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    全钢新品类汽配轮材组配流程就开裂和问题端由解析及应对
    来源:本站 作者:admin 发布日期:2015-5-19 点击次数:1216

     全钢载重子午线轮胎胎圈部位结构参数、材料分布以及胶料的滞后损失、动态物理性能等方面不能满足要求。轮胎在高速、大负荷和相对低压状态下行驶时,胎体帘布反包端点、耐磨胶及胎圈包布外端点处应力分布不合理,出现应力集中点,同时径向分布的材料物理性能差别悬殊,径向剪切应力过大,生热高,导致胶料疲劳老化。

      胎体帘布反包端点过低,胎圈包布端点处材料不足,胎侧胶和耐磨胶向下填充,导致耐磨胶弯曲、聚堆,3个端点附近应力集中,造成耐磨胶折断或部件结合面间形成气泡。胎体帘布反包端点与胎圈包布外端点级差小于6mm时很容易出现耐磨胶弯曲、装配线裂口和胎圈脱空问题。

      胎体帘布和胎圈包布外端点厚度过渡不合理,在轮胎制造过程中极易存留空气,轮胎在行驶过程中因胶料疲劳老化而逐步出现热脱层,并扩展成气泡,脱离层之间互相摩擦产生胶末,而胶末的堆积又造成装配线部位鼓包,从而导致装配线部位刚性迅速下降,产生裂口甚至抽丝爆破。

      胎圈()与轮辋配合尺寸过大,导致胎圈与轮辋结合面不够紧密,产生相对滑移;胎踵和胎趾之间的胎体帘线、耐磨胶与轮辋间空隙过大,在大负荷和相对低压的使用条件下,胎体帘线逐渐内抽,在胎踵和胎趾间起鼓,使装配线处裂口逐渐扩展,甚至造成胎圈脱空、裂口和抽丝爆(见1)。

      轮胎使用不当是产生胎圈裂口和脱空的主要原因之一。在标准充气压力和负荷下,轮胎实际水平轴与设计水平轴一致,轮胎性能得以完全发挥;在负荷较大和相对低压状态下,若胎圈刚性不足,轮胎实际水平轴向胎圈处上移,应力集中在胎圈装配线附近,导致该部位变形过大,胶料在复杂的应力(驱动、制动、转向等)作用下形成气圈脱空、裂口和抽丝爆示意泡、裂口;负荷过大或相对充气压力过低时,轮胎胎圈部位受力增大,甚至会造成轮胎缺气而胎圈折裂。

      (a)充气压力过高(b)充气压力正常(c)充气压力不足充气压力与胎圈变形关系示意(7)车辆在改装过程中未同时更换轮辋,例如10.00R20轮胎装配在7.0轮辋上、11.00R20轮胎装配在7.5轮辋上,与原设计的负荷能力严重不符,导致轮胎胎圈处应力分布发生变化,应力集中点上移,造成装配线下方裂口。从可以看出,轮缘高度过高,轮缘嗑入胎圈,应力集中点下移,易在装配线上方出现裂口、脱空;轮缘高度过低,胎圈部位得不到有效支撑,胎圈部应力集中点上移,易在装配线下方出现裂口、脱空。

      (8)生产过程中工艺参数设置不当或胎坯在加工过程中胎圈部位各部件存有杂物、部件表面喷霜、焦烧、混入HIIR以及部件间存在气体等,造成轮胎在大负荷、高速行驶过程中缺陷部位逐渐扩大,脱空、裂口,甚至造成胎圈抽丝爆。

      示出了几种与生产工艺有关的装配线脱空现象。(a)为三角胶粘合性能差所致,裂口沿三角胶与胎体帘布间隙向上下延伸,逐渐撕裂;(b)和(c)为胎侧胶粘合性能差所致,胎侧胶沿三角胶、钢丝圈包布包边胶片、钢丝圈包布等部件向下延伸;(d)龟裂沿胎体帘布向下延伸,端点处有磨耗胶末且不光滑,原因之一是胎体帘布在压延过程残留空气,硫化时气体通过加捻钢丝的微小空间集聚到帘布端点。

      (9)三角胶和包边胶等的粘合性能不适当以及压辊压力过大或过小等,造成胎圈各部件间或部件接头残留空气。

      (10)成型时定位方式不当或定位灯精度达不到要求,导致胎体帘布反包端点和胎圈包布端点以及耐磨胶端点与胎圈包布的级差过小。结构调整胎侧胶与耐磨胶搭接面厚度增大0.51.0轮缘高度与轮胎受力关系示意107孙庆江等全钢载重子午线轮胎装配与生产工艺有关的装配线脱空示意mm;胎圈包布外端点胶片粘贴方式由包边改为搭接,胶片厚度由0.6mm提高到1.5mm,避免胎圈包布外端点过渡不均匀;胎侧复合方式由二复合改为三复合,耐磨胶和胎侧胶内侧填充型胶,使胎体帘布、耐磨胶和胎圈包布外端点处材料分布更合理,有效减小耐磨胶的弯曲程度。同时,将上下三角胶端点高度提高58mm,胎体帘布和钢丝圈包布外端点高度提高23mm,胎体帘布外端点处三角胶厚度增大1mm,以增强胎圈部位的刚性,并重新匹配该部位刚性的过渡。此外,缩小钢丝圈直径,增强胎圈与轮辋的过盈配合。

      工艺改进(1)胶片制造降低胶片挤出温度,以避免胶片表面喷霜,提高胶片的粘合性能。增设小型胶片压延设备,减少压型生产过程中胶种的变更。

      (2)钢丝压延压延供胶输送带与胶片压延辊垂直并左右摆动,以减少供胶夹气泡量,并保证供胶均匀。辊筒温度、速度和间隙符合要求,避免空气在钢丝压延过程中进入胶片。通过采用光学检测压延辊上胶料的堆积高度控制供胶输送带的动作,保证供胶量和持续性。此外,在压延辊增设划气泡装置,采用打孔长度为11.5mm的细针在胶片表面轻轻扎过,清除气泡。

      (3)胎圈成型保证胎圈部位各部件粘合性能适当,表面新鲜,无杂质,无焦烧,并适当调整部件贴合压力(如胎侧压辊压力等),尽量减少部件间的气体,避免气体积聚。

      扎气泡装置示意1压延辊;2堆积胶;3压延帘布;4供胶输送带;5划气泡装置;6钢丝帘线;7刺辊;8托辊。

      (4)胎坯成型采用激光灯标定位,缩小灯标宽度,提高定位精度,并将胎圈包布定位改为外定位。正确使用轮胎引导用户正确保养和使用轮胎,进一步延长轮胎的使用寿命。

      结语采取上述措施后,全钢载重子午线轮胎装配线裂口和胎圈脱空问题基本得到解决,轮胎的负荷能力、高速性能和耐久性能提高,受到用户好评。

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