全鋼載重子午線輪胎外觀缺陷的原因分析及改善措施

王勝利，岳智勇，王沖鋒

（風(fēng)神輪胎股份有限公司，河南 焦作 454003）

全鋼載重子午線輪胎的外觀缺陷比較常見，經(jīng)過修飾后缺陷依然明顯可見，嚴(yán)重影響輪胎的外觀品質(zhì)，給公司信譽(yù)及客戶信任度造成不良的影響[1-3]。

目前各輪胎企業(yè)全鋼載重子午線輪胎的外觀缺陷大同小異，主要有外觀色差、膠邊大、胎側(cè)缺膠等，因各企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備精度和工藝條件不同，對(duì)輪胎外觀質(zhì)量有不同的影響[4-6]。

本工作根據(jù)多年現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)全鋼載重子午線輪胎的外觀缺陷進(jìn)行原因分析并加以改善，以提高成品輪胎外觀的一次合格率和品質(zhì)，降低成品輪胎的缺陷率。

1 外觀色差

1.1 原因分析

（1）在模具組裝或維修中，未對(duì)模具側(cè)板進(jìn)行防護(hù)，易造成模具側(cè)板損傷，即使損傷模具側(cè)板經(jīng)打磨處理，輪胎外觀也易出現(xiàn)明顯差異；

（2）模具側(cè)板電鍍而下鋼圈和花紋塊模具未電鍍易造成輪胎外觀色差，如圖1所示；

圖1 外觀色差

（3）模具噴涂特氟龍涂料工藝操作不當(dāng)，或特氟龍涂料使用時(shí)間過長(zhǎng)出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，導(dǎo)致輪胎外觀出現(xiàn)明顯差異[7]。

1.2 改善措施

（1）在模具組裝或維修時(shí)，對(duì)模具側(cè)板進(jìn)行防護(hù)，避免造成模具側(cè)板損傷；

（2）將模具側(cè)板損傷部位打磨處理，并清洗全部未電鍍組件，以確保模具整體光澤度一致；

（3）將特氟龍涂料噴涂工藝改為自動(dòng)噴涂，確保涂層厚度一致，并根據(jù)使用情況制定特氟龍涂料噴涂周期。

2 膠邊大

輪胎膠邊大缺陷主要包括扇形塊膠邊、胎圈膠邊和胎肩膠邊等[8-9]。

2.1 扇形塊膠邊

2.1.1 原因分析

扇形塊膠邊常出現(xiàn)在輪胎與模具扇形塊結(jié)合面對(duì)應(yīng)處，其主要產(chǎn)生原因如下：

（1）扇形塊邊部受到損傷或有油污；

（2）扇形塊存放不當(dāng)而變形；

（3）扇形塊間隙未調(diào)整到位（見圖2），造成一塊或多塊扇形塊膠邊大（見圖3），影響輪胎動(dòng)平衡測(cè)試數(shù)據(jù)。

圖2 扇形塊間隙大

圖3 扇形塊膠邊大

2.1.2 改善措施

（1）組裝時(shí)確保扇形塊邊部清潔；

（2）扇形塊使用專用桶存放，并定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)；

（3）松動(dòng)扇形塊螺絲，調(diào)整扇形塊間隙，并逐個(gè)緊固螺絲，用專用塞尺逐個(gè)測(cè)量扇形塊間隙，控制間隙在0.02 mm以內(nèi)。

2.2 胎圈膠邊

2.2.1 原因分析

模具和鋼圈配合不當(dāng)或變形，導(dǎo)致胎圈膠邊（見圖4），其主要情況如下：

圖4 胎圈膠邊

（1）下鋼圈存放不當(dāng)造成下鋼圈擠壓變形；

（2）模具組裝或維修時(shí)側(cè)板與鋼圈配合處損傷造成其間隙超標(biāo)（見圖5），從而導(dǎo)致胎圈膠邊；

圖5 側(cè)板與鋼圈間隙超標(biāo)

（3）下鋼圈下部與側(cè)板之間銹蝕嚴(yán)重或有雜物。

2.2.2 改善措施

（1）下鋼圈存放中嚴(yán)禁受到擠壓；

（2）模具組裝時(shí)使用配套的側(cè)板和鋼圈，并用塞尺測(cè)量側(cè)板與鋼圈配合處間隙，確保間隙不大于0.03 mm，如發(fā)現(xiàn)邊部損傷或間隙超標(biāo)應(yīng)及時(shí)維修，確保側(cè)板與鋼圈配合正常；

（3）下鋼圈與側(cè)板組裝時(shí)確保無雜物或銹斑現(xiàn)象。

2.3 胎肩膠邊

2.3.1 原因分析

胎肩膠邊（見圖6）常出現(xiàn)在1個(gè)或2個(gè)扇形塊與模具分型面對(duì)應(yīng)處，其主要產(chǎn)生原因如下：

圖6 胎肩膠邊

（1）上環(huán)與上蓋預(yù)載量高度偏小；

（2）中模套耐磨板厚度磨損超標(biāo)；

（3）硫化機(jī)合模力偏小或硫化機(jī)上固定板出現(xiàn)變形；

（4）扇形塊未按順序號(hào)組裝，或模具組裝時(shí)各組件定位精度不達(dá)標(biāo)，如圖7所示。

圖7 胎肩定位精度不達(dá)標(biāo)

2.3.2 改善措施

（1）在上環(huán)與中模套中間部位增加調(diào)整墊；

（2）用塞尺測(cè)量耐磨板磨損情況，如出現(xiàn)2塊以上磨損超標(biāo)，須更換全部耐磨板；

（3）調(diào)節(jié)合模高度，調(diào)整合模力大小，矯正上固定板，確保定位精度在0.03 mm以內(nèi)；

（4）扇形塊嚴(yán)格按照順序號(hào)進(jìn)行組裝。

3 胎側(cè)缺膠

胎側(cè)缺膠為在輪輞裝配線和胎面花紋起點(diǎn)之間出現(xiàn)的凹陷明疤或裂口現(xiàn)象。

3.1 側(cè)板排氣孔堵塞造成的胎側(cè)缺膠

3.1.1 原因分析

（1）模具使用材料為45#鋼，側(cè)板排氣孔內(nèi)徑為0.6 mm，長(zhǎng)度為12.05 mm，成品輪胎在出鍋瞬間易將胎側(cè)排氣孔部位膠料撕裂；

（2）胎側(cè)膠料彈性差，易撕裂；

（3）側(cè)板排氣孔易被管道內(nèi)銹蝕物堵塞[10]。

3.1.2 改善措施

（1）將模具側(cè)板排氣孔內(nèi)徑由0.6 mm改為0.8 mm；

（2）適當(dāng)調(diào)整胎側(cè)膠的拉斷伸長(zhǎng)率，提高膠料抗撕裂能力；

（3）上機(jī)前逐個(gè)排查模具側(cè)板排氣孔，確保排氣孔全部暢通。

3.2 膠料不足造成的胎側(cè)缺膠

3.2.1 原因分析

（1）模具下側(cè)板出現(xiàn)油污、水分或隔離劑；

（2）胎坯存放環(huán)境溫度過低，影響膠料在硫化過程中的流動(dòng)性，造成缺膠現(xiàn)象；

（3）膠料接頭未粘貼好；

（4）胎側(cè)膠有熟膠疙瘩；

（5）胎側(cè)膠口型板尺寸不達(dá)標(biāo)，如太窄或太薄。

3.2.2 改善措施

（1）裝鍋前對(duì)胎坯或模具側(cè)板進(jìn)行檢查，確保側(cè)板清潔；

（2）胎坯存放環(huán)境溫度不得低于22 ℃，如存放區(qū)溫度過低，可單獨(dú)設(shè)立胎坯烘房，對(duì)胎坯進(jìn)行預(yù)熱處理；

（3）確保各膠料接頭無開裂現(xiàn)象；

（4）擠出部件由專人檢查，有熟膠疙瘩時(shí)及時(shí)處理；

（5）修正口型，確保胎側(cè)尺寸和擠出質(zhì)量。

3.3 設(shè)備問題造成的胎側(cè)缺膠

3.3.1 原因分析

（1）硫化二次定型壓力過高，使胎側(cè)表面局部焦燒；

（2）外壓止回閥損壞，蒸鍋冒汽或外壓冷凝水回流濺到側(cè)板上；

（3）模具未定期拆卸清洗，上氣孔堵塞導(dǎo)致胎側(cè)缺膠。

3.3.2 改善措施

（1）控制好二次定型壓力和模具溫度；

（2）外壓止回閥損壞后應(yīng)及時(shí)更換或關(guān)閉閥門裝鍋，合模后再打開，避免合模過程中有水濺到側(cè)板上；

（3）發(fā)現(xiàn)胎側(cè)模具上氣孔不通時(shí)應(yīng)及時(shí)清理模具，并根據(jù)模具使用時(shí)間定期清洗。

4 外噴涂試驗(yàn)

統(tǒng)計(jì)公司生產(chǎn)的5 040條全鋼載重子午線輪胎，胎側(cè)缺膠缺陷占比為38.7%，位居輪胎外觀缺陷的第1位（見表1）。在外觀缺陷未徹底解決前可使用臨時(shí)措施：將外噴涂劑均勻噴灑在胎坯的上下表面（見圖8），胎坯晾干后裝鍋，確保輪胎外噴涂劑與橡膠的粘合，在硫化過程中可提高膠料的流動(dòng)性，從而降低成品輪胎的外觀缺陷率。

圖8 胎坯外噴涂

表1 輪胎外觀缺陷類型及占比

試驗(yàn)表明，使用外噴涂劑前后成品輪胎外觀缺陷率分別為7.81%和1.04%（見表2），使用外噴涂劑后成品輪胎外觀缺陷率明顯下降。經(jīng)硫化班組及質(zhì)量部跟蹤結(jié)果表明，成品輪胎外觀質(zhì)量顯著提高，輪胎外觀一次合格率由90.5%提升到96.6%，提高了成品輪胎外觀質(zhì)量。

表2 使用外噴涂劑前后成品外觀輪胎缺陷率對(duì)比

5 結(jié)語

分析全鋼載重子午線輪胎外觀缺陷的主要原因，從輪胎的工業(yè)化設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)和設(shè)備精度等各方面進(jìn)行改善，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)外噴涂試驗(yàn)，減少了全鋼載重子午線輪胎的外觀缺陷，提高了成品輪胎外觀的一次合格率，確保了成品輪胎的外觀質(zhì)量。