定,但帘布裁断后有回缩现象,因此要严格执行帘布的裁断宽度及公差,如表4所示。
大头小尾不大于4mm以保证帘布在成型后的反包高度,确保各布层边缘有一定差级,使胎侧部位厚度均匀过渡,以避免胎圈上部帘线折断。
裁断角度指裁断线与经线垂直构成的夹角,如得更好的进排气效果,在四气门设计中允许火花塞座更靠近燃烧室中心,以减小火焰传播距离,减少燃烧室远离火花塞区域燃烧的可能性。
另外,利用2股进入燃烧室的气体获得更好的油气混合效果,进一步增加燃烧效率,减少发动机污染物排放。
(未完待续)工艺-材料■“。
,、。
㈡i_“f、郭珍肖利群(BriefAnalysisofMotorcycleTireTechnologyandQualityContr01
(2)WangZhengjinZhangGuoZhenXiaoLiqun(JiangsuYanchengShengmaoMachineryFactory)上接2007年第9期)f)不当,两边不等;辊温不稳定;压延速度与冷却速g)表面粗糙:
产生原因是热炼不足,胶料可塑度小或热炼不均,热炼、压延时辊温过高,造成胶料焦烧。
1.5胶帘、帆布裁断和贴合外胎中所用的帘布包括胎体帘布和缓冲层帘布;帆布包括钢丝圈包布和胎圈包布。
成型前要按产品的规格和结构时间要求,将整幅帘布、帆布裁成一定宽度、断。
裁断角度及裁断宽度:
胶帘、帆布在裁断机上要裁断宽度是指胶帘、帆布裁断过程中,2条相邻主要问题是系统成本、封装及耐久性。
2.4四冲程发动机通常每缸有2个气门,发动机转速加大时,气门开启时间和升程固定不变,随着发动机转速的增加,进、排气的空气阻力也相应增加。
目前裁断之间的垂直距离,如图3所示。
不同规格轮胎胶帘布裁断宽度尺寸不同,同规格轮胎不同部位胶帘布宽度亦不尽相同。
虽然各帘布层的裁断宽度是按作业标准而定,但帘布裁断后有回缩现象,因此要严格执行帘布的裁断宽度及公差,如表4所示。
大头小尾不大于4mm以保证帘布在成型后的反包高度,确保各布层边缘有一定差级,使胎侧部位厚度均匀过渡,以避免胎圈上部帘线折断。
裁断角度指裁断线与经线垂直构成的夹角,如得更好的进排气效果,在四气门设计中允许火花塞座更靠近燃烧室中心,以减小火焰传播距离,减少燃烧室远离火花塞区域燃烧的可能性。
另外,利用2股进入燃烧室的气体获得更好的油气混合效果,进一步增加燃烧效率,减少发动机污染物排放。
图3所示。
斜交轮胎胶帘布裁断角一般为30。
~40。
,胶帆布裁断角一般为40。
~45。
,胶帘布裁断角精确度为0.5。
~1。
。
表4帘布裁断宽度及公差┏━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━┓┃┃裁断公差,mm┃┃帘布裁断宽度,mm┃┃┃┣━━━━━┳━━━━━━┳━━━━┫┃┃棉帘线┃人浩幺生尼龙┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━┫┃500以下+3+2500N1000+5+41000~】5001715卜41500以上+9{715┃┗━━━━━━━━━━┻━━━━━┻━━━━━━┻━━━━┛2轮胎成型工艺要求和常见质量问题2.1成型工艺要求成型工艺中出现的质量缺陷主要是操作不当造成的,推行“五正、五无、一牢”操作法,严格按成型工艺条件要求,保证成型质量。
a)五正:
指帘布筒、缓冲层、胎面胶、钢圈和胎圈这5大部分要摆正,不然会影响轮胎的均匀性,造成局部应力增大。
1)帘布简要上正,否则会造成帘布差级集中,影响帘布层的应力分布,加速轮胎的损坏。
会出现反包一边超高、一边超低,使屈挠点一边上移,增加肩部变形生热,产生胎肩脱空,另一边下移,使胎圈上部过渡部位增大,生热增加,该部位帘布脱层、折断。
2)缓冲层位于胎面与帘布层之间,是轮胎受力最大、生热最高的部位,缓冲层歪斜,会导致轮胎在行驶时应力集中,肩部脱空爆破损坏。
3)胎面胶要上止,否则会造成材料分布不均匀肩部厚度不均匀),使中部生热,出现肩空、肩裂,日后使用会因受力不均导致磨损不一致。
4)钢圈要上正,不然会造成钢圈上抽,影响轮胎在轮辋上的固着及胎圈的受力分布,造成轮胎早期损坏。
5)胎圈包布要上正。
胎圈包布直接与轮辋接触,上不正会影响外胎与轮辋的紧密固定,行驶时造成外胎脱出。
b)五无:
是指无气泡、无褶于、无杂质、无断线和无掉胶。
1)胎坯内部要求无气泡,否则轮胎行驶中气泡内空气受热膨胀,胎体帘布间会脱层导致早期损坏;2)帘布简要求无褶子,否则会使帘布局一,…、工艺·材料部增厚、帘线密度增大,使胎圈包固不紧胎圈宽度变大,影响胎圈压缩系数,硫化时产生子口出边等;3)杂质的存在会产生脱层,影响粘合力和胎体强度;4)断线使胎体强度下降;5)掉胶影响布层的粘合力及均匀性。
c)一牢:
是指各部件贴合要层层牢固,不然会降低部位间的结合,出现脱空等,导致轮胎早期损坏。
2.2成型风压成型使用风压不低于0.392MPa,/fi高于0.588MPa。
成型风压过小,帘布层压不实,各层问空气赶不}f5去;风压过高,帘线会被压扁、压坏,降低胎体帘布层强度。
2.3胎面接头工艺胎面接头时胎面胶过短、过长均小可以。
过短,即使经拉扯后接头搭上了,但接头处胶料存在拉应力,易造成轮胎胎侧裂口;过长,接头处胶料过多,易造成成品内鼓。
成型工艺质量缺陷及改进措施成型时半成品部件有下列缺陷的,必须予以修理。
1)各部件之间有气泡,必须刺破压实;2)胎圈隆起,必须刺透,放尽气泡;3)胎圈包布偏歪超过公差范围、包布破损,必须起开重上,局部另换包布;4)胎圈包布翘起、打褶,必须起开按平压实;5)胎圈包布掉胶,必须涂刷胶浆;6)胎面边处没有压实、翘起,必须粘牢压实;7)胎面接头张嘴,必须粘牢压实,缺胶处补贴胶片;8)上胎面前,缓冲层布筒上歪的,必须起开调正后重上;9)钢圈上歪必须起开重上;10)胎里油皮胶掉胶必须补贴同种胶片。
3轮胎硫化过程中常见质量问题3.1外胎常见外观质量胎侧裂口和重皮:
常出现在胎侧部下防水线附近或胎面接头处,产生原因足胶料流动性不好或胶料流动过大;半成品胎侧表面有油污或涂刷隔离23图3所示。
斜交轮胎胶帘布裁断角一般为30~40胶帆布裁断角一般为40~45胶帘布裁断角精1表4帘布裁断宽度及公差┏━┳┓┣┫╋500N1000┗┻┛2.1成型工艺要求成型工艺中出现的质量缺陷主要是操作不当造成的,推行五正、五无、一牢”操作法,严格按五正:
指帘布筒、缓冲层、胎面胶、钢圈和胎圈这5大部分要摆正,不然会影响轮胎的均匀性,造成局部应力增大。
1)帘布简要上正,否则会造成帘布差级集中,影响帘布层的应力分布,加速轮胎的损坏。
点一边上移,增加肩部变形生热,产生胎肩脱空,另一边下移,使胎圈上部过渡部位增大,生热增加,该部位帘布脱层、折断。
2)缓冲层位于胎面与帘布层之间,会导致轮胎在行驶时应力集中,肩部脱空爆破损坏。
3)胎面胶要上止,否则会造成材料分布不均匀日后使用会因受力不均导致磨损不一致。
4)钢圈要上正,不然会造成钢圈上抽,影响轮胎在轮辋上的固着及胎圈的受力分布,造成轮胎早期损坏。
5)胎圈包布要上正。
胎圈包布直接与轮辋接触,上不正会影响外胎与轮辋的紧密固定,行驶时造成外胎脱出。
中气泡内空气受热膨胀,胎体帘布间会脱层导致早期损坏;2)帘布简要求无褶子,否则会使帘布局一…、·3)杂质的存在会产生脱层,影响粘合力和胎体强度;4)断线使胎体强度下降;5)掉胶影响布层的粘坏。
2.2成型风压成型使用风压不低于0.392MPa,/fi高于0.588不}f5去;风压过高,帘线会被压扁、压坏,降低胎2.3胎面接头工艺胎面接头时胎面胶过短、过长均小可以。
过短,理。
)各部件之间有气泡,必须刺破压实;2)胎圈隆起,必须刺透,放尽气泡;3)胎圈包布偏歪超过公差范围、包布破损,必须起开重上,局部另换包布;4)胎圈包布翘起、打褶,必须起开按平压实;5)胎圈包布掉胶,必须涂刷胶浆;6)胎面边处没有压实、必须粘牢压实,缺胶处补贴胶片;8)上胎面前,缓冲层布筒上歪的,必须起开调正后重上;9)钢圈上歪必须起开重上;10)胎里油皮胶掉胶必须补贴同种胶片。
附近或胎面接头处,产生原因足胶料流动性不好或胶料流动过大;半成品胎侧表面有油污或涂刷隔离工艺·材料_、_.、t、剂过多;模行温度过高或硫化前胎坯在模型内停留时间过长,模型排气不当使模型内有残留气体等。
b)缺胶:
常出现在胎侧部位,产生原因是模型排气孔或排气线设计不当,排气孔堵塞;水胎内压不足;胶料流动不好;模具有水分、不清洁或模温过高、升温过快等。
c)起泡脱层:
通常发生在胎肩、胎冠、胎侧表面和内部。
原因是胎坯成型后停放时间过短;硫化内压不足、欠硫;半成品胎面形状不合理或胶量不足帘布层含水太多或部件中残存空气;成型时布层间刷汽油过多;胶料沾有水分及油污;水胎或胶囊在硫化中产生穿孔等。
d)花纹裂口、掉块:
产生原因是胎面过硫;起模时温度过高或操作不当、模具设计不合理。
e)胎里裂缝和跳线:
通常出现在第一、二层帘布上,帘线排列不规则、裂口或重叠,产生原因是胎坯里有水分、油污或隔离剂过多,胎冠部、嘴子对应部位或接口处开漏,水胎被刺破;压延或成型时操作不当,造成帘布出兜、局部帘线伸张不均。
f)第一层帘线弯曲(也称帘线打弯):
主要是帘线伸张不足造成,或鼓宽度过宽(如用错成型鼓等)。
g)胎里帘线凹凸不平:
胎里杂质或水胎舒展不开产生打褶。
h)子口出边:
胎坯、胎趾部位有挤出的胶布边称子口出边。
产生原因是胎坯胎圈部成型过松、过厚;水胎装放不正,钢丝圈直径设计过小;水胎牙子硫化过宽或变形。
i)钢丝折断:
产生原因是钢丝圈直径设计过小,或胎圈底部压缩系数取值不当;成型操作把钢圈扣歪硫化合模时极易压坏钢丝。
j)胎冠出胶边(也称流失胶边):
是硫化时上下模合缝口不严造成胎面胶流出而形成的胶边,是高压不稳定或掉压引起的,严重时胶边中带有帘布,此时轮胎应报废。
k)胎冠出沟:
胎面冠部形成沟状下凹,原因是内压过热水压下降。
24…一一1)花纹错位:
模型安装时上下模没有对准,或模型配合精度差,造成上下模型花纹不吻合。
m)花纹和模缝毛边:
由于花纹和模型间有缝隙,胶料流进缝隙间产生的。
n)胎圈凹凸不平:
由于水胎弓F子凹凸不平或包布不平引起。
o)胎圈包布打褶、翘起或破损:
胎坯包布松散,没有整修就进模硫化,或出模不当,刮坏所致。
p)胎圈宽窄不一或钢丝严重上抽:
主要是半成品不按施工标准操作所致。
如果合布筒长度不足,成型第1个布筒时没有用成型棒,导致成型鼓张口伸张过大,帘布宽度局部变窄,局部材料不足。
水胎或胶囊定型定歪也会产生这种毛病。
q)胎固成圆形:
主要发生在以水胎定型硫化的外胎上,由于水胎进出水嘴子滑水或牙子部漏水所致。
3.2外胎质量问题及原因分析轮胎生产周期长、工艺复杂,生产中可能产生各种质量问题,而且在实际使用中由于使用条件不同,也会影响轮胎使用质量。
肩空现象:
即轮胎肩部胎面胶与缓冲层界面产生脱层现象。
由于近年来国内许多路况的改进,车速普遍提高,因此斜交胎在使用中发生肩空的现象有所上升。
产生肩空的原因很多:
1)轮胎在充满气状态下,如高速、超载行驶,胎体将承受伸张、压缩、屈挠、剪切等多种变形力作用,这些变形产生的机械能有相当部分转换成热能,使轮胎温度上升,当温度超过允许使用温度时,轮胎性能、帘布层附着力、橡胶强度等均会下降,使轮胎受到损坏。
加上轮胎肩部最厚,散热慢,温升最高,损坏也往往容易发生在肩部。
2)在成型时,如果缓冲层上歪,缓冲层端部进入肩部的应力危险区,缓冲层端部的帘布端点也没有浸浆处理,故附着力较低,在应力作用下易产生剥离,造成脱层。
3)在成型时,如果胎坯各层没有压实,进入硫化后,这些空气积聚在胎肩区,当轮胎行驶时,聚集在肩部的气体在高温_、.t剂过多;模行温度过高或硫化前胎坯在模型内停留时间过长,模型排气不当使模型内有残留气体等。
排气孔或排气线设计不当,排气孔堵塞;水胎内压不足;胶料流动不好;模具有水分、不清洁或模温过高、c)起泡脱层:
通常发生在胎肩、胎冠、胎侧表面和内部。
原因是胎坯成型后停放时间过短;硫化内压不足、欠硫;半成品胎面形状不合理或胶量不足模时温度过高或操作不当、模具设计不合理。
e)胎里裂缝和跳线:
通常出现在第一帘线排列不规则、裂口或重叠,产生原因是胎坯里有水分、油污或隔离剂过多,胎冠部、嘴子对应部位或接口处开漏,水胎被刺破;压延或成型时操作不当,造成帘布出兜、局部帘线伸张不均。
f)第一层帘线弯曲(也称帘线打弯):
主要是帘线伸张不足造成,或鼓宽度过宽(如用错成型鼓等)。
g)开产生打褶。
h)子口出边:
胎坯、胎趾部位有挤出的胶布边厚水胎装放不正,钢丝圈直径设计过小;水胎牙i)钢丝折断:
产生原因是钢丝圈直径设计过小,或胎圈底部压缩系数取值不当;成型操作把钢圈扣歪j)胎冠出胶边(也称流失胶边):
是硫化时上下模合缝口不严造成胎面胶流出而形成的胶边,是高压不稳定或掉压引起的,严重时胶边中带有帘布,此时轮胎应报废。
24…1)花纹错位:
模型安装时上下模没有对准,或模型配合精度差,造成上下模型花纹不吻合。
m)o)胎圈包布打褶、翘起或破损:
胎坯包布松散,没有整修就进模硫化,或出模不当,刮坏所致。
p)品不按施工标准操作所致。
如果合布筒长度不足,成型第1个布筒时没有用成型棒,导致成型鼓张口伸张过大,帘布宽度局部变窄,局部材料不足。
水胎或胶囊定型定歪也会产生这种毛病。
q)致。
3.2外胎质量问题及原因分析轮胎生产周期长、工艺复杂,生产中可能产生各种质量问题,而且在实际使用中由于使用条件不同,也会影响轮胎使用质量。
产生脱层现象。
由于近年来国内许多路况的改进,车速普遍提高,因此斜交胎在使用中发生肩空的现象有所上升。
产生肩空的原因很多:
1)轮胎在充满气状态下,如高速、超载行驶,胎体将承受伸张、压缩、的机械能有相当部分转换成热能,使轮胎温度上升,当温度超过允许使用温度时,轮胎性能、帘布层附着力、橡胶强度等均会下降,使轮胎受到损坏。
加上轮胎肩部最厚,散热慢,温升最高,损坏也往往容易发生在肩部。
2)在成型时,如果缓冲层上歪,缓冲层端部进入肩部的应力危险区,缓冲层端部的帘布端点也没有浸浆处理,故附着力较低,在应力作用下易产生剥离,造成脱层。
3)在成型时,如果胎坯各层没有压实,进入硫化后,这些空气积聚在胎肩区,当轮胎行驶时,聚集在肩部的气体在高温下逐渐向周围扩散,导致肩空面积越来越大。
近年来,各厂家都在探索斜交胎如何适应高速行驶的问题,改进轮胎,如把肩部和冠部厚度比例从1.35~1.60mm调整为1.25~1.35mm;在保证里程的基础上,减少花纹深度;采用双窄缓冲层结构,有效避开肩部应力危险区;配方上适当提高整体定伸应力的配比,采用三方五块胎而复合挤出技术;工艺上采用缓冲层划中心线等。
这些方法的实施,有效地提高了轮胎的内在质量,减小r行驶变形和生热降低了肩空率。
b)轮胎胎圈爆破(也称爆子口):
是影响轮胎使用质量的一个突出问题,主要特征是胎圈部位胶帘布与钢丝剥离,帘布产生脱层和断裂,帘线断裂处发硬,爆破部位从胎里向胎侧发生,胎里裂口大、胎侧裂口小或胎侧外面没有裂口,外观检查只发现胎侧处起泡离层,严重的钢丝圈会松散、刺出。
产生轮胎圈爆破的原因是轮胎在行驶时,胎圈复合材料间反复经受动态高频剪切应力,致使材料内部产生滞后损失和摩擦生热,使局部温度升高,粘合性能急剧下降,当粘合强度低于剪切应力时,该部位将产生剥离和脱空。
轮胎受到外力产生应力,当轮胎负荷超载或高速行驶时,应力大,单位时间内轮胎的变形频率高。
因此,减小轮胎胎圈所受的应力或轮胎在应力下的变形,都能减少该部位的毛病。
目前,许多轮胎厂都采用粗帘线减层技术改进轮胎,以减轻轮胎的整体质量,提高轮胎高速性能。
但胎体减薄后,轮胎的整体刚性r降,下沉量也相应增大8%~10%,这
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