轮胎工艺概况

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,单击此处编辑母版标题样式,*,轮胎工艺报告,1,1. 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”，轮胎作为汽车及地面唯一接触的一个零部件，它的作用越来越被人们重视。,2,1.1 轮胎的类型、优缺点,轮胎类型,优点,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。,3,1.2 轮胎花纹类型,类型,图例,特征,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。,4,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,5,2. 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,6,3.半钢子午线轮胎的工艺流程,3.1 半钢子午胎结构特点,胎体帘布层的帘线及胎面中心线成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。,7,3.2 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,8,部件,基本要求,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：,9,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,3.3,10,3.3.1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：,11,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,A,B,C,12,（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。,酸性及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。,13,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及大部分补强填补剂、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：,14,3.3.2 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）,360,800二辊压延机，,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,15,(2) 工艺条件,部位工艺条件,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80,5,，下辊75,5,c、,90冷喂料挤出机温度：螺杆75,5,机身85,5,，机头95,5,d、胎面底部缓冲胶片贴合中心偏歪2mm,e、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130,d、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,16,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,17,3.3.3 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。,18,3.3.4 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,19,3.3.5 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。,20,（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。,21,3.3.6 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,22,二次成型工程图:,CASE,#1钢带,#2钢带,（补强带）,胎面,23,3.3.7 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。,24,1）,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及液体的转化，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：,25,3,2,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,26,2010-2014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，及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，及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,27,2015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。,28,