輪胎均勻性與工藝參數(shù)幻燈片.ppt

1、輪胎均勻性與工藝參數(shù) 米其林最大的秘密,主要內(nèi)容,均勻性的基本概念與術(shù)語 影響均勻性的因素 均勻性與設(shè)計參數(shù)的關(guān)系 均勻性與與工藝參數(shù)的關(guān)系,什么叫輪胎均勻性（UNIFORMITY ）？ 狹義：原意為“均勻”，可以引申為“均一”、“勻稱”。具體指的是：給輪胎一定的充氣壓力，在一定負荷及轉(zhuǎn)速下，檢查輪胎尺寸、質(zhì)量和力的不均勻。 廣義：還包含膠料均勻性,1. 均勻性的基本概念與術(shù)語,1）幾何形狀: 全鋼2mm,輪胎不均勻的表現(xiàn)方式,2） 重量：靜平衡力的平衡；動平衡力矩的平衡,跳動,雙星標準：零售0.5胎重 配套0.3胎重 普利司通：300g.cm,靜平衡的檢驗方法,動平衡檢驗,3 ）剛性,均勻性

2、術(shù)語與基本原理,均勻性術(shù)語與基本原理,給輪胎一定的充氣壓力，在一定負荷、轉(zhuǎn)速下，輪胎半徑方向產(chǎn)生力的波動（單位：N）。,輪胎轉(zhuǎn)動時，在半徑方向產(chǎn)生周期性力的波動,徑向力波動（RFV）,A-3721,徑向力（RFV）對車輛性能影響,徑向跳動 震動大 噪音大 車輛機械部件受損,徑向力的方向垂直于行駛面,給輪胎一定的充氣壓力，在一定負荷、轉(zhuǎn)速下，輪胎軸向方向產(chǎn)生力的波動（單位：N）。,輪胎轉(zhuǎn)動時，在軸向方向產(chǎn)生周期性力的波動,側(cè)向力波動（LFV）,A-3721,側(cè)向力（LFV）對車輛性能影響,汽車發(fā)生左右搖擺、顫動，操縱穩(wěn)定性和高速行駛安全性變差，輪胎使用壽命下降,側(cè)向力的方向與旋轉(zhuǎn)軸的的方向平行,

3、給輪胎一定的充氣壓力，在一定負荷、轉(zhuǎn)速下，輪胎向一定軸向方向產(chǎn)生力的波動（單位：N）。=LFDcw+LFDccw/2,輪胎轉(zhuǎn)動時，軸向方向，偏向一定方向的力,錐度效應(yīng)力波動（CON）,錐度（CON）對車輛性能影響,1、輪胎不跑直線，朝一個方向跑偏； 2、造成偏磨，輪胎使用壽命變短。 3、高速安全性能降低,錐度效應(yīng)力方向與側(cè)向力的方向一致，但力偏向一個方向,PLY（角度效應(yīng)）：最外層帶束層方向決定PLY=LFDcw-LFDccw/2,角度效應(yīng)（CON）,使車輪在地面上出現(xiàn)邊滾邊滑，從而增加汽車的行駛阻力及輪胎的磨損，造成汽車操縱穩(wěn)定性變差。 正前束太大，使輪胎外側(cè)磨損，胎紋磨損形式為羽毛狀。負前

4、束太大，使輪胎內(nèi)側(cè)磨損，胎紋磨損形狀也為羽毛狀。,角度效應(yīng)對車輛性能影響,2. 影響均勻性的因素,2.1 影響靜平衡、動平衡的因素 1）各部件接頭位置的集中、部件接頭量大??； 2）胎冠的長度不足或過長；胎肩厚度左右差異。 3）胎側(cè)、胎冠接頭不良； 4）胎冠的蛇行、偏心； 5）內(nèi)襯層厚薄不均（冷卻滾溫度不一、卷取電機速度不一、 6）胎面壓滾壓力，過大。,2）胎冠的長度不足或過長,過長造成鼓包,過短易造成局部拉伸,2.2 RFV相關(guān)因素,1） 兩胎圈之間的簾線長度變異 A. 扣圈盤振動（鋼圈夾持環(huán)的振動）； B. 成型鼓的縱向、橫向振動（成型膠囊縱向振動）； C. 鋼絲圈偏心（兩側(cè)胎圈大小不一）；

5、 D. 簾布貼合不均勻； E. 胎體簾布接頭不均勻； F. 反包不均勻；(汽缸不同步、指形片抓布不一致、反包膠囊進入及新舊不一等） G. 打壓引起的簾布變形； H. 胎體的粘性不良； I. 后充氣（PCI）不均勻（上下夾盤不對中）。,RFV相關(guān)因素,2）胎冠、胎肩部的厚度差異 A. 胎冠的厚度差異； B. 打壓引起的胎冠差異； C. 胎冠長度的不足或過長. 3）生胎的變形 4）模具的圓度不良 5）輪胎溫度不均 A. 膠囊厚薄不均； B. 機械手裝胎不正。,影響LFV的相關(guān)因素,A、材料的蛇行（內(nèi)襯、簾布、胎側(cè)、BEC 、冠帶、胎冠、帶束層）； B、帶束層（特別是第2帶束層）的蛇行： A.成型時

6、的貼合精度； B.帶束層寬度不良； C. 帶束鼓與傳遞環(huán)不對中； F. 帶束層的粘合性不良； C、 接頭錯位，出角； D、打壓導(dǎo)致的變異； E、模具的上下段差； F、機械手抖動，生胎變形導(dǎo)致偏心硫化 G、鼓架（配鼓片后）左右錯位造成橫向跳動超標； H、輪胎存放和搬運時擠壓變形； I、 硫化模具密合不良.,F、機械手抖動，生胎變形導(dǎo)致偏心硫化,1) 帶束層（特別是最外帶束層）的偏心 A.成型時的貼合精度； B.帶束層寬度不良； C. 帶束鼓, 夾持塊, 傳遞環(huán)不對中； D.一段胎匹與二段的R.B.F的嵌合不良； E. 由打壓導(dǎo)致的變動； F. 帶束層的粘合性不良；,影響CON相關(guān)因素,2) 成型

7、左右偏移（胎側(cè)、帶束層、胎面左右偏移，燈標不準確）； 3) 指形片距離偏斜，造成抓取蛇行及反包后蛇行。 4) 帶束層邊膠、胎冠、壓滾的偏心； 5) 胎面與胎側(cè)左右厚度有差別； 模具上下段差； 帶束層兩層方向同向； 8) 硫化定型壓力大。,影響CON相關(guān)因素,胎面肩厚、肩寬左右差別大,1、簾布密度不均； 2、各材料接頭量（尤其S/W胎側(cè)復(fù)合件和胎面兩翼接頭） 3、成型膠囊漏氣 4、胎翼打壓時變形，凹凸。兩邊胎側(cè)厚度變異，簾布打壓變形,影響LRO、BPS相關(guān)因素,主要影響因素總結(jié),3. 均勻性與設(shè)計參數(shù)的關(guān)系,3.1 平寬與輔鼓周長：影響簾線伸張與彎曲； 3.2 帶束層結(jié)構(gòu)： 帶束層結(jié)構(gòu)主要是指帶

8、束層的角度、貼合方向及層數(shù)，帶束層結(jié)構(gòu)是引起側(cè)向力偏移的主要因素。 3.3 簾布反包高度、三角膠高度及胎面長度：簾布反包高度和三角膠高度影響輪胎的斷面水平軸位置和胎側(cè)剛性，從而影響輪胎均勻性。三角膠高度對扁平率較大的低斷面輪胎均勻性的影響尤為顯著。胎面長度主要對輪胎徑向力偏差影響較大。 3.4 胎體簾線材料：熱收縮率越低的材料，其均勻性越好。 3.5 輪胎扁平率：在相同的偏移量下，扁平率對輪胎均勻性的影響由大到小為80系列、70系列和60系列。 3.6 接地面積：通過花紋形狀、周節(jié)排列等措施，減少滾動過程中接地面積的波動。,花紋塊邊緣與接地印痕角度要大于45度,胎胚周長過大造成硫化胎面非正常流

9、動,1.6 硫化膠囊：設(shè)計不合理的硫化膠囊在實際使用中變形不順暢，導(dǎo)致輪胎定型困難，引發(fā)定型不正和胎里打褶等問題，對輪胎均勻性產(chǎn)生不利影響。 選擇合適的硫化膠囊斷面弧長伸張值(輪胎斷面胎里弧長與硫化膠囊斷面外弧長的比值，亦稱側(cè)向伸張率)、徑向伸張值(輪胎胎里直徑與硫化膠囊外直徑的比值，亦稱周向伸張率)、硫化膠囊高度(一般宜取輪胎胎坯的高度)以及厚度。,4. 均勻性與與工藝參數(shù)的關(guān)系,4.1 擠出工藝 擠出部件尺寸影響均勻性的主要是胎面、胎側(cè)、胎肩墊膠和三角膠。若擠出部件的尺寸超出設(shè)計范圍或不均勻，則會導(dǎo)致輪胎的徑向和周向幾何尺寸和質(zhì)量分布不均勻。,1 ） 胎面和胎側(cè)尺寸偏差 (1) 原因分析

10、流道塊、預(yù)口型本身的加工誤差導(dǎo)致兩側(cè)的排膠量不同；螺桿磨損、聯(lián)動線速度波動導(dǎo)致擠出半成品尺寸不穩(wěn)定；膠料混煉、喂料不均勻以及口型在使用過程中發(fā)生變形等因素造成擠出半成品兩側(cè)的厚度和寬度不對稱；胎面裁斷長度不在公差范圍內(nèi)，成型時造成不均勻拉伸。 (2) 解決措施 合理設(shè)計供膠量，避免發(fā)生堵膠和供膠不足等現(xiàn)象；定期測量擠出機螺桿的擠出量和聯(lián)動線上的膠料收縮率；采用不同批次膠料混合喂料；調(diào)整口型板，使兩側(cè)的擠出厚度差不超過0.3mm、兩條胎側(cè)寬度差不超過3 mm、胎面兩側(cè)的寬度差不超過0.5 mm；胎面裁斷長度誤差控制在5 mm內(nèi)，但一般來講裁斷長度應(yīng)遵循“宜短不宜長”的原則。,2） 裁斷角度不合理

11、 裁斷角度太大或太小都會對輪胎均勻性產(chǎn)生不利影響。胎面裁斷角度一般控制在24-28較為合適。 胎面、內(nèi)襯層、胎側(cè)斜裁可以有效改善動平衡,3） 三角膠尺寸偏差 (1)原因分析 口型設(shè)計不當(dāng)或口型變形使三角膠的寬度和高度超出公差范圍；貼合時周向定長不準，造成拉伸不均勻以及接頭處的三角膠高度發(fā)生變化。 (2)解決措施 調(diào)整口型尺寸和角度，三角膠貼合的角度一般控制在110左右較為合適，這樣可避免在貼合時發(fā)生較大的拉伸；三角膠的半成品貼合高度公差應(yīng)控制在2mm，三角膠寬度公差宜控制在0.5 mm；定期校核周長計數(shù)器，以保證周向定長準確。,4.2 裁斷工藝 (1)原因分析 設(shè)備自身的裁斷精度、自動接頭裝置

12、或人工操作的誤差造成簾布出現(xiàn)裁斷寬度和接頭量超出公差范圍、錯位、大頭小尾以及在卷取時發(fā)生打褶現(xiàn)象，從而導(dǎo)致簾線角度發(fā)生變化。 (2)解決措施 每周校核一次設(shè)定值與實際值的差異，避免斜向?qū)ч_造成大頭小尾現(xiàn)象；簾布寬度差控制在2 mm，接頭量控制在(41)根，接頭錯位控制在2 mm；襯布要定期進行整理平整；襯布卷取時卷取伺服電機的速度要進行分段設(shè)定，避免在卷取時簾布卷出現(xiàn)內(nèi)緊外松而導(dǎo)致簾布打褶。,4.3 成型工藝 1） 成型設(shè)備精度 成型設(shè)備精度，如左右尾座的同軸度、成型鼓的縱向和橫向振動、胎圈定位盤的徑向和側(cè)向精度、胎面帶束傳遞環(huán)的垂直度、圓度及其與胎圈定位盤的同軸度等，對輪胎均勻性影響較大。應(yīng)

13、制定一個標準作為更換規(guī)格時的檢測項目，形成更換標準化。,成型過程傳遞環(huán)夾冠整體偏歪,(2)成型反包 成型反包膠囊的設(shè)計及有關(guān)工藝參數(shù)的確定應(yīng)以反包是否緊實為前提。因為反包效果會影響胎圈之間線長的變異，若變異較大就會對輪胎均勻性產(chǎn)生很大影響(特別是徑向力偏差)。成型反包膠囊應(yīng)伸到機鼓內(nèi)一定深度(一般為20 mm左右)。對反包充氣要留有適當(dāng)?shù)谋簳r間(高壓和低壓)，以確保反包緊實。,(3) 貼合速度 輪胎各部件貼合速度不僅影響產(chǎn)能，還影響輪胎的質(zhì)量，其中帶束層的貼合速度影響較大。因此在確定各部件的貼合速度時應(yīng)先測量材料的拉伸量，在保證貼合質(zhì)量的前提下適當(dāng)提高貼合速度。,(4) 各部件的定點分布 主

14、要采取三點分布法(各主要材料分布互成120)和四點分布法。通常采取四點分布法，因為這樣可使各材料在圓周上的分布盡量均勻，并且可以很方便地找出輪胎均勻性波形圖上各點在輪胎上對應(yīng)的位置。 定點分布的原則是：材料分布力求均勻化；材料接頭力求相互制約，相互取長補短。,(5) 部件材料接頭間距 各材料接頭間距控制應(yīng)遵循分布均勻的原則。對單層胎體結(jié)構(gòu)的輪胎，胎體簾布接頭與其它接頭間距為100mm時對輪胎的均勻性無太大的影響。 帶束層接頭間距的控制也很重要，增大帶束層的接頭間距、實現(xiàn)帶束層的零根對接。,(6) 接頭角度 合理設(shè)定各材料接頭角度可以進一步提高輪胎材料分布的均勻性。 (1)內(nèi)襯層與簾布之間的夾角

15、控制在10-15時，輪胎均勻性較好。 (2)胎側(cè)的裁斷角度一般宜控制在60左右，胎側(cè)與簾布之間的夾角由0調(diào)整為15。,(7) 材料貼合對中度 各材料貼合對中度宜控制在1 mm內(nèi)，投射燈的垂直度應(yīng)每班用鉛錘校驗一次；制做專用的規(guī)板以用來校驗供料架的對中度。 材料的貼合不能有蛇形。胎面與帶束層的貼合對中度對輪胎均勻性影響較大，且呈線性正相關(guān)。,(8) 壓輥的壓力與運行軌跡 壓輥的壓力和運行軌跡對輪胎均勻性亦有相當(dāng)大的影響，主要是對側(cè)向力偏差影響較大，若兩者設(shè)置不合理，會引起材料在滾壓過程中發(fā)生較大遷移和變異，特別是對帶束層角度與寬度影響較大。,(9) 胎坯外周長 半成品胎坯外周長過小會造成硫化時輪

16、胎的一次性伸張量過大，過大又會導(dǎo)致輪胎在硫化時發(fā)生“蹭?！爆F(xiàn)象，因此很有必要在成型時控制胎坯外周長。 雖然胎坯外周長是輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計決定的，但可以通過成型工藝進行適當(dāng)調(diào)整，即通過調(diào)整定位盤的寬度和充氣壓力來控制。,4.4 硫化工藝 1) 胎坯變形 胎坯在存儲過程中由于放置方法不當(dāng)或放置時間較長而引起變形，造成進模困難或產(chǎn)生胎圈出邊和胎圈窄等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致輪胎均勻性不良。 合理調(diào)整生產(chǎn)計劃，避免胎坯長時間存放；改善胎坯的存放工具，盡量避免胎坯發(fā)生變形；對存放較長時間的輪胎進行定期翻轉(zhuǎn)。,2) 機械式與液壓式 合模力：機械式硫化機的合模力來自主傳動系統(tǒng).合模后依靠傳動件的自鎖承受硫化時的張模力.合模

17、力的調(diào)整是靠調(diào)整上下模的間隙實現(xiàn)的,調(diào)整十分繁瑣.液壓硫化機的合模力由專門的被稱之為加力油缸的液壓缸產(chǎn)生.由液壓缸的壓力承受張模力.通過調(diào)整加力油缸的壓力可以方便的改變合模力的大小.加力油缸的作用點均布在下硫化室的某一圓周上模型受力比較均勻. 張模力是通過加力油缸的柱塞傳遞給壓力油的,由于液壓油具有可壓縮性,如果在硫化時由于某種原因使張模力產(chǎn)生波動,則液壓油可以部分吸收這種波動,減少受力系統(tǒng)的變形,。 橫梁和底座的受力變形條件不同: 機械式硫化機除大規(guī)格(通常為75英寸以上)機型為單模,一般均為雙模.即在同一橫梁和底座上安裝兩套模型其橫梁和底座的跨度都較大.液壓硫化機雖然也有單模和雙模之分,但

18、其傳動系統(tǒng)和合模力的產(chǎn)生對每個模型來說都是獨立的.即一個橫梁和一個底座上只安裝一套模型,其橫梁和底座的跨度較小.同時,對規(guī)格相同的機械式和液壓式硫化機而言,硫化時前者的力是后者的兩倍.因此,硫化時機械式硫化機橫粱和底座的變形遠遠大于液壓式硫化機.而且,液壓式硫機一個模型兩側(cè)的變形是對稱的,而機械式硫化機一個模型兩側(cè)的變形是非對稱的.從而使硫化出的輪胎均勻性較差,。,3) 進模不正，定型不良 機械手抖動及其與硫化機中心機構(gòu)不同心；胎坯發(fā)生變形；胎坯與硫化膠囊配合不良造成進模困難或定型不正；定型高度和定型時間的設(shè)計不合理，這些均會造成胎坯在模具中發(fā)生偏心(主要影響側(cè)向力偏差)和伸展不充分，導(dǎo)致輪胎

19、均勻性不良，主要影響側(cè)向力偏差。 控制胎坯存放溫度；胎坯預(yù)熱均勻；避免胎坯變形；選用合適型號的硫化膠囊；在輪胎硫化定型時合理設(shè)計定型高度，定型高度過大或過小都會影響胎坯在模具中的狀態(tài)，定型高度取值一般有如下規(guī)律：一次定型高度為半成品輪胎的高度減去10mm；二次定型高度(切換高度)為半成品輪胎的高度與設(shè)計輪輞寬度之差。,機械手偏，標識線掉花紋溝,4) 硫化膠囊 硫化膠囊生產(chǎn)時存在厚度不均以及因使用次數(shù)增加而發(fā)生變形問題，均會造成硫化膠囊本身伸展不均勻，從而影響輪胎均勻性。 更換硫化膠囊后進行預(yù)伸展，以檢查硫化膠囊伸展是否均勻；硫化膠囊使用一定次數(shù)后及時更換；內(nèi)噴涂劑不宜采用粉狀劑。,5) 模具

20、模具精度不高 模具加工精度不高造成模具圓度差，導(dǎo)致輪胎均勻性不良。最有天陽模具為圓的。 模具裝配不良 模具裝配時的誤差會產(chǎn)生錯模、密合不良等現(xiàn)象，引起出邊及胎圈窄，會造成輪胎均勻性不良。一般來講，活絡(luò)模生產(chǎn)的輪胎均勻性比兩半模好。,裝配不好造成活絡(luò)塊之間膠邊過大或出現(xiàn)錯位,4.5 檢測 1) 檢測環(huán)境溫度 溫度對輪胎均勻性有一定的影響(特別是側(cè)向力偏移)，一般檢測室溫應(yīng)控制在20-30。試驗測得，溫度為12，13，19，30和40時，側(cè)向力偏移值分別為-592，-560，-502，-470和-437 N，由此可知輪胎的側(cè)向力偏移與溫度幾乎呈線性關(guān)系。,2 ) 檢測設(shè)備精度 檢測設(shè)備的精度和使用

21、時的校核準確性影響輪胎均勻性參數(shù)。負荷輪的偏心度、負荷輪覆蓋薄膜的破損程度、檢測輪輞的偏心度以及輪胎的潤滑效果都會影響輪胎均勻性。 定期做重復(fù)性校驗以及正反對比校驗；配制合適的潤滑劑以保證輪胎與檢測輪輞之間有良好的潤滑效果。,3) 檢測負荷和充氣壓力 在垂直負荷恒定的條件下錐度效應(yīng)主要依賴于充氣壓力，少量增大充氣壓力可以明顯改變錐度效應(yīng)。側(cè)向力偏移幾乎不受充氣壓力的影響。 輪胎側(cè)向力偏移隨著垂直負荷的增大而增大，可見輪胎錐度效應(yīng)和側(cè)向力偏移隨著垂直負荷的增大而增大。 通過適當(dāng)調(diào)整輪胎的負荷和充氣壓力可以矯正錐度效應(yīng)和側(cè)向力偏移，但這不能作為提高輪胎均勻性的手段。所推薦的檢測負荷取決于輪胎規(guī)格，一般為輪胎最大載荷的85%。,4) 檢測輪輞 檢測輪輞寬度對錐度效應(yīng)和側(cè)向力偏