子午線(xiàn)輪胎重皮問(wèn)題解決案例分析

葉明瑞 呂偉偉 李安銘 彭蔭萌 叢海波 呂麟華

（重慶金康賽力斯新能源汽車(chē)設(shè)計(jì)院有限公司 重慶 401135）

引言

輪胎是車(chē)輛正常行駛的關(guān)鍵因素之一。隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，輪胎的需求量越來(lái)越大。隨著人們對(duì)汽車(chē)的使用越來(lái)越頻繁，對(duì)輪胎的質(zhì)量提出了更高的要求。

子午線(xiàn)輪胎因結(jié)構(gòu)科學(xué)合理、流動(dòng)阻力小（可降低車(chē)輛耗油）、承載能力大、減振性能好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于乘用車(chē)上[1]。但是，子午線(xiàn)輪胎存在缺膠、裂口和重皮等外觀(guān)質(zhì)量缺陷[2]。其中，輪胎重皮是一種罕見(jiàn)的外觀(guān)缺陷。因?yàn)檩喬サ闹谱鞴ば虮容^繁瑣，重皮的形成原因多種多樣，一般由胎側(cè)形狀設(shè)計(jì)、成型工藝、半成品運(yùn)輸、硫化工藝等各方面綜合形成[3]。

本文闡述了某乘用車(chē)路試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)子午線(xiàn)輪胎有重皮現(xiàn)象，通過(guò)制定緊急檢測(cè)措施避免問(wèn)題輪胎流入生產(chǎn)線(xiàn)、對(duì)輪胎重皮產(chǎn)生的內(nèi)在原因進(jìn)行分析、對(duì)輪胎重皮產(chǎn)生的外在原因進(jìn)行排查，從輪胎生產(chǎn)過(guò)程中徹底解決了輪胎重皮問(wèn)題。

1 某乘用車(chē)輪胎重皮問(wèn)題

1.1 問(wèn)題描述

某乘用車(chē)在吐魯番進(jìn)行路試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)同一輛車(chē)上有3 個(gè)子午線(xiàn)輪胎的胎側(cè)有疑似裂口，如圖1a 所示。隨著路試行駛里程的增加，裂口變得更加嚴(yán)重。對(duì)更換下來(lái)的輪胎進(jìn)行切割，發(fā)現(xiàn)裂口明顯，如圖1b 所示。

圖1 問(wèn)題輪胎裂口圖

針對(duì)問(wèn)題輪胎進(jìn)行全面分析，從圖1b 可以看出，問(wèn)題分為2 部分，一是橡膠表面沒(méi)粘住（圖1b 中的位置1），二是橡膠異常流動(dòng)（圖1b 中的位置2）。經(jīng)過(guò)分析確認(rèn)，該輪胎為胎側(cè)重皮裂口外觀(guān)病象（簡(jiǎn)稱(chēng)重皮）。

1.2 緊急解決措施

輪胎重皮在正常檢測(cè)時(shí)無(wú)法檢出，必須使用專(zhuān)業(yè)工具進(jìn)行排查才能檢出。為此，要求生產(chǎn)線(xiàn)上的輪胎每2 h 排查一次，排查方法如圖2 所示。

圖2 生產(chǎn)線(xiàn)上輪胎重皮排查方法示意圖

為了防止重皮輪胎裝配到整車(chē)上，采用圖2 所示的方法排查庫(kù)存輪胎，直到未發(fā)現(xiàn)重皮為止。

2 重皮產(chǎn)生的內(nèi)在原因分析

為了找出輪胎重皮產(chǎn)生的內(nèi)在原因，對(duì)圖1b 中的截面圖進(jìn)行放大（圖3），將其與普通輪胎撕裂情況下的裂口圖（圖4）進(jìn)行對(duì)比。

圖3 裂口內(nèi)部表面200 倍放大圖

圖4 普通輪胎撕裂情況下產(chǎn)生的裂口圖

從圖4 可以看出，裂口表面粗糙不平，有明顯的橡膠分子斷裂現(xiàn)象。對(duì)比分析圖3 與圖4，可以排除該輪胎為撕裂導(dǎo)致裂口。根據(jù)外護(hù)膠有彎曲打折現(xiàn)象、裂口部位200 倍放大后可見(jiàn)裂縫平滑，可判斷為硫化時(shí)膠料流動(dòng)過(guò)大產(chǎn)生胎側(cè)重皮。

問(wèn)題輪胎和正常輪胎的斷面對(duì)比如圖5 所示。

圖5 三角膠厚度對(duì)比

從圖5 可以看出，問(wèn)題輪胎的三角膠厚度存在明顯異常，比正常輪胎厚約1 mm。

3 重皮產(chǎn)生的外在原因排查

根據(jù)圖3，從材料、機(jī)器、人為操作規(guī)范、生產(chǎn)環(huán)境、法規(guī)要求以及成型工藝、硫化工藝等各個(gè)方面篩選問(wèn)題輪胎重皮產(chǎn)生的可能外在原因[4-5]，最終鎖定7 個(gè)可能的外在原因，然后逐個(gè)進(jìn)行排查。具體如下：

1）成型膠囊氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)值，導(dǎo)致反包不實(shí)，可能造成重皮現(xiàn)象。現(xiàn)場(chǎng)排查操作如圖6 所示，將標(biāo)準(zhǔn)氣壓0.35 MPa 調(diào)整為0.17 MPa。

圖6 成型膠囊氣壓排查

排查結(jié)論：反包不實(shí)造成三角打褶，硫化后割斷面發(fā)現(xiàn)三角形狀已變形，胎側(cè)膠與外護(hù)膠分型面處打褶，與問(wèn)題輪胎的重皮現(xiàn)象一致。因此，反包不實(shí)是造成重皮的原因之一。

2）胎側(cè)分型面處存在異物，可能造成重皮現(xiàn)象。現(xiàn)場(chǎng)排查操作如圖7 所示，在正常胎側(cè)表面噴上一層噴涂液。

圖7 胎側(cè)分型面處存在異物排查

排查結(jié)論：胎側(cè)膠與外護(hù)膠分型面無(wú)打褶，三角形狀正常，與問(wèn)題輪胎的重皮現(xiàn)象不符，非重皮問(wèn)題產(chǎn)生原因。

3）成型膠囊氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)值，導(dǎo)致反包不實(shí)，同時(shí)胎側(cè)表面存在異物。現(xiàn)場(chǎng)排查操作如圖8 所示，調(diào)低成型反包膠囊氣壓（從0.35 MPa 調(diào)至0.17 MPa），使反包不實(shí)，同時(shí)在正常胎側(cè)表面噴上一層噴涂液。圖8 中，噴噴涂液簡(jiǎn)稱(chēng)噴涂，遮擋而不噴噴涂液簡(jiǎn)稱(chēng)未噴。

圖8 成型膠囊氣壓+胎側(cè)異物排查

排查結(jié)論：反包不實(shí)造成三角打褶。未噴區(qū)域硫化后割斷面發(fā)現(xiàn)三角形狀已變形，胎側(cè)膠與外護(hù)膠分型面處打褶；噴涂區(qū)域硫化后割斷面發(fā)現(xiàn)三角形狀已變形，胎側(cè)膠與外護(hù)膠分型面處打褶，且存在重皮裂口現(xiàn)象。因此，反包不實(shí)為主要原因，噴涂液是次要原因。

4）成型膠囊氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)值，導(dǎo)致反包不實(shí)，同時(shí)胎側(cè)未按標(biāo)準(zhǔn)貼合。現(xiàn)場(chǎng)排查操作如圖9 所示，調(diào)低成型反包膠囊氣壓（從0.35 MPa 調(diào)至0.17 MPa），使反包不實(shí)，同時(shí)胎側(cè)向外移8 mm，且在正常胎側(cè)表面噴上一層噴涂液。

圖9 成型膠囊氣壓+胎側(cè)未按標(biāo)準(zhǔn)貼合排查

排查結(jié)論：反包不實(shí)造成三角打褶。未噴區(qū)域硫化后割斷面發(fā)現(xiàn)三角形狀已變形，胎側(cè)膠與外護(hù)膠分型面處打褶，且存在重皮裂口現(xiàn)象；噴涂區(qū)域硫化后割斷面發(fā)現(xiàn)三角形狀已變形，胎側(cè)膠與外護(hù)膠分型面處打褶，且存在重皮裂口現(xiàn)象。因此，反包不實(shí)為主要原因，胎側(cè)未按標(biāo)準(zhǔn)貼合為次要原因。

5）胎側(cè)未按標(biāo)準(zhǔn)貼合。現(xiàn)場(chǎng)排查操作如圖10 所示，反包正常，胎側(cè)外移8 mm，且在正常胎側(cè)表面噴上一層噴涂液。

圖10 胎側(cè)未按標(biāo)準(zhǔn)貼合排查

排查結(jié)論：反包正常，胎側(cè)外移8 mm。未噴區(qū)域硫化后割斷面發(fā)現(xiàn)胎側(cè)膠與外護(hù)膠分型面處打褶，且存在重皮裂口現(xiàn)象；噴涂區(qū)域硫化后割斷面發(fā)現(xiàn)胎側(cè)膠與外護(hù)膠分型面處打褶，且存在重皮裂口現(xiàn)象。胎側(cè)未按標(biāo)準(zhǔn)貼合為次要原因。

6）胎側(cè)打折。現(xiàn)場(chǎng)排查操作如圖11 所示，胎側(cè)貼完之后，人為使胎側(cè)打折。

圖11 胎側(cè)打折排查

排查結(jié)論：胎側(cè)膠與外護(hù)膠分型面有輕微打褶，但三角形狀完好，與問(wèn)題輪胎的重皮現(xiàn)象不符，非問(wèn)題產(chǎn)生原因。

7）三角膠在成型前端點(diǎn)已發(fā)生卷邊現(xiàn)象。現(xiàn)場(chǎng)排查操作如圖12 所示，輪胎成型前，人為將三角膠邊端打折，并將此位置固定標(biāo)識(shí)。

圖12 三角膠在成型前端點(diǎn)已發(fā)生卷邊現(xiàn)象排查

排查結(jié)論：胎側(cè)膠與外護(hù)膠分型面無(wú)打褶，三角端點(diǎn)偏厚凸出，使外護(hù)膠外凸，與問(wèn)題輪胎的重皮現(xiàn)象不符，非問(wèn)題產(chǎn)生原因。

4 重皮產(chǎn)生的根本原因

對(duì)上述7 個(gè)可能的外在原因進(jìn)行排查后，得出的結(jié)論匯總見(jiàn)表1。

表1 輪胎重皮產(chǎn)生的可能外在原因、排查及結(jié)論

從表1 中的結(jié)論可知，輪胎重皮產(chǎn)生的根本原因?yàn)槌尚湍z囊氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)值（主要原因）、胎側(cè)表面有噴涂液以及胎側(cè)未按標(biāo)準(zhǔn)貼合（次要原因）。輪胎重皮產(chǎn)生的根本原因的誘導(dǎo)因素見(jiàn)表2。

表2 輪胎重皮產(chǎn)生的根本原因的誘導(dǎo)因素

結(jié)合表1 與表2，總結(jié)出輪胎重皮的永久糾正措施見(jiàn)表3。

表3 輪胎重皮的永久糾正措施

5 結(jié)論

本文對(duì)某乘用車(chē)子午線(xiàn)輪胎重皮產(chǎn)生的內(nèi)在原因進(jìn)行了分析，并對(duì)輪胎重皮產(chǎn)生的外在原因進(jìn)行了排查，發(fā)現(xiàn)成型膠囊氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)值、胎側(cè)表面有噴涂液、胎側(cè)未按標(biāo)準(zhǔn)貼合為輪胎重皮產(chǎn)生的根本原因。通過(guò)督促輪胎供應(yīng)商在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)輪胎質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控，目前輪胎合格率為100%。總結(jié)輪胎重皮問(wèn)題解決經(jīng)驗(yàn)，可為后續(xù)輪胎供應(yīng)商從輪胎生產(chǎn)過(guò)程中解決輪胎重皮問(wèn)題提供參考。