轮胎工艺概况.ppt

轮胎工胎工艺概况概况.ppt.ppt1.关于轮胎如果说发动机是汽车的心脏，那么轮胎就是汽车的四肢。“千里之行始于足下”，轮胎作为汽车与地面唯一接触的一个零部件，它的作用越来越被人们重视。1.1 轮胎的类型、优缺点轮胎类型轮胎类型优点优点缺点缺点子午线轮胎弹性大，耐磨性好，使轮胎寿命提高30-50，滚动阻力小，可降低汽车油耗8左右，附着性能好，缓冲性能好，承载能力大，不易穿刺等。胎侧易裂口，由于侧面变形大，导致汽车稳定性差，工艺复杂，生产成本高，价格比普通斜线轮胎高25。斜交轮胎 侧壁耐切割，稳定性好。胎冠易产生挠曲，抓地力差，较高蚝油，产热高。无内胎轮胎气密性好，能保证长期不漏气；工作温度低，使用寿命长，结构简单，质量轻，轮胎穿孔时仍能保证安全行驶。途中修理困难，外界温度过高时容易破坏轮胎平衡，不能载重超载。有内胎轮胎载重性较强，胎体结实。低速，散热性不好。低扁平比轮胎更好的操控性和稳定性，重量轻，磨损均匀以及出色的可翻新性能。舒适度较差，对于物体撞击更加敏感。1.2 轮胎花纹类型类型类型图例图例特征特征用途用途纵向花纹花纹块占行驶面积约75，具有导向作用，滚动阻力小，防侧滑好，噪音低，安全、舒适性高，耐磨、牵引、制动性较横向花纹差。适用硬基良路、高速路。用于轿车、客车、卡车前轮。横向花纹花纹块占行驶面积约78，牵引、制动力强，耐磨性能好，滚动阻力大，噪音高，侧滑及散热性较纵向花纹差，易产生异磨。适用于水泥路、柏油、沙土、碎石路。用于载重汽车或客车后轮。混合花纹花纹块面积略小于普通花纹，导向牵引、制动力较大、防滑性适中，耐磨性较横向花纹差。适用城乡、山区良路、沙土、碎石路。用于卡车、客车及轻卡车。越野花纹花纹块占行驶面面积约50，牵引、制动性优，滚动阻力大，耐磨性最差，寿命短适用雪泥路，工地矿区。用于军用汽车、工程车等。根据优缺点，无论从环保方面、经济方面还是安全方面，子午化、无内胎化和低扁平化是轮胎结构设计发展的方向，也是绿色轮胎的首选。接下来让我们一起来看看子午线轮胎吧2.子午线轮胎的简介2.1 子午线轮胎的分类帘布层不同1、全钢丝子午线轮胎 胎体，带束层全为钢丝，且帘线只用一层。2、半钢丝子午线轮胎 胎体为纤维，带束层为钢丝，帘线层束比斜交胎要少。3、全纤维子午线轮胎 胎体，带束层全为纤维注意：斜交胎没有钢丝帘线的，当然也就没有全钢或半钢斜交胎之说。只要说“全钢胎”或半钢胎，那肯定是指子午胎3.半钢子午线轮胎的工艺流程3.1 半钢子午胎结构特点胎体帘布层的帘线与胎面中心线成90角，各层帘 线彼此不交叉。帘线在圆周方向上只靠橡胶来联结。轿车胎一般采用半钢子午线轮胎结构。部分轻卡胎采用半钢子午线轮胎结构。3.2 结构结构特点：胎面一般采用单一胶料，可不做分层设计 在带束层上增加一至两层纤维冠带层，提高轮胎高速性能 胎侧柔软。耐曲挠疲劳性及抗光老化性能好 无内胎设计，气密层要求有极低的透气性 为提高胎圈区的刚性，采用大而硬的三角胶蕊部件部件基本要求基本要求所用材料所用材料胎面胶耐磨、耐老化、耐刺扎、抗干湿滑、较低的滞后损失生胶（NR、BR、SBR）、炭黑（N115、N110、N121、N234）胎边胶较高的拉伸强度、较大的伸长率、耐曲挠疲劳性、抗撕裂性、耐日光和臭氧老化性生胶（NR/BR体系）、炭黑（N375、N660）胎体帘布胶较高的生胶强度和拉伸强度、好的自粘性和流动性、低的滞后损失、耐疲劳性生胶（通常采用天然胶）、炭黑（N326）带束层胶较高的模量和撕裂强度、好的耐疲劳性、与帘线有良好的的粘着性生胶（天然胶为主）、炭黑（N326、N375、N115、N110）三角胶提高轮胎胎圈部位刚性、硬度高、抗疲劳天然胶与顺丁胶并用体系子口耐磨胶高的硬度、耐磨、耐老化、挤出部件尺寸稳定性好全天然胶或天然胶与顺丁胶、丁苯胶并用体系胎圈钢钢丝挂胶胶料与钢丝粘合牢固、降低胎圈强度丁苯胶为主、炭黑（高填充量）气密层胶低的透气性、耐老化、抗疲劳、高强伸卤化丁基胶、炭黑 轮胎结构的所用材料及基本要求：炼胶带束层押出胎面押出帘布压延胎侧押出内衬胶压延钢丝押出NE/NF纵裁帘布裁断预复合三角胶贴合钢丝裁断二段成型一段成型内喷涂硫化修剪检查静动平衡检查均一性测试成品半钢子午胎制造工艺过程 3.3 3.3.1混炼工艺天然胶合成胶配合剂炭黑油烘胶切胶去包装切胶解包输送加温保温粉碎配料配料、备料混炼冷却停放快速检验（1）混炼胶生产工艺流程：含有较大量合成胶和较低量补强填料的胶料可采用两段混炼工艺，即：母炼+终炼。含有大量补强填料的天然胶胶料及后续加工过程要求低粘度的胶料，可采用三段混炼工艺，即：一段母炼+二 段母炼+终炼。含有大量补强填料和少量塑解剂的天然胶胶料，在后续加工过程中，特别是压出过程中，由于粘度高而导致气孔或升温 高的胶料，需采用四段混炼工艺，即：一段母胶+二段母胶+三 段母胶（或返炼）+终炼。（2）胶料混炼工艺设计原则ABC（3）应关注的几个问题 大多数补强剂都需要高剪切才能正常分散，因此填充补强剂一般在混炼初期加入，此时胶料的剪切力最大。酸性与碱性材料尽量不要同时加入，如果同时加入，填充剂将在转子上产生结块现象。部分助剂，如某些促进剂、防老剂和硫磺在炼胶温度下，在橡胶中相对不溶解，会导致分散问题，并且在硫化剂作用下在最终产品形成局部过硫点，硫化体系助剂的良好分散式获得高质量胶料的关键，如能在超过材料熔点的温度上炼胶，就能实现助剂的最佳分散，获得高质量的混炼胶。密炼机的填充系数、转子转速和上顶栓压力也会影响混炼胶质量。混炼胶收料温度的控制母炼胶收料温度：最高40。终炼胶收料温度：最高35。胶料温度的测试方法：胶垛温度应在胶片总厚度的一半处采用接触式测温方式测量。混炼胶的使用温度用于半部件加工时胶料温度应在20至35。在特殊高温的情况下，胶料使用时的温度应当不超过室温5。子午胎胶料中炭黑用量大，混炼均采用多段混炼工艺。第一段混炼是将生胶与大部分补强填补剂、除硫磺和促进剂以外的配合剂进行 混炼。中间段混炼是将一段母炼胶与剩下的补强填充剂进行混炼 终炼胶是将中间段母炼胶与硫磺和促进剂进行混炼，制成半成品混炼胶。由于各段混炼目的不同，因此密炼工艺亦不相同。第一段采用高转速、混炼时间较长、排胶湿度较高。终炼胶采用低转速、混炼时间短、排胶温度低。（4）工艺：3.3.2 轮胎胎面、胎侧复合压出工艺流程(1)使用设备：KRUPP三复合挤出联动线，联动线又包括：1）喂料输送带2）上部挤出机（200）、中部挤出机（120）、下部挤出机（120）3）三复合挤出机头（包括流道板、预口型、最终口型）4）360800二辊压延机，90冷喂料供料挤出机5）冷却水槽（92米，喷淋冷却）6）胎侧卷取装置7）胎面重量称，胎面接取辊道8）胎面定长裁断，吹干9）胎面涂胶浆辊及搅拌装置10）一米连续重量称11）四段区域收缩辊道挤出联动线的优势：a、生产过程稳定，拉伸率低且稳定b、生产效率高 c、提高自动化强度d、实现了生产网络化管理，可以通过网络实时监控生产过程的运行参数和质量数据(2)工艺条件部位工艺条件部位工艺条件工艺条件工艺条件胎面压出工艺a、样板预热温度90至120 b、二辊压延机辊筒温度：上辊805，下辊755 c、90冷喂料挤出机温度：螺杆755,机身855，机头955d、胎面底部缓冲胶片贴合中心偏歪2mme、压出半制品部件截面无气泡、表面无杂质、无熟胶料、无毛边f、压出半制品部件温度130（出样板处）g、胎面压出应有规格、日期和色标线，色标线位置符合技术要求胎侧复合压出工艺a、样板预热温度90至120 b、压出半制品部件截面无气泡、表面无杂质、无熟胶料、无毛边c、压出半制品部件温度130d、压出规格及输送带速度按技术要求设定参数e、挤出机螺杆和机筒之间的间隙应当每半年检查一次胎面：挤出 接取 印白字 彩色划线 强制收缩 连续称量和测宽 不合格打标 压跑气槽 喷淋冷却 吹干 跟随裁断 单条称量 不合格品自动剔除 端面喷胶浆 自动摆放到百页车。胎侧：挤出 接取 强制收缩 连续称量和测宽 不合格打标 （贴白胎侧覆盖胶片）喷淋冷却 吹干 穿刺 自动卷取 裁断 (3)胎面、胎侧工艺流程3.3.3 胎圈工艺胎圈:胎圈由两部分组成：裸胎圈和三角胶条裸胎圈：在直径为0.95mm的钢丝上附上一定厚度的橡胶后，经过缠绕成一定层数的裸胎圈。三角胶条：安装在裸胎圈上，形状为三角形的橡胶。3.3.4 压延工艺压延：将帘线（钢丝）按照一定密度排列后，在上、下两面附着一定厚度的橡胶产生的压延物。压延物：帘布 钢带3.3.5 裁断工程裁断：将压延物按照一定角度和宽度裁成满足制造要求的半制品。作业注意事项:(1)裁断 随时确认裁断面是否有毛边现象；切割刀锋利度经常确认；切割面要求平直，能弯曲；钢带裁断时角度确保。(2)打孔注意不能把帘线打断；经常确认打孔状况，透光性是否良好（70以上透光）；冠带条不能打孔。（3）卷取采用垫布卷取；垫布要保证无异物、破损，防止粘连；卷取时垫布尾端要留有1m以上；使用垫布宽度要比材料宽50mm以上，卷取时确保材料对中，防止材料卷偏；卷取时要防止材料打皱、拉伸，卷取前后速度比例调整适中；材料卷取完成后将材料标签安插在台车标签槽内，避免标签掉落、遗失；卷取完成，标签安插好的台车，存放于材料存放场，按照先入先出规定摆放。（4）存放材料不能裸露在外；存放时按照先入先出原则执行；现场要求干燥、洁净。3.3.6 成型工艺成型:是轮胎的总装工程，通过对前段工程生产的各种半制品按照规定的工艺组合在一起，首先形成CASE，然后做成G/T，从而形成轮胎基本形状的过程。一次成型工程图：胎圈内衬层胎身胎侧二次成型工程图:CASE#1钢带#2钢带（补强带）胎面 3.3.7 氮气硫化工艺 硫化是橡胶的线型大分子链发生交联形成网状结构的过程，是轮胎制造的重要工序也是最后一道工序，直接影响到成品轮胎的质量。目前国内半钢子午线轮胎生产企业采用的硫化方式有过热水硫化和氮气硫化。据介绍，国外主要轮胎企业已有3/4的轿车轮胎和轻型载重轮胎及1/4的载重轮胎以氮气为主要硫化介质。(1)氮气硫化工艺的优点：1）最主要的优点可降低生产成本，节省了水处理和排放费用，2）提高了轮胎质量，3）延长了胶囊的寿命，4）提高了劳动生产率，5）减少了设备维修修养，6）提高了灵活性，7）降低了废品率，8）提高了操作安全性，9）使用氮气清洁、安全和简便。1）定型介质：硫化合模前在已装胎胚的胶囊内充入低压气体对胎胚定型。定型过程中低压氮气不存在气体与液体的转化，定型压力稳定，可提高轮胎的均匀性。2）硫化步序：将1.41.8MPa饱和蒸汽先充入胶囊使其升温后，再向胶囊充入高压力的高纯度氮气进行保压，以达到高温高压的硫化条件。3）设备：氮气硫化采用制氮系统，管路简单，维护方便。定型目的：防止胎里窝气；使胎胚的外缘形状进一步接近模型的内缘曲线；胎胚端正地着落在下钢圈上，提高轮胎的均匀性。(2)氮气硫化工艺：32氮气漏气氮气泄漏增加空气压缩机和制氮机的负荷，造成能源浪费，缩短制氮设备的使用设备，提高生产成本。解决方法：应采用高密封性的机械阀、密封圈和垫片等；其次应对 管路和阀门定期维护、更换。氮气泄漏可通过系统用氮量、机台的压力曲线和温度曲线变化等逐段查找，锁定泄漏点。1胶囊上下模温差大由于在硫化初期，胶囊内表面温度低，饱和蒸汽进入后会形成冷凝水，这些冷凝水聚集在胶囊下模表面，降低传热性能，导致上下胎侧部位胶囊存在温差。解决方法：对轮胎进行埋线测温，优化中心机构喷嘴及喷射方式。(3)氮气硫化工艺问题处理2010-2014年中国橡胶轮胎外胎产量增长趋势图2010-2014年中国子午线轮胎外胎产量增长趋势图数据显示，2014年中国子午线轮胎外胎产量达6.3亿条，与2013年同期相比增长了8.0。但2014年子午线轮胎外胎产量增长速度下降，进入了增量减速的阶段。据中商产业研究院数据库最新数据显示，2014年中国橡胶轮胎外胎产量达11.14亿条，与2013年同期相比增长了15.4.2014年橡胶轮胎外胎产量和产量增长率均处于近五年来最高值。轮胎相关数据 2015年及未来轮胎行业总趋势 轮胎行业今年以来一直维持较高库存，运行环境及经营状况快速滑坡，形势堪忧，造成轮胎行业现状的主要原因是轮胎产业结构性过剩严重。尤其在美国“双反”的重压下，中国汽车轮胎产业链重新洗牌将不可避免。那些逐步把工作重心转向高技术含量、高附加值产品开发生产的轮胎企业无疑将获得更多壮大机会。即高档及绿色化轮胎还有较大发展空间。