轎車輪胎新型2-1冠帶條纏繞方式

王宗環，楊洪彬，鄭 濤，趙啟偉，徐 超，湯環宇

（山東豐源輪胎制造股份有限公司，山東 棗莊 277300）

胎里不平是轎車子午線輪胎的主要質量問題之一。我公司EXTRA FRD88花紋轎車輪胎批量生產時出現胎里不平問題，表現為胎里中心區域呈波浪狀，造成輪胎外觀通過率低。

本工作針對此問題，對該花紋輪胎的冠帶條纏繞方式進行優化設計。

1 胎里不平原因分析

EXTRA FRD88花紋輪胎胎里不平主要是由于胎面局部膠料不充分造成的。EXTRA FRD88花紋輪胎的胎面中心區域設計有較寬（約30 mm）的凸起筋條，所需材料較多，若材料不足，極易造成胎里不平現象。

EXTRA FRD88花紋輪胎的胎面口型結構如圖1所示。

圖1 EXTRA FRD88花紋輪胎的胎面口型結構

從圖1可以看出，相對充足的膠料才能充滿胎面中心筋條區域，否則膠料會在硫化定型壓力的作用下沿徑向向外流動，導致胎里中心筋條區域凹陷，而相鄰花紋凹槽對應的胎里部分相對凸起，造成胎里凹凸不平，中心區域呈波浪狀。

2 解決措施

改善此類胎里不平的解決方案主要有3種。

（1）增大胎面長度。通過增大帶束鼓周長，使整個胎面的長度加大，硫化時筋條區域的材料相應增加，但帶束鼓周長需要增大15 mm以上，會導致整個胎坯的質量大幅增大，且胎里不平現象改善效果不顯著。

（2）調整胎面口型。在增大胎面中心筋條厚度的同時適當減小胎面凹槽厚度，使膠料流動相對減少，筋條區域材料得到補充，從而達到改善胎里不平的目的。此方案的缺點是口型板往往不能通過一次調整而達到預期效果，反復調整耗時較長，而且在墊布卷繞時易造成胎面半成品過分擠壓。

（3）采用新型2-1冠帶條纏繞方式。新的冠帶條纏繞方式即在胎面中心區域（寬度約為30 mm）多纏繞兩圈冠帶條。我公司的冠帶條寬度為15 mm，通過在距胎面中心7.5 mm的左右兩側多纏繞一圈冠帶條，使胎面中心筋條區域材料厚度加大，進而消除胎里不平缺陷。此方案實際使用效果較好，且操作方便、簡捷，能夠保證生產正常運轉。

3 新型2-1冠帶條纏繞方式

3.1 纏繞方式視圖

原2-1冠帶條纏繞方式采用3步對稱性纏繞（如圖2所示），新型2-1冠帶條纏繞方式采用7步非軸對稱性纏繞（如圖3所示）。

圖2 原2-1冠帶條纏繞方式

圖3 新型2-1冠帶條纏繞方式

從圖2和3可以看出，與原2-1冠帶條纏繞方式相比，新型2-1冠帶條纏繞方式在距胎面中心7.5 mm的左右兩側多纏繞了一圈冠帶條。

3.2 纏繞步序設置

新型2-1冠帶條纏繞方式分為7個步序（步序流程如圖4所示），具體如下。

圖4 新型2-1冠帶條纏繞步序流程

（1）步序1，從距胎面中心右側7.5 mm處開始原地纏繞一整圈；（2）步序2，以每圈行程16 mm向左平鋪纏繞至冠帶條總寬的左邊緣，纏繞圈數＝1/2冠帶條總寬度/16×360；（3）步序3，對左邊緣進行一整圈的鎖圈行為；（4）步序4，以每圈行程16 mm向右平鋪纏繞至冠帶條總寬的右邊緣，纏繞圈數＝（冠帶條總寬度－15）/16×360；（5）步序5，對右邊緣進行一整圈的鎖圈行為；（6）步序6，以每圈行程16 mm向左平鋪纏繞至距胎面中心左側7.5 mm處，纏繞圈數＝1/2冠帶條總寬度/16×360；（7）步序7，從胎面中心左側7.5 mm處開始原地纏繞一整圈。

通過以上7個纏繞步序，在距胎面中心15 mm的區域左右兩側多纏繞了一圈冠帶條，從而使該區域的材料加厚。

3.3 成型

成型選擇VMI 245 EXXIUM一次法成型機，成型機參數設置如表1所示。該成型機及參數設置能夠保證7步序纏繞張力的穩定性。

表1 新型2-1冠帶條纏繞方式成型機參數設置

4 成品輪胎外觀和性能

4.1 外觀質量

優化前后成品輪胎斷面如圖5所示。

從圖5可以看出，采用新型2-1冠帶條纏繞方式后，成品輪胎的胎里不平現象明顯改善，外觀通過率高。

圖5 成品輪胎斷面

4.2 耐久性能

按照GB/T 4502—2016進行成品輪胎耐久性試驗，試驗條件為：充氣壓力 180 kPa，額定負荷1 120 kg，試驗速度 120 km·h-1。輪胎的累計行駛時間為39 h，耐久性能符合國家標準要求。

5 結語

新型2-1冠帶條纏繞方式工藝穩定，操作簡單、快捷，不僅能夠消除胎里不平問題，而且成品輪胎外觀通過率高，輪胎性能符合國家標準要求。