航空子午線輪胎成型工藝技術(shù)研究

王超群，李德功，齊立平，吳洪全，常愛修

（青島雙星輪胎工業(yè)有限公司，山東 青島 266400）

航空輪胎產(chǎn)業(yè)是國防建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。航空輪胎通常具有負(fù)荷大、速度高、下沉量大、變形大、充氣壓力高等使用特點(diǎn)。目前，航空輪胎的設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)/檢測技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)主要掌握在國外輪胎巨頭手里，尤其是制造高端輪胎的核心材料還依賴進(jìn)口，關(guān)鍵裝備及工藝技術(shù)長期被國外企業(yè)壟斷。同時，航空輪胎制造進(jìn)入門檻高、研發(fā)投入大，現(xiàn)有企業(yè)難有創(chuàng)新動力和資金投入。為解決航空輪胎“卡脖子”現(xiàn)狀，開展航空輪胎高端產(chǎn)業(yè)建設(shè)，進(jìn)行相關(guān)材料和技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)，填補(bǔ)我國高端輪胎生產(chǎn)所需核心材料和工藝空白，研發(fā)先進(jìn)制造裝備，提升輪胎制造技術(shù)水平，打破國外高端輪胎的技術(shù)封鎖，實(shí)現(xiàn)高端航空輪胎國產(chǎn)化和輪胎產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級具有重要意義。

航空子午線輪胎成型工藝技術(shù)和制造裝備是制約航空子午線輪胎自動化、批量化、高品質(zhì)生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。我公司在航空子午線輪胎研制和生產(chǎn)過程中，逐步形成了一套較為成熟的裝備和工藝技術(shù)方法，研制的某規(guī)格航空子午線輪胎已通過CTSO-C62e《中國民用航空技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定》動態(tài)模擬試驗(yàn)[1]，下面進(jìn)行詳細(xì)介紹和論述。

1 航空子午線輪胎成型工藝概述

航空子午線輪胎成型是在專用成型機(jī)上、利用特殊制造工藝將內(nèi)襯層、簾布筒、鋼絲圈、型膠、纏繞帶束層、波紋保護(hù)層等半成品膠部件按航空輪胎施工標(biāo)準(zhǔn)依次上料、貼合、壓實(shí)組成輪胎胎坯的工藝過程。航空子午線輪胎成型是其生產(chǎn)工藝過程中的關(guān)鍵工序，主要工藝特點(diǎn)為：胎體簾布的貼合層數(shù)較多，采用二次法一體化成型工藝技術(shù)；一段內(nèi)襯層貼合采用薄片多層貼合技術(shù)；胎體筒組件成型過程中采用正、反包技術(shù)；耐磨膠采用膠囊反包貼合方式；帶束層組件成型過程采用帶束條復(fù)雜曲線S形纏繞成型技術(shù)以及波紋保護(hù)層等特殊成型工藝。

航空子午線輪胎的半成品膠部件種類繁多，多達(dá)20余種，較全鋼工程機(jī)械子午線輪胎和載重子午線輪胎10種左右增加1倍。航空子午線輪胎成型過程特別要求膠部件貼合緊密，“上料正、接合牢、壓合實(shí)”是成型工藝過程控制的“九字訣”，成型過程中不得出現(xiàn)任何壓合不實(shí)、接頭錯位、對稱度超標(biāo)等質(zhì)量問題，為實(shí)現(xiàn)成型過程精度高、規(guī)范化、自動化操作，成型機(jī)部件要求構(gòu)造精良、功能完善，必須滿足復(fù)雜結(jié)構(gòu)航空子午線輪胎的成型工藝技術(shù)要求。在成型過程中會出現(xiàn)許多技術(shù)難點(diǎn)，如胎坯肩部壓不實(shí)、鋼絲圈部位出現(xiàn)褶子、圓周方向各膠部件接頭分布不均、帶束條纏繞斷線、胎面接頭開等都會影響胎坯的成型質(zhì)量。

針對特殊工藝要求設(shè)計(jì)制造的四鼓二次法一體式航空子午線輪胎成型機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)多種規(guī)格航空子午線輪胎半成品部件的定位、貼合、纏繞、定型，最終完成胎坯成型。其整體工藝布局采用T形排列，分成4個工作區(qū)域：一段布筒貼合區(qū)、一段成型區(qū)、二段帶束鼓纏繞區(qū)和二段定型鼓定型區(qū)，稱為T＋2型成型機(jī)布局法（2指二段成型），工藝流程如圖1所示。

圖1 航空子午線輪胎成型工藝流程

T＋2型航空子午線輪胎成型機(jī)是適應(yīng)航空輪胎成型過程膠部件種類繁多、工藝復(fù)雜的特點(diǎn)而專門設(shè)計(jì)、制造的，整體布局結(jié)構(gòu)合理、半成品物流順暢、配套裝備功能齊全，從各種半成品膠部件供料準(zhǔn)備、一段成型、二段成型到最后完成整條胎坯成型過程一氣呵成。此類型成型機(jī)代表了航空子午線輪胎成型裝備的發(fā)展方向。

2 航空子午線輪胎成型工藝過程研究

航空子午線輪胎T＋2型成型工藝流程中膠部件種類繁多，保證膠部件密實(shí)性尤為重要，層層壓合必須到位，這是區(qū)別于常規(guī)子午線輪胎二段成型方法的關(guān)鍵所在，其工藝過程如圖2—6所示。

圖2 航空子午線輪胎成型機(jī)工藝布局示意

圖3 2#供料架側(cè)視圖

圖4 3#供料架側(cè)視圖

圖5 一段成型機(jī)主視圖

圖6 二段成型機(jī)側(cè)視圖

航空子午線輪胎成型工藝步驟為：一段以橫向?yàn)檩S線，工作區(qū)域同側(cè)分布，1#—4#供料架與橫向軸線垂直并列布局，分為一段布筒貼合區(qū)和一段成型區(qū)；二段以縱向?yàn)檩S線兩側(cè)布局，分為二段帶束鼓纏繞區(qū)和二段定型鼓定型區(qū)。帶束層纏繞輸送張緊調(diào)節(jié)裝置、帶束層纏繞儲料裝置、波紋保護(hù)層供料架、波紋保護(hù)層裁斷裝置、翻新基部膠片供料裝置分布在縱向軸線同側(cè)，胎面供料架、胎面供料小車分布于軸線異側(cè)。一段、二段半成品傳遞采用空中龍門懸掛式自動傳送裝置完成，保證半成品傳遞高效、順暢，且定位準(zhǔn)確。航空子午線輪胎成型工藝過程如下。

（1）平鼓貼合機(jī)主機(jī)為平鼓提供支撐、漲縮、橫向移動動力。

（2）平鼓貼合機(jī)主機(jī)、平鼓在2a位置，對應(yīng)1#供料架，實(shí)現(xiàn)內(nèi)襯層、過渡層膠片、1#胎體簾布貼合。

（3）平鼓貼合機(jī)主機(jī)、平鼓在平鼓貼合機(jī)主機(jī)橫向驅(qū)動力作用下到達(dá)2b位置，對應(yīng)2#供料架，定位后，上1層胎體覆膠，利用組合輥壓裝置完成第1次輥壓；然后上2#胎體簾布、胎體覆膠，利用組合輥壓裝置完成第2次輥壓；再上3#胎體簾布、胎體覆膠，利用組合輥壓裝置完成第3次輥壓；利用前置供料架對稱貼鋼絲圈加強(qiáng)層、三角膠粘合膠片，利用組合輥壓裝置完成第4次輥壓。

（4）在2b位置完成胎筒半成品復(fù)合件，平鼓貼合機(jī)主機(jī)、平鼓在橫向驅(qū)動力作用下到達(dá)2c位置，自動傳送裝置取下胎筒，運(yùn)行至2d位置。平鼓貼合機(jī)主機(jī)、平鼓復(fù)位至2a位置。

（5）尾座協(xié)助成型鼓主機(jī)、成型鼓完成一段胎筒的正包、扣圈、反包等成型過程。龍門懸掛式自動傳送裝置夾持胎筒運(yùn)行至2d位置，此時，成型鼓在2d位置接取胎筒，尾座由5b位置在縱向驅(qū)動作用下到達(dá)5a位置。在此處，尾座、成型鼓、成型鼓主機(jī)對應(yīng)3#供料架繼續(xù)成型：指形片正包、扣圈裝置扣圈、膠囊反包、利用組合壓輥輥壓反包層，完成第5次輥壓；上反包隔離膠片；上4#胎體簾布、正包，上胎體覆膠，利用組合壓輥完成第6次輥壓，再上5#胎體簾布、正包、上胎體覆膠，利用組合壓輥完成第7次輥壓。

（6）在成型鼓主機(jī)橫向驅(qū)動力作用下，由7a到達(dá)7b位置，對應(yīng)4#供料架，在此處進(jìn)行加強(qiáng)層、胎肩墊膠、填充膠貼合。再次在成型鼓主機(jī)橫向驅(qū)動力作用下，由7b到達(dá)7a位置，利用組合壓輥完成第8次輥壓。在2d位置，繼續(xù)采用膠囊反包法上耐磨層，再上胎側(cè)，利用組合壓輥完成最后一次一段輥壓，一段胎坯成型完成。此后，尾座在縱向驅(qū)動力作用下由5a到達(dá)5b位置復(fù)位，成型鼓主機(jī)處于復(fù)位位置，準(zhǔn)備下一條胎坯成型。

（7）龍門懸掛式自動傳送裝置在2d位置夾取一段成型完成的胎筒，縱向傳送至二段成型機(jī)定型鼓并配合安裝到位，下一步繼續(xù)與二段成型區(qū)完成的帶束層/波紋保護(hù)層/胎面組合件組合。

（8）定型鼓主機(jī)、定型鼓、傳遞環(huán)、帶束鼓、帶束鼓主機(jī)為二段主機(jī)。帶束鼓主機(jī)為帶束鼓提供支撐、漲縮、縱向平移動力。帶束層纏繞工藝過程為：在帶束鼓上先貼一層緩沖膠片，由帶束層纏繞儲料裝置、帶束層纏繞裝置（包括張緊調(diào)節(jié)裝置、纏繞頭等）在帶束鼓上完成多層S形帶束層纏繞，纏繞頭自帶輥壓機(jī)構(gòu)，層層輥壓，形成環(huán)形筒狀帶束層結(jié)構(gòu)，利用翻新基部膠片供料裝置再貼一層翻新基部膠片。

（9）帶束鼓主機(jī)、帶束鼓在縱向驅(qū)動力作用下，由13a到達(dá)13b位置，利用分合輥壓裝置（安裝至波紋保護(hù)層供料架下方13b位置）完成帶束鼓第1次輥壓。利用波紋保護(hù)層供料架、波紋保護(hù)層裁斷裝置經(jīng)過供料架傳送帶到達(dá)帶束鼓上，完成波紋保護(hù)層貼合，再次利用分合輥壓裝置完成帶束層/波紋保護(hù)層組合件第2次輥壓。利用胎面供料小車、胎面供料架，完成胎面貼合，最后一次利用分合輥壓裝置完成帶束層/波紋保護(hù)層/胎面組合件第3次輥壓。

（10）傳遞環(huán)將帶束鼓成型好的帶束層/波紋保護(hù)層/胎面復(fù)合件由13b位置轉(zhuǎn)遞至二段定型鼓，退回復(fù)位。此時，帶束鼓在帶束鼓主機(jī)縱向驅(qū)動力作用下，由13b到13a位置，完成復(fù)位，進(jìn)行下一條胎坯帶束層纏繞。

（11）二段定型鼓位置帶束層/波紋保護(hù)層/胎面復(fù)合件與一段自動傳送過來的一段胎坯，在定型鼓主機(jī)的驅(qū)動下，經(jīng)過預(yù)定型、定型、超定型，同時在組合壓輥?zhàn)饔孟峦瓿烧麄€胎坯成型過程。

（12）傳遞環(huán)由其原位置到達(dá)定型鼓位置，將定型好的完整胎坯從定型鼓上取下，縱向平移回位，由龍門懸掛式自動傳送裝置接取，卸下胎坯。

2.1 一段成型工藝技術(shù)

2.1.1 一段內(nèi)襯層貼合

航空輪胎一段內(nèi)襯層貼合包括1塊封口膠橫向貼合、3層氣密層薄片貼合和1層過渡層膠片貼合。一段內(nèi)襯層貼合利用獨(dú)立平鼓貼合機(jī)進(jìn)行，膠部件必須均勻分布貼合。與汽車子午線輪胎的1層內(nèi)襯層相比，航空子午線輪胎內(nèi)襯層對接接頭重疊較大，易造成膠料質(zhì)量分布不均。

氣密層薄片貼合包括將一定寬度氣密層擠出卷曲，連續(xù)在平鼓貼合機(jī)機(jī)頭上纏繞數(shù)圈。首先采用與氣密層等寬的薄膠片橫向貼在平鼓貼合機(jī)機(jī)頭上，再與氣密層膠片搭接，3層氣密層薄片逐層通過旋轉(zhuǎn)成型鼓完成相應(yīng)圈數(shù)貼合，保證氣密層膠片首尾在機(jī)頭某一固定位置處，如圖7所示。

圖7 平鼓貼合膠部件示意

內(nèi)襯層貼合工藝控制要點(diǎn)如下。

（1）在保證輪胎氣密性試驗(yàn)合格的前提下，盡量減小膠料厚度。

（2）保證內(nèi)襯層接頭過渡小，避免出現(xiàn)胎里露線等質(zhì)量隱患。

2.1.2 一段布筒（反包層）貼合

不同于使用纖維簾布作為胎體材料的汽車輪胎，航空子午線輪胎在貼合每一層胎體簾布時都要進(jìn)行胎體覆膠的貼合。胎體覆膠是現(xiàn)有壓延設(shè)備所能生產(chǎn)的最薄膠片。此種工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有利于提高輪胎的抗沖擊性能、部件之間的結(jié)合力和輪胎的整體性能。一段布筒（反包層）貼合包括：第1層纖維胎體簾布、第1層胎體覆膠貼合；第2層纖維胎體簾布、第2層胎體覆膠貼合；第3層纖維胎體簾布、第3層胎體覆膠貼合；1層對稱兩塊鋼絲圈加強(qiáng)層、三角膠粘合膠片貼合。

在常規(guī)二次法成型機(jī)上生產(chǎn)航空子午線輪胎時，一段成型鼓上貼合內(nèi)襯層、胎體簾布的寬度都大于成型鼓的寬度，超出成型鼓的兩側(cè)部分沒有支撐，形成懸垂，無法輥壓，極易產(chǎn)生簾布褶子，形成氣泡，貼合效果差，這也是此工藝過程控制的重要環(huán)節(jié)[2]。通常的解決方法是在胎體鼓兩側(cè)設(shè)計(jì)成型鼓假鼓作為輔助支撐，如圖8所示；也可采用邊壓輥方式（如圖9所示）或反包膠囊撐塊的方式（如圖10所示）。

圖8 一段成型鼓假鼓示意

圖9 一段成型鼓邊壓輥示意

圖10 一段成型附帶膠囊撐塊示意

圖8中輔助支撐假鼓每組6塊瓦塊，左右各1組，與成型鼓蓋板固定，同時瓦塊順次安裝，可互相支撐。假鼓可在貼合內(nèi)襯層及胎體簾布時起到支撐作用，也可進(jìn)行膠部件貼合后的機(jī)械輥壓，但是安裝間隙會造成輥壓簾布筒不密實(shí)問題，且安裝有配合間隙，長時間使用造成瓦塊松動、甚至脫落。此組瓦塊需要提前安裝，正、反包前拆卸下來，增大了工人的勞動強(qiáng)度，影響成型效率。

圖9中邊壓輥裝置設(shè)置在成型鼓下方，左右可同步分合并由氣缸驅(qū)動進(jìn)行輥壓。輥壓時將邊壓輥伸入布筒，鼓旋轉(zhuǎn)，從里向外輥壓，由于沒有實(shí)物支撐，輥壓效果較差，同時對寬于成型鼓而窄于胎體簾布的內(nèi)襯層，無法保證其與胎體的貼合密實(shí)性。

圖10中將反包膠囊設(shè)計(jì)成內(nèi)撐塊的方式，內(nèi)撐塊漲起后可用于內(nèi)襯層與胎體組合件的貼合，但膠囊撐塊漲起后，左右兩邊總寬度無法達(dá)到胎體簾布的寬度，不能保證寬于反包膠囊撐塊位置胎體簾布的輥壓效果。同時，漲起的內(nèi)撐塊與成型鼓之間有一條截面呈倒三角的環(huán)形間隙，是膠部件壓不實(shí)、產(chǎn)生氣泡的死角。

為了解決一段內(nèi)襯層貼合和一段布筒（反包層、胎體內(nèi)層）的貼合密實(shí)性問題，設(shè)計(jì)制造獨(dú)立的平鼓貼合機(jī)，而簾布筒（正包層、胎體外層）的貼合在一段成型鼓上進(jìn)行，分布實(shí)施的一段成型方式提升了成型質(zhì)量和效率。

2.1.3 一段布筒（正包層）貼合

一段布筒（正包層）貼合包括：自動傳送裝置將布筒貼合組合件安裝在一段成型機(jī)的成型鼓上，經(jīng)過對中、漲鼓，輥壓膠部件，指形片正包、扣壓圓形鋼絲圈/三角膠芯組合件，膠囊反包，輥壓、貼合反包層隔離膠片；1層纖維胎體簾布、正包，1層胎體覆膠，輥壓；再1層纖維胎體簾布、正包，1層胎體覆膠，輥壓。

此工藝過程控制要點(diǎn)如下。

（1）通過成品輪胎解剖及物理性能測試分析發(fā)現(xiàn)，缺少任何一層胎體覆膠，膠部件之間粘合強(qiáng)度都會明顯下降，影響輪胎整體性能，因此，各層胎體覆膠必須按照工藝標(biāo)準(zhǔn)上正、貼實(shí)。

（2）自動傳送裝置從平鼓貼合機(jī)上取下的一段布筒貼合組合件與一段成型鼓中心對中誤差應(yīng)控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

（3）為保證航空子午線輪胎高強(qiáng)度、抗沖擊特性，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，胎體筒直徑與胎圈直徑的比值較大，因此，正、反包褶子控制至關(guān)重要。

正包過程中，調(diào)整好指形片到成型鼓之間的距離。距離過小，指形片端部將胎體簾布膠搓掉，影響正包質(zhì)量，同時會造成指形片變形；距離過大，指形片正包過程中會造成扣圈不實(shí)，胎體簾布在鋼絲圈部位容易生成褶皺。

反包過程中，調(diào)整好膠囊伸入到成型鼓鼓肩內(nèi)的距離。伸入距離過小，反包膠囊無法將胎體簾布在鋼絲圈部位完全貼實(shí)，甚至整個膠囊充氣時完全脫出胎圈，易造成胎圈脫空；伸入距離過大，膠囊在充氣且有扣盤助推的情況下也無法保證胎體簾布完全反包到位，形成反包“喇叭口”，只能通過后壓輥輥壓的方式將翹起的胎體簾布壓下去，輥壓效果與正常反包效果差距較大，也易造成胎圈脫空等質(zhì)量問題。

（4）一段布筒貼合需要逐層輥壓，下壓采用整套海綿壓輥排氣輥壓的方式執(zhí)行效果不理想，采用氣缸驅(qū)動單片壓輥的方式，調(diào)整好氣壓，降低分合速度、從中間向兩邊輥壓是工藝執(zhí)行的關(guān)鍵。胎肩部位和胎圈部位采用后壓碗輥壓方式，進(jìn)退、分合、旋轉(zhuǎn)根據(jù)不同規(guī)格設(shè)置好輥壓參數(shù)，自動執(zhí)行動作，保證輥壓質(zhì)量。

2.1.4 型膠貼合

型膠貼合包括對稱貼合胎肩墊膠、填充膠，使用膠囊反包法對稱貼合耐磨膠，對稱貼合胎側(cè)膠，輥壓，得到一段胎坯。

膠囊反包法對稱貼合耐磨膠包括將耐磨膠上表面敷貼在反包膠囊上完成對接，然后采用膠囊充氣反包的方式將耐磨膠層翻轉(zhuǎn)后緊貼在胎圈規(guī)定部位，如圖11所示。耐磨膠厚度較大，采用獨(dú)特的膠囊反包貼合方法，工藝過程操作易實(shí)現(xiàn)、反包平整、貼合緊密、兩側(cè)對稱度較好，從而避免了采用貼合輥壓方式易造成輥壓不實(shí)、起褶子、膠料延展變形等質(zhì)量問題。

圖11 耐磨膠貼合示意

型膠貼合的工藝控制要點(diǎn)如下。

（1）膠部件與燈光標(biāo)識保持一致，且控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。

（2）嚴(yán)禁膠部件在貼合、接頭、輥壓過程中出現(xiàn)延展變形。

（3）耐磨膠接頭時必須刷汽油、打毛、接牢，防止反包過程中接頭脫開。

2.2 二段成型工藝技術(shù)

二段成型工藝過程包括如下兩步。

（1）二段帶束鼓成型。在帶束鼓上先貼一層緩沖膠片，設(shè)備配備帶束層連續(xù)纏繞裝置，在緩沖膠片上逐層完成1個周期2層，共計(jì)6—8層帶束層S形連續(xù)纏繞，纏繞完成后，再貼1層翻新基部膠片，再貼合波紋保護(hù)層和胎面，層層輥壓，完成帶束層纏繞/波紋保護(hù)層/胎面組合件。

（2）二段定型鼓定型。一段成型完成的胎坯及二段完成的帶束層/波紋保護(hù)層/胎面組合件在航空輪胎專用二段成型機(jī)上完成組合，并經(jīng)過預(yù)定型、定型、超定型、后壓組合輥壓等環(huán)節(jié)完成整個胎坯成型過程。

2.2.1 帶束層螺旋形纏繞

航空子午線輪胎負(fù)荷高、下沉量大，帶束層如采用普通的層貼結(jié)構(gòu)，簾布的總伸張?zhí)螅瑫霈F(xiàn)劈縫，胎肩容易脫空，因此航空子午線輪胎帶束層采用帶束條連續(xù)纏繞方式。將帶束條沿輪胎周向螺旋形多層纏繞并“箍”到胎體層外，保證胎體強(qiáng)度，解決爆裂問題，纏繞式無接頭冠帶層輪胎在高速、高負(fù)荷、抗沖擊性能方面具有優(yōu)異表現(xiàn)。

纏繞帶束層過程中，轉(zhuǎn)換纏繞周期時采用逐層遞減寬度、等差級半重疊纏繞方式組合，帶束條與輪胎周向成一定角度，帶束層纏繞成環(huán)形筒狀。該帶束層結(jié)構(gòu)通過在周向上纏繞非伸張且具高彈性的錦綸/芳綸復(fù)合簾布螺旋層，為輪胎提供抗沖擊性能和高負(fù)荷性能。纏繞帶束層對胎體具有箍緊作用，大大降低了胎冠部位的離心力，能顯著改善由“拖曳磨損”引起的胎肩部位的偏磨損。

航空子午線輪胎成型機(jī)上自帶專用纏繞帶束層的自動纏繞裝置，利用纏繞頭平移和帶束鼓旋轉(zhuǎn)的組合軌跡達(dá)到S形纏繞效果，如圖12所示。

圖12 帶束條S形纏繞示意

將一束定寬的連續(xù)覆膠帶束條沿輪胎周向按一定纏繞角度逆時針旋轉(zhuǎn)帶束鼓連續(xù)纏繞。在折返區(qū)，即當(dāng)帶束條繞至帶束層左右邊緣時，采用波浪形反向繼續(xù)纏繞（波形寬度和高度可設(shè)定），重疊并跨過上一圈折返帶束條，與上一層帶束條在帶束鼓周向距離偏差一個帶束條寬度；在非折返區(qū)，正在纏繞的帶束條與上一圈帶束條平行排列并緊密貼合，連續(xù)纏繞，從而達(dá)到S形纏繞效果。這種沒有接頭的帶束條連續(xù)纏繞成型的環(huán)形筒狀結(jié)構(gòu)帶束層也可采用雙頭纏繞方式，使纏繞效率成倍提高，極大縮短了輪胎生產(chǎn)時間[3-4]。

帶束條纏繞工藝控制要點(diǎn)如下。

（1）纏繞過程中盡量避免人為造成帶束條斷線，連續(xù)斷線會導(dǎo)致帶束層整體強(qiáng)度的下降。一方面，要保證設(shè)備優(yōu)質(zhì)高效運(yùn)行，減少設(shè)備故障；另一方面，在前工序帶束條擠出過程中避免帶束條折疊、卷曲變形，從而減少纏繞過程中因人為處理造成的帶束條質(zhì)量異常。

（2）纏繞過程中，帶束條必須并攏整齊排列，可設(shè)置不同帶束條寬度，距離過大會導(dǎo)致帶束條之間劈縫，距離過小則會出現(xiàn)重疊問題。

2.2.2 波紋保護(hù)層貼合

航空子午線輪胎在環(huán)形帶束層與胎面之間，設(shè)置了一層波紋保護(hù)層。波紋保護(hù)層是航空子午線輪胎專用部件，其是利用特殊芳綸簾線，并排固定根數(shù)、間距，以一定波幅、波長上下兩面覆膠，即經(jīng)專用設(shè)備壓延而成固定厚度的半成品膠部件[5]。波紋保護(hù)層平鋪在帶束層上面的翻新基部膠片上，對接角度為30°～45°，接口部位使用薄膠片包邊，對接接頭并壓實(shí)。波紋保護(hù)層的作用一是束緊帶束層組，二是提供胎面和帶束層過渡層，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，三是作為防刺扎層，可有效提高航空子午線輪胎的抗刺扎性能。波紋保護(hù)層可有效提高帶束層上應(yīng)力分布的均勻性，降低帶束層邊緣應(yīng)力，從而消除帶束層邊緣脫空現(xiàn)象。

航空子午線輪胎使用芳綸簾線作波紋保護(hù)層的主要材料，其具有拉伸強(qiáng)度高、定伸應(yīng)力較大的特點(diǎn)，可使航空子午線輪胎在高負(fù)荷、高速度的苛刻使用條件下，波紋保護(hù)層部位不會出現(xiàn)膠線脫開或?qū)娱g脫開的質(zhì)量問題。

波紋保護(hù)層貼合工藝控制要點(diǎn)為：對接接頭嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，保證對接角度及對接膠片處輥壓密實(shí)。

2.2.3 胎面貼合

胎面貼合是將壓出卷曲的胎面通過胎面供料小車、胎面供料架上到纏繞帶束層上。

胎面貼合工藝控制要點(diǎn)如下。

（1）胎面對接接頭嚴(yán)格按照工藝標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，保持對接面新鮮，停放時間不能超標(biāo)，以免造成接頭氧化。

（2）控制胎面質(zhì)量，跟蹤半成品壓出過程，嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，控制胎面形狀和質(zhì)量在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

2.2.4 定型鼓定型

定型鼓定型是整個胎坯成型過程中最后一道重要工藝環(huán)節(jié)，即將一段組合件和二段組合件在二段定型鼓上完成定型、輥壓、卸胎。改造二段定型鼓聚氨酯（PU）環(huán)槽口形式，采用直槽口形式并全包漲縮塊，如圖13和14所示，在胎坯充氣定型過程中，應(yīng)避免定型漲縮塊橫向收縮，在胎圈部位壓出深印痕，如圖15所示；同時胎圈部位可以進(jìn)行有效翻轉(zhuǎn)，解決了傳統(tǒng)半圓形槽口造成的胎圈耐磨膠、三角膠擠壓移位問題。

圖13 改造前PU環(huán)圓槽口形式

圖14 PU環(huán)尺寸改造示意

圖15 胎坯趾口質(zhì)量對比

定型鼓定型工藝控制要點(diǎn)如下。

（1）設(shè)置預(yù)定型、定型、超定型壓力，控制工藝執(zhí)行條件。壓力設(shè)置不合理會出現(xiàn)胎坯膨脹不起來或膨脹過大現(xiàn)象。

（2）設(shè)置預(yù)定型、定型、超定型寬度，控制工藝執(zhí)行條件。寬度參數(shù)設(shè)置不合理，定型后胎坯形狀達(dá)不到工藝技術(shù)參數(shù)要求，對下一步硫化裝模造成影響。

3 成型工藝控制過程中的問題

T＋2型成型裝備四大功能區(qū)域各環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密有序，各自分工獨(dú)立而整體統(tǒng)一。該裝備是根據(jù)航空子午線輪胎工藝特點(diǎn)不斷優(yōu)化和完善的結(jié)果，代表今后一段時期航空子午線輪胎成型機(jī)開發(fā)研制的趨勢，即大型化、一體化、自動化、精密化、信息化。航空子午線輪胎成型成套設(shè)備/工藝一體化規(guī)范操作能提高輪胎的成型效率和成型精度，滿足航空子午線輪胎高負(fù)荷、高沖擊、高速度下的使用性能，但仍存在急需改進(jìn)的方面，主要體現(xiàn)在技術(shù)裝備的性能提升上。

（1）成型機(jī)設(shè)備布局龐大，強(qiáng)調(diào)功能的配備及完善，在設(shè)備功能優(yōu)化、自動化程度提升、成型效率提升方面還需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

（2）在二段帶束層纏繞過程中使用的帶束條是由現(xiàn)有全鋼載重子午線輪胎0°帶束層擠出機(jī)生產(chǎn)線改造后生產(chǎn)的。錠子架安裝軸需配用專門設(shè)計(jì)制作的安裝芳綸復(fù)合簾線輥的過渡軸套；冷喂料擠出機(jī)排線板和口型板需要專門設(shè)計(jì)加工；芳綸復(fù)合簾線需要并排等距排列；擠出過程中，生產(chǎn)線速度需要限制在一定范圍內(nèi)。

改造工裝后擠出法生產(chǎn)的帶束條存在外觀不平整，并線、壓壞、缺膠、露線等質(zhì)量缺陷，且生產(chǎn)效率無法滿足批量化生產(chǎn)需求。由于與壓延分裁法相比，擠出法生產(chǎn)的帶束條覆膠質(zhì)量明顯提升，因此研制和生產(chǎn)航空子午線輪胎纏繞帶束層專用纖維簾線帶束條生產(chǎn)線勢在必行。

（3）波紋保護(hù)層用作航空子午線輪胎帶束層組的束緊層、帶束層組與胎面的過渡層和輪胎的防刺扎層，特殊的使用性能使其在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必不可少。波紋保護(hù)層由專用設(shè)備壓延，國內(nèi)尚處于研制、驗(yàn)證階段，與國際先進(jìn)水平有較大的差距，急需投入資金和人力進(jìn)行研發(fā)生產(chǎn)。

4 結(jié)語

航空子午線輪胎成型過程中獨(dú)創(chuàng)的內(nèi)襯層貼合方法、耐磨層貼合方法、帶束層纏繞方法和應(yīng)用波紋保護(hù)層的貼合方案，已經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證，取得了良好效果。

先進(jìn)的生產(chǎn)工藝對裝備技術(shù)提出了更高要求，航空子午線輪胎成型裝備及其輔助設(shè)備在設(shè)計(jì)的精細(xì)化、自動化等工程技術(shù)方面尚不夠成熟，有待進(jìn)一步提升。