王傳鑄,王銀竹,張燕龍,荊 濤
[泰凱英(青島)專用輪胎技術(shù)研究開發(fā)有限公司,山東 青島 266100]
起重機用全鋼工程機械子午線輪胎由于結(jié)合了工程機械輪胎和客車輪胎的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢,其在公路、山路及工地等各種復(fù)雜路況下均有良好的驅(qū)動性能、承載性能和耐磨性能,并具備低油耗和駕乘舒適的特點[1-3]。隨著起重機噸位的增大以及底盤軸數(shù)的增加,起重機輪胎的用量逐年增大。
385/95R25起重機專用全鋼工程機械子午線輪胎胎側(cè)實鼓問題給客戶造成困擾,為此,我公司高度重視,成立了專項攻關(guān)小組,進行輪胎剖析及胎側(cè)實鼓產(chǎn)生原因分析,并采取相應(yīng)措施使該問題得以解決,產(chǎn)品獲得了市場的一致好評。
觀察市場返回的有實鼓缺陷的385/95R25起重機專用全鋼工程機械子午線輪胎發(fā)現(xiàn),胎側(cè)實鼓一般出現(xiàn)在斷面水平軸至胎肩以下位置,該部位屬于輪胎最薄部位,如圖1所示。對實鼓部位進行X光檢測[4],X光檢測照片如圖2所示。對實鼓部位進行周向切割和斷面分析,周向斷面如圖3所示。
從圖2可以看出,實鼓部位鋼絲簾線排列均勻,未發(fā)現(xiàn)鋼絲簾線稀密不均勻問題。從圖3可以看出,實鼓部位膠料厚度明顯偏大。分析認為:輪胎在硫化過程中,外表面受模具束縛,不會產(chǎn)生凸起,因此成品輪胎表面均勻,其內(nèi)部異常(接頭厚度偏大或偏?。┎荒鼙憩F(xiàn)出來;充入標準充氣壓力后,內(nèi)部異常的輪胎內(nèi)表面受高壓影響會形成均勻面,而外表面在無其他束縛條件下接頭厚度偏大的部位便鼓起,形成實鼓[5-15]。圖4示出了充氣前表面正常輪胎在充氣后產(chǎn)生胎側(cè)實鼓。
對胎側(cè)實鼓進行定位(見圖5和6),確定實鼓部位一般為胎側(cè)和墊膠等膠部件的接頭部位。半成品部件接頭過大或過小導(dǎo)致的成品輪胎胎體簾線稀密不均勻,X光檢測能識別,而膠部件接頭過大或過小導(dǎo)致的成品輪胎胎側(cè)厚度不均勻則很難檢測出來,這種缺陷輪胎很容易流入市場。
以胎側(cè)接頭搭接量為例,對膠部件接頭對輪胎胎側(cè)實鼓量(實鼓高度)的影響進行試驗和分析。
圖7—9分別示出了胎側(cè)接頭搭接量為-5,0和5 mm時的胎坯,圖10示出了胎側(cè)接頭搭接量對胎側(cè)實鼓量的影響。
試驗和分析可知,胎側(cè)接頭搭接量為5 mm或-5 mm時,胎側(cè)厚度波動量較大,胎側(cè)有明顯的凸點或凹點,實鼓量較大。因此,基本確定此類實鼓產(chǎn)生的主要原因是膠部件接頭搭接量超過指標要求。
輪胎生產(chǎn)過程中,膠部件接頭屬于工藝過程控制的重點和難點,膠部件接頭搭接量過小很容易導(dǎo)致X光檢測鋼絲簾線稀線、缺膠等缺陷,因此操作人員習(xí)慣性地使接頭搭接量過大。為確保問題的解決和過程的有效管控,需要將實際生產(chǎn)與解決方案的條件匹配至最佳狀態(tài)[16],從而進一步對胎側(cè)接頭搭接量進行探討和推算驗證,得出胎側(cè)接頭搭接量與實鼓量的對應(yīng)關(guān)系,見圖11。
從圖11可知,對于385/95R25輪胎,胎側(cè)接頭搭接量控制在0~2 mm范圍內(nèi)時,胎側(cè)實鼓量較小。其他部件搭接量,根據(jù)其厚度和接頭裁切角度以此方法進行類推,確定接頭搭接量的最佳范圍。
對膠部件接頭裁切進行優(yōu)化,由原來的垂直裁切(裁切角度=90°)調(diào)整為斜式裁切(裁切角度≤30°)。通過將膠部件接頭裁切調(diào)整為斜式裁切,進一步減小了接頭的物料堆積,尤其降低了物料沿同一胎體鋼絲間距的堆積,將接頭堆積量最大程度地分散,從而防止膠料局部堆積而產(chǎn)生凸起,見圖12和13。
由于輪胎成型過程涉及部件接頭較多,各部件接頭易出現(xiàn)超標問題。為此,將各部件接頭操作列為生產(chǎn)過程的專項控制點,在成型機臺貼合鼓位置增設(shè)攝像頭[17],重點對準各部件接頭操作位置,檢查人員每日對各部件接頭搭接情況進行抽檢,以此督導(dǎo)員工嚴格執(zhí)行工藝標準,推進規(guī)范化操作。
此外,為進一步推進工藝過程的控制,制定了胎側(cè)實鼓專項檢測方法。對X光及外觀檢測合格的輪胎進行充氣,再按以下步驟進行檢測:(1)先看,即對準燈光,查看輪胎胎側(cè)部位是否有凸起(見圖14);(2)再摸,即將輪胎放平,用手觸摸胎側(cè)部位以感知是否有凸起(見圖15);(3)測量,即沿排氣線方向測量排氣線偏移量,確保偏移量≤5 mm(見圖16)。
通過分析385/95R25起重機專用全鋼工程機械子午線輪胎胎側(cè)實鼓的產(chǎn)生原因,并采取相應(yīng)的解決措施,有效解決了輪胎胎側(cè)實鼓問題,提高了客戶對輪胎早期表現(xiàn)的滿意度,提升了公司的品牌形象,促進了公司銷售業(yè)績的提升。