全鋼載重子午線輪胎胎里欠硫的原因分析及改善措施

陳銀香，王勝利

（風神輪胎股份有限公司，河南 焦作 454003）

隨著市場競爭的越演越烈，客戶對輪胎質量的要求也越來越高[1]，作為一個可視化的質量指標，輪胎外觀質量顯得尤為重要。

目前全鋼載重子午線輪胎使用的硫化機主要為機械連桿式雙模硫化機，使用的膠囊為B型硫化膠囊[2]。在硫化生產過程中由于硫化膠囊與胎坯之間夾入空氣，會導致輪胎出現欠硫的現象，影響產品外觀質量，造成極大的經濟損失[3-4]。

通過調查分析，確定影響胎里欠硫的關鍵因素為硫化膠囊選型、硫化膠囊排氣線的尺寸和密度、預定型高度、機械手裝胎位置、定型壓力和胎坯定型一次合格率[5]，下面分別進行具體分析。

1 胎里欠硫特征

根據近期統計，17.5系列輪胎胎里欠硫缺陷平均發生率為0.054%，其中245/70R17.5規格輪胎最高，達到0.085%，如圖1所示。

圖1 胎里欠硫缺陷

2 原因分析及改善措施

2.1 硫化膠囊選型

2.1.1 原因分析

硫化膠囊選型不合適，膠囊過小，在定型過程中膠囊與胎坯內部不能很好地貼合在一起，積存空氣造成胎里欠硫。

2.1.2 改善措施

根據輪胎尺寸及膠囊的直徑伸張比和斷面周長伸張比選擇膠囊型號。

膠囊的直徑伸張比（ρ）和斷面周長伸張比（λ）的計算公式為

ρ＝DK/DB

λ＝（L＋D－Db－2b）/LB

式中，DK為輪胎內直徑，DB為膠囊外直徑，L為輪胎斷面內周長，D為輪胎著合直徑，Db為膠囊夾緣內直徑，b為膠囊夾緣寬度，LB為膠囊斷面周長。

經計算選擇直徑伸張比為15%～25%、斷面周長伸張比為15%～20%的膠囊，使定型時膠囊外部形狀能與胎坯內部輪廓緊密地貼合在一起，可避免窩氣現象，減少胎里欠硫問題的發生。

2.2 硫化膠囊排氣線的尺寸和密度

2.2.1 原因分析

硫化膠囊排氣線過淺，隨著使用次數的增加，硫化膠囊塑性變形越來越大，造成排氣線深度接近于零，無法很好地起到排氣效果，造成胎里窩氣。同時，排氣線設置過于稀疏，也不利于胎坯與膠囊之間氣體的排出，從而造成胎里欠硫問題。

2.2.2 改善措施

增大硫化膠囊排氣線的尺寸和密度，排氣線深度由0.6 mm增大為0.7 mm，排氣線由100根增加為140根。通過調整排氣線的尺寸和密度，胎里窩氣現象明顯改善，有效減少了胎里欠硫現象的發生。

2.3 預定型高度

2.3.1 原因分析

預定型高度設置過大，不利于胎坯與膠囊之間氣體的排出，定型過程中容易窩氣，造成胎里欠硫現象。

2.3.2 改善措施

根據胎坯高度及硫化后胎里內襯層中心線與膠囊中心線的對中情況，調整預定型高度，保證膠囊中心與胎坯中心的一致性，胎里欠硫現象得到明顯改善，如圖2所示。

圖2 內襯層中心線與膠囊中心線的對中

2.4 機械手裝胎位置

2.4.1 原因分析

半成品胎坯裝鍋時，胎坯位置下降過高或過低，或者定位精度不滿足工藝要求，即胎坯定位不準確，導致胎坯中心與硫化膠囊中心不一致，在定型時不利于上/下胎肩部位排氣，從而導致胎里欠硫現象的發生。

2.4.2 改善措施

調整機械手裝胎位置的定位精度（工藝標準為5～15 mm），如圖3所示，保證每一條胎坯的裝胎位置是一樣的，從而保證胎坯中心與硫化膠囊中心的一致性，利于定型時上/下胎肩部位氣體的排出，進而避免胎里欠硫現象的發生。

圖3 機械手限位定位精度

2.5 定型壓力

2.5.1 原因分析

定型壓力分為一次定型壓力和二次定型壓力。一次定型壓力或二次定型壓力過小，硫化膠囊不能與胎坯充分貼合，就可能存在窩氣的現象。另外，硫化一次定型時，定型速度與中心機構上環的下降速度不匹配，會影響硫化膠囊與胎坯之間氣體的排出效果，從而導致產生胎里欠硫的現象。

2.5.2 改善措施

一次定型壓力由0.02～0.04 MPa增大為0.04～0.06 MPa，并調整中心機構上環的下降速度，保證一次定型速度與中心機構上環下降速度相匹配，胎里窩氣現象得到明顯改善。

2.6 胎坯定型一次合格率

2.6.1 原因分析

由于胎坯變形或機械手吊偏及機械手吊胎后胎坯的上胎圈不在一個水平面上，都會造成裝鍋定型時出現胎坯偏斜的問題，即胎坯裝鍋不正。出現這種意外情況時，操作工會進行抽真空操作，然后重新定型，這很容易引起胎坯與硫化膠囊之間氣體積存現象，從而造成胎里欠硫問題的產生。

2.6.2 改善措施

控制胎坯存放時間及加強先進先出管理，保證胎坯的形狀；定期檢測機械手同心度及水平度，并根據胎坯胎圈直徑調整機械手張開直徑，使胎坯吊起后可以自由下滑至機械手抓片的底部，并保證不掉落，提高胎坯定型一次合格率，從而減少胎里欠硫問題的發生。

3 結論

通過采取以上改善措施，245/70R17.5規格輪胎的胎里欠硫缺陷率由0.085%降至零，17.5系列輪胎胎里欠硫平均缺陷率由0.054%降至0.014%，提高了成品輪胎的外觀質量、合格率及客戶滿意度。