全鋼載重子午線輪胎0°帶束層偏出和蛇形的原因分析及解決措施

李慶瑞，申 勇，郭 優，王 歡

（風神輪胎股份有限公司，河南 焦作 454150）

隨著我國國民經濟的發展，輪胎需求量呈現快速增長態勢，由于子午線輪胎的優越性，其在輪胎市場的占有比例逐年加大。對于全鋼載重子午線輪胎3層帶束層+0°帶束層結構，0°帶束層的優勢是在不同速度下都能使輪胎保持最佳輪廓，尤其適合中國路面及超載，因此其缺陷是輪胎胎面區域X光檢驗的重要缺陷之一，而偏出和蛇形現象是0°帶束層最主要的缺陷。

我公司自生產全鋼載重子午線輪胎以來，0°帶束層偏出缺陷一直難以解決，如果發生漏檢，就會出現輪胎行駛過程中胎肩部位受力不均造成胎肩脫空或鼓包等早期損壞。為此，我公司專門組織技術人員成立攻關小組，對0°帶束層偏出和蛇形缺陷進行攻關，取得了良好效果?，F從設備優化和工藝控制等方面將0°帶束層偏出、蛇形缺陷的產生原因和相應的解決措施介紹如下。

1 0°帶束層偏出特征

1.1 現象描述

（1）0°帶束層單根偏出，指0°帶束層邊部有1根或者多根鋼絲散出（見圖1）。

（2）0°帶束層蛇形，指0°帶束層邊部呈波浪狀（見圖2）。

1.2 蛇形判級標準

蛇形判級標準見表1。

2 原因分析及解決措施

2.1 帶束層周長

圖1 0°帶束層單根偏出示意

圖2 0°帶束層蛇形示意

帶束層鼓周長設計過大或者在生產過程中由于設備自身的一些故障造成帶束層鼓周長變大，造成胎坯周長變大和0°帶束層實際長度比設計長度大，硫化過程中0°帶束層得不到充分伸展，在模具的擠壓作用下出現堆積收縮，產生蛇形現象。測量帶束層鼓周長時，需要測量帶束層鼓中心燈標位置和兩側0°帶束層燈標外側位置，確保這三處的帶束層鼓周長差值在2 mm范圍內。單側0°帶束層出現蛇形現象時，要重點對帶束層鼓左右兩側周長進行檢查。帶束層鼓周長作為一項重要參數需要納入員工的首末件點檢中，每8 h內進行3次測量。

表1 蛇形判級標準

2.2 輪胎花紋形狀

某些規格礦山用輪胎和農業輪胎要求具有強大的抓地力，其塊狀花紋的面積較大，花紋溝較深，胎坯在硫化過程中受到模具的擠壓，很容易將0°帶束層甚至全部帶束層擠壓成波浪狀。這種塊狀花紋輪胎帶束層大多會有輕微的波浪狀，屬于正常現象。這種塊狀花紋輪胎在生產時更應該注意0°帶束層蛇形現象，對0°帶束層的工藝參數要求更應嚴格。

2.3 胎面后壓輥晃動量

成型機后壓輥在壓合胎面過程中對0°帶束層的作用力很大，在壓合至0°帶束層上方胎面時，如果后壓輥晃動量較大，就會使0°帶束層受力不均勻，極易引起0°帶束層偏出現象。經過多次試驗，將后壓輥晃動量定為3 mm（即左右擺動量不超過3 mm）。鑒于胎面后壓輥晃動量對帶束層偏出及其他質量缺陷有著重要影響，將此項內容納入員工的首末件點檢中。

2.4 胎面后壓輥擺轉起始位置

胎面后壓輥擺轉起始位置過小，提前擺轉會將一個傾斜的力作用到0°帶束層，擺轉時后壓輥角度改變，將0°帶束層擠壓造成偏出；胎面后壓輥擺轉起始位置過大會造成胎面胎肩處壓不實，引起胎肩氣泡和脫層等缺陷。通常我公司將胎面后壓輥擺轉起始位置調整為0°帶束層外側定位處，如果有些規格或花紋類型的輪胎易出帶束層偏出缺陷，可將胎面后壓輥擺轉起始位置放大0～5 mm。生產過程中會出現實際擺轉位置與程序中設定值不一樣現象，在分開胎面后壓輥時測量兩個輥受力點的位置，并與電腦程序中的設定值進行對比，防止實際值與設定值不符造成出現質量缺陷。

2.5 胎面后壓輥壓力

胎面后壓輥壓力過小，胎面壓不實；過大會造成0°帶束層下方支撐不住，引起0°帶束層變形過大，0°帶束層邊部受力過大可能會向外側偏出。根據多年經驗及實際驗證，各部位壓力設定為：胎面中部 0.2～0.3 MPa，胎肩 0.3～0.5 MPa，胎肩下部 0.2～0.4 MPa，具體壓力可根據胎面厚度在此范圍內進行調節。

2.6 0°帶束層張力

0°帶束層兩側張力不一致或者張力過小，在膠囊膨脹時都容易使0°帶束層得不到充分伸展，造成彎曲。目前國內成型機0°帶束層張力基本都靠浮動輥和0°帶束層法蘭盤的自身質量進行控制，觀察兩個0°帶束層張力浮動輥的高低來判斷0°帶束層兩側張力是否一致，如果兩個浮動輥位置高低不一，則應調整成一致。

2.7 帶束層寬度比

在全鋼載重子午線輪胎中，0°帶束層在胎面后壓輥分壓力的作用下，支撐起作用力的是1#帶束層、2#帶束層和墊膠，2#帶束層寬度大于0°帶束層，而1#帶束層的設計寬度小于0°帶束層與3#帶束層的整體寬度，這樣就造成0°帶束層邊部處于一個懸空狀態，在胎面后壓輥壓合力作用下0°帶束層向下偏歪，造成偏出。因此在設計1#帶束層寬度時應考慮其寬度宜大于0°帶束層與3#帶束層的寬度之和，生產過程中同樣要監控1#帶束層寬度，防止其過小出現0°帶束層偏出和蛇形現象。

2.8 帶束層偏歪、胎面組合件偏歪及胎面后壓 輥對稱性

帶束層偏歪、胎面組合件偏歪及胎面后壓輥對稱性欠佳，都會造成胎面后壓輥壓合時0°帶束層兩側的實際受力位置和壓輥擺轉位置出現偏差，引起0°帶束層偏出。雖然這類問題的影響因素很多，但首先要保證帶束層鼓的中心燈標與鼓中心一致、主鼓的中心燈標與鼓中心一致、主鼓及帶束層鼓兩側燈標對稱、后壓輥中心與主鼓燈標一致、胎面組合件傳遞環不偏歪。

2.9 0°帶束層質量缺陷

0°帶束層邊部露銅和局部露銅是造成0°帶束層單根偏出或多根散出的重要原因之一。0°帶束層露銅可能是0°帶束層導向輪寬度過小，成型過程中0°帶束層邊部摩擦導向輪造成露銅，或者是0°帶束層導向輪表面不光滑，0°帶束層在供料過程中膠料被導向輪刮走引起露銅。在生產過程中操作工要時刻檢查0°帶束層質量，一旦發現有設備因素造成0°帶束層露銅現象應及時停機維修。

3 結語

經過長時間攻關，0°帶束層偏出和蛇形缺陷發生率控制在60×10-6左右，為公司節約了成本。為更好地避免0°帶束層偏出和蛇形現象，建議產品開發者在設計之初的斷面分析中對0°帶束層所需實際長度進行測量，后續制造部門參考上述的原因分析和解決措施進行改進，一定會取得理想效果。