秦增輝，趙淑霞，李超民，尚榮武，茍金峰

(山東萬達寶通輪胎有限公司，山東 東營 257500)

我國是汽車輪胎制造大國，汽車輪胎的產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的25%。由于汽車的輪胎支撐著整輛汽車的重量，必須保證具有足夠的強度和良好附著性。然而，在輪胎生產(chǎn)中由于工藝標準執(zhí)行問題的存在時常帶來輪胎簾線拉伸性能缺陷產(chǎn)生，導致輪胎的強度不夠，車輛在行駛時存在爆胎的隱患。據(jù)全國交通事故原因分析，在高速路發(fā)生的事故中有42%是由輪胎造成的，所以，進行輪胎鋼絲簾線拉伸性能缺陷分析，弄清發(fā)生問題的原因，采取有力措施予以解決，有利于提高輪胎生產(chǎn)質(zhì)量，減少汽車交通事故發(fā)生。

1 子午線輪胎概述

1.1 子午線輪胎的概念

子午線輪胎屬于特殊的輪胎結(jié)構(gòu)，區(qū)別于斜交輪胎和調(diào)壓輪胎，子午線輪胎的胎體簾線和外胎的幾乎平行，簾線角度約等于0°，故子午線輪胎的簾線沒有維系交點。在實際的行駛中，子午線輪胎可能因為冠部附近的應(yīng)力增加而出現(xiàn)周向伸張，導致輪胎出現(xiàn)輻射狀的裂口。為此子午線輪胎的緩沖層是由與胎體簾線90°相交的簾線層構(gòu)成，讓其在輪胎內(nèi)部構(gòu)成一條剛性的環(huán)形帶，子午線輪胎的緩沖層不僅具有避免輪胎形變的作用，還具有固定輪胎的作用。子午線輪胎的緩沖層又稱為帶束層，是子午線輪胎中主要的部件之一。在正常的行駛中，子午線輪胎的緩沖層會承受約60%的內(nèi)應(yīng)力，提高了汽車行駛的安全性。子午線輪胎誕生于法國的米其林公司，于1946年試制成功，子午線輪胎的研發(fā)改變了整個輪胎行業(yè)，是一項偉大的發(fā)明，提高了汽車行駛的安全性，促進了汽車行業(yè)的發(fā)展。

1.2 子午線輪胎的分類

子午線輪胎的結(jié)構(gòu)相對于其他類型輪胎的結(jié)構(gòu)具有非常優(yōu)越的性能，具有很強的耐磨性、良好的緩沖性能，子午線輪胎相對于斜交輪胎具有更加優(yōu)越的耐穿刺性，且在實際的行駛中胎溫較低，安全性和穩(wěn)定性都遠高于斜交輪胎。子午線輪胎根據(jù)材料劃分為3種：

（1）全鋼絲子午線輪胎。該類型的輪胎胎體及帶束層都是鋼絲簾線，該類型輪胎常見于重量較重的工程機械車或載重量較高的運輸車輛；

（2）半鋼絲子午線輪胎。該類型輪胎的帶束層是鋼絲簾線，但胎體使用的材料為人造纖維，該種類型的輪胎常見于轎車、公交車及載重量較輕的運輸車輛；

（3）全纖維子午線輪胎。該類型的胎體及帶束層的簾線都是人造纖維。該類型的輪胎常見于拖拉機等行駛速度較慢的車輛中。

2 子午輪胎的生產(chǎn)設(shè)計及生產(chǎn)流程

2.1 子午輪胎的生產(chǎn)設(shè)計要求

子午輪胎的生產(chǎn)設(shè)計主要包括：

（1）根據(jù)塑煉和混煉的技術(shù)要求將各種膠料均勻混合，保證其物理機械性能符合目標所需。

（2）輪胎所使用的所有組件都需要保證其符合規(guī)定的標準尺寸。

（3）使用骨架材料和膠料進行復合操作時，保證簾線的兩面的膠料厚度一致且密度均勻

（4）保證在對各類型的復合材料進行成型覆帖時的定位準確和對稱均勻。

（5）在使用各類型的半成品時需保證半成品在有效使用期內(nèi)。

（6）在使用各類型的半成品前需對半成品進行質(zhì)量檢查工作，保證質(zhì)量合格且無污染無變形。

（7）在輪胎胎坯的硫化過程需要嚴格執(zhí)行好硫化三要素并做好定位工作。

（8）在對成品輪胎進行包裝、搬運和倉儲時需要嚴格執(zhí)行相關(guān)標準。

2.2 子午輪胎制造主要工藝流程

根據(jù)子午輪胎制造工藝的流程可知，子午輪胎的制作包含了14個流程，每個流程都必不可缺。①密煉。②壓出。③型膠壓延。④鋼絲壓延。⑤壓出帶束層。⑥縱裁。⑦胎圈纏繞成型。⑧膠芯敷貼于胎圈。⑨胎圈半硫化 。⑩帶束層和子口的截斷。?簾布截斷。?成型胎坯。?硫化環(huán)節(jié)。?用X光透質(zhì)檢。

3 影響子午輪簾線拉伸性能的案例表現(xiàn)及處理方法

3.1 案例一、胎體簾線排列密度不均導致斷裂

3.1.1 案例表現(xiàn)形式

有胎體的簾線排列密度不均時會導致輪胎內(nèi)部的簾線出現(xiàn)斷裂的情況。簾線排列密度不均勻的輪胎在行駛過程中會出現(xiàn)應(yīng)力不均的情況，局部的單根簾線可能存在過大的應(yīng)力，導致輪胎胎面出現(xiàn)鼓包，甚至導致輪胎爆胎。

3.1.2 成因分析

導致胎體排列不均的可能原因：

（1）在車胎的成型過程中因過量的用力導致簾線出現(xiàn)拉伸。

（2）在車胎的成型過程中因設(shè)備故障或墊布斷裂而導致簾線因拉伸而出現(xiàn)的稀線情況。

（3）硫化的過程中因膠料滲入到簾線中導致胎體簾線出現(xiàn)局部劈縫的現(xiàn)象。

（4）在對車胎進行壓延的過程中需要使用到精密輥這一裝置，該裝置經(jīng)過長時間使用后可能出現(xiàn)輥筒的磨損，使輥筒在加工的過程中存在過量的膠或供膠的溫度不足，導致簾布上的膠密度不均勻，造成稀線或劈縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。

（5）從錠子房出來的簾線出現(xiàn)扭曲或打彎，若直接使用這種不過關(guān)的簾線進行壓延時易出現(xiàn)跳動的情況，進而導致簾線的排列不均。

（6）在胎體成型的過程中輪胎各組件存在氣泡，氣泡影響了輪胎的硫化環(huán)節(jié)，進而出現(xiàn)簾線頂稀的情況。

（7）在裁斷工序完成后未對接頭進行出來，讓過量的膠殘留在接頭兩端，進而導致兩側(cè)的簾線存在稀線的情況。

（8）在胎坯成型后受到外界物理沖擊，導致胎坯簾線分布受影響而出現(xiàn)的稀線情況。

（9）在進行硫化環(huán)節(jié)中，因硫化膠存在裂縫或膠囊卡盤存在泄露，導致水蒸氣殘留，進而出現(xiàn)因硫化內(nèi)壓而導致胎體簾布頂稀。

3.1.3 改善措施

根據(jù)以上分析的原因提出以下具有針對性的措施，以解決上述問題。針對這一問題可以采取以下解決措施：

（1）制定相應(yīng)的操作流程，規(guī)范操作方法。在上胎體層這個生產(chǎn)過程需避免直接在胎體層用力拉伸，以此減少對簾線排列的影響。

（2）在輪胎的成型環(huán)節(jié)，需加強對機器設(shè)備的管理。

（3）在進行接頭操作時需嚴格落實工藝要求，保證各部件高質(zhì)量的貼合。

（4）在進行壓延這一工序時需要做好對設(shè)備的檢查工作，對鋼絲簾線所受的壓力做好控制，以此提高壓延的質(zhì)量。

（5）使用半成品件時嚴格執(zhí)行順序要求，保證半成品件在汽油干后才進行后續(xù)操作。

（6）在完成90°直接后加強對接頭的檢查工作。

（7）胎坯的運輸環(huán)節(jié)做到輕拿輕放，避免胎坯遭受物理沖擊。

（8）在使用新膠囊前需要進行預熱，且需做好檢查膠囊表面的工作，避免雜物或隔離劑的殘留。膠囊的存儲需保持其原有形狀。

3.2 胎體簾布層偏歪所導致胎體反包高度出現(xiàn)差異

3.2.1 案例表現(xiàn)形式

在生產(chǎn)的過程中若胎體的簾布層存在偏歪的情況就會導致胎體兩側(cè)的胎圈反包高度出現(xiàn)差異，致使輪胎在行駛的過程中出現(xiàn)側(cè)向擺動或跑偏的情況，且該輪胎還存在磨損和子口開裂的情況，導致胎圈脫空，甚至出現(xiàn)抽絲爆破的情況，嚴重影響輪胎的使用壽命，甚至威脅使用者的生命安全。

3.2.2 成因分析

（1）在成型環(huán)節(jié)中未設(shè)置好成型機的各項參數(shù)。

（2）胎體簾線部件的黏合性能不足導致胎體在滾壓環(huán)節(jié)出現(xiàn)位移。

（3）未對半成品進行質(zhì)量檢查，所使用的半成品存在寬度不達標或?qū)捳灰坏那闆r。

（4）操作人員在生產(chǎn)環(huán)節(jié)操作不規(guī)范或使用了不合格的組件。

3.2.3 改善措施

（1）對生產(chǎn)設(shè)備進行定期的檢查，并根據(jù)需要增加巡檢的次數(shù)，避免因設(shè)備故障而導致產(chǎn)品質(zhì)量不合格。

（2）使用半成品件時嚴格執(zhí)行順序要求，保證半成品件在汽油干后才進行后續(xù)操作。

（3）落實好半成品質(zhì)量檢測工作，杜絕使用質(zhì)量不合格或存在問題的半成品件。

（4）建立完善的操作流程并明確操作方法，提高一線操作人員的責任心和質(zhì)量意識，在生產(chǎn)中嚴格根據(jù)標準進行操作。

3.3 胎體簾線彎曲

3.3.1 案例表現(xiàn)形式

胎體簾線彎曲指的是胎體的簾布層存在周向彎曲的情況，該輪胎在行駛的過程中易出現(xiàn)因受力不均而導致輪胎局部熱量過高的情況，最終導致輪胎出現(xiàn)脫層現(xiàn)象。

3.3.2 成因分析

使胎體簾線出現(xiàn)彎曲的原因主要有以下幾種：

（1）在胎體的定型環(huán)節(jié)或硫化環(huán)節(jié)存在壓力過大的情況。

（2）在進行成型壓胎的操作環(huán)節(jié)中存在壓力不足的情況，導致壓輥的壓力置于與定性所需的內(nèi)壓存在一定差異，進而導致胎坯出現(xiàn)過大變形的情況。

（3）生產(chǎn)裝置存在缺陷。成型機胎圈的夾持器存在偏移，進而導致胎體簾線彎曲。

（4）在胎體的成型過程中，兩側(cè)的壓力不精確所導致胎體簾線長度不一致。

（5）胎體簾線的黏性不足導致半成品之間連接不緊密，因此讓胎體在滾壓環(huán)節(jié)出現(xiàn)位移，進而出現(xiàn)簾線彎曲的情況。

（6）生產(chǎn)所需的成型機的平面寬度不符合生產(chǎn)要求。

3.3.3 改善措施

（1）根據(jù)生產(chǎn)工藝對成型參數(shù)和硫化參數(shù)進行設(shè)置并進行定期的校準。

（2）對生產(chǎn)設(shè)備進行定期的檢查，并根據(jù)需要增加巡檢的次數(shù)，保證生產(chǎn)設(shè)備能夠正常進行生產(chǎn)。

（3）落實好半成品質(zhì)量檢測工作，杜絕使用質(zhì)量不合格或存在問題的半成品件。

（4）根據(jù)工藝要求校對好成型機的平面寬度，保證生產(chǎn)環(huán)節(jié)能夠順利進行。

3.4 胎體簾布層接頭開裂

3.4.1 案例表現(xiàn)形式

在生產(chǎn)的環(huán)節(jié)因鋼絲簾布的裁斷接頭連接不牢或成型拼接不牢而導致拼接部位出現(xiàn)開裂的情況。

3.4.2 成因分析

（1）在對胎體簾布進行接頭操作時壓力過大、簾布接頭兩端殘留過量膠或簾布的長度不足導致接頭兩側(cè)的簾布出現(xiàn)拼接不牢的情況。

（2）鋼絲簾線上的黏合性能不足或滲透性能差、表面噴霜或簾布的存儲時間過久導致拼接效果不佳，進而出現(xiàn)接頭開裂。

（3）在胎體的定型環(huán)節(jié)或硫化環(huán)節(jié)存在壓力過大的情況，導致胎體的簾線定長不符合要求，進而出現(xiàn)接頭開裂。

（4）胎體簾線定長割邊露白，會降低接頭的粘接性能，使胎體在成型定型或硫化定型環(huán)節(jié)中出現(xiàn)接頭被沖開的現(xiàn)象，進而出現(xiàn)簾線接頭開裂。

3.4.3 改善措施

（1）對生產(chǎn)設(shè)備設(shè)置好參數(shù)，并做好對生產(chǎn)設(shè)備的定期檢測，保證設(shè)備能夠按要求完成生產(chǎn)。

（2）盡量不使用粘性不足或表面噴霜的簾布進行生產(chǎn)。

（3）落實好半成品質(zhì)量檢測工作，保證所使用的半成品件的各項參數(shù)都符合生產(chǎn)要求，杜絕使用質(zhì)量不合格或存在問題的半成品件。

（4）用少量膠片修復接頭割邊露白的鋼絲，在完成修復并質(zhì)檢通過后才可進行使用。

3.5 胎體簾線交叉

3.5.1 案例表現(xiàn)形式

胎體簾線交叉主要表現(xiàn)為徑向排列的胎體簾線間出現(xiàn)鋼絲交叉的現(xiàn)象。

3.5.2 成因分析

（1）壓延過程中存在簾線重疊的情況，導致成品輪胎的胎體簾線存在交叉的情況。

（2）在對胎體簾布進行成型接頭拼接的過程中過度擠壓，導致胎體簾線出現(xiàn)交叉的情況。

3.5.3 改善措施

在壓延工序中需做好對鋼絲排列的檢查，保證鋼絲從各個錠子到壓延機的松緊度相同。在壓延工序中做好對生產(chǎn)設(shè)備的調(diào)節(jié)和檢查，保證生產(chǎn)設(shè)備按生產(chǎn)要求進行生產(chǎn)。

4 解決子午輪簾線拉伸性能質(zhì)量把控對策

4.1 嚴格執(zhí)行胎體生產(chǎn)質(zhì)量標準

根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計建立完善的質(zhì)量標準，并根據(jù)已發(fā)現(xiàn)的問題制定相應(yīng)的檢測手冊，做好質(zhì)量管理。如胎里出現(xiàn)露線則說明需對設(shè)備的機頭寬度進行調(diào)整。若胎體存在裂縫則需重新審視各部件之間的貼合情況，確定問題點再加以修正。若出現(xiàn)簾線密度不均勻的情況，則需重點關(guān)注壓延生產(chǎn)環(huán)節(jié)，需對設(shè)備中的精密輥進行檢查工作，保證設(shè)備能夠良好運行。嚴格執(zhí)行質(zhì)量檢測是保證胎體質(zhì)量的基礎(chǔ)保障。

4.2 落實生產(chǎn)環(huán)節(jié)的檢查工作

加強對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的巡檢工作，提高巡檢頻率，做到早發(fā)現(xiàn)早處理。在生產(chǎn)的過程中，設(shè)備的異常運行會嚴重影響輪胎的質(zhì)量，所以在巡檢的過程中需要對生產(chǎn)設(shè)備進行檢測，避免設(shè)備帶病運行。在不同的生產(chǎn)階段所需要關(guān)注的問題是不同的，可根據(jù)問題點制定巡檢手冊。如在成型生產(chǎn)環(huán)節(jié)，主要關(guān)注的是生產(chǎn)環(huán)節(jié)的濕度和溫度，避免水蒸氣影響輪胎質(zhì)量。針對輪胎子口和輪側(cè)存在裂縫的情況，需重點關(guān)注胎圈排風口的情況，做好模具表面的清潔工作，避免模具表面殘留雜質(zhì)，進而影響輪胎質(zhì)量。在硫化生產(chǎn)環(huán)節(jié)需重點關(guān)注壓力值，保證壓力值符合生產(chǎn)標準。

4.3 規(guī)范操作流程及相關(guān)細節(jié)

為保證子午線輪胎的質(zhì)量，可根據(jù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)建立完善的操作流程，特別是上胎體布簾、硫化和刷隔離劑等的關(guān)鍵環(huán)節(jié)更需具有明確的操作規(guī)范，因為若在關(guān)鍵環(huán)節(jié)出現(xiàn)操作失誤，會讓輪胎出現(xiàn)不可逆的質(zhì)量損害，造成原材料的浪費。不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)所需注意的事項和操作規(guī)范都不一致，如在成型的生產(chǎn)過程，需注意脫模劑的使用量，實際操作中可在硫化環(huán)節(jié)前對胎圈進行清理工作，然后再均勻地噴涂脫模劑，避免過量使用脫模劑。在成型環(huán)節(jié)中還需關(guān)注簾布的情況，需保證簾布不受到任何拉伸，且還需注意簾布的存放時間。為確保橡膠和半成品的質(zhì)量，需對壓制溫度做好控制。

4.4 重視半成品的質(zhì)檢工作

增加對半成品件的質(zhì)量檢測工作，避免原材料質(zhì)量不達標而影響輪胎的質(zhì)量。生產(chǎn)所涉及的半成品件有簾布層、子口包布、胎圈、氣密層和填充膠等。在使用半成品件前需根據(jù)質(zhì)檢要點做好對半成品的質(zhì)量檢測工作，禁止使用質(zhì)量不合格的產(chǎn)品。

5 結(jié)束語

鋼絲子午線輪胎的生產(chǎn)工藝較為復雜，對生產(chǎn)設(shè)備的要求也比較高，所以在子午線輪胎的生產(chǎn)過程中，一線操作人員需要嚴格執(zhí)行操作標準和操作流程，對生產(chǎn)設(shè)備做好巡檢工作，對半成品件做好質(zhì)量檢測工作，如此才能有效解決子午輪簾線拉伸性能質(zhì)量問題，不斷地提高輪胎成品質(zhì)量。