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1、 摘 要科技突飞猛进的大潮中，轮胎行业也乘风破浪的向前发展。近些年来，无内胎轮胎的高效、安全、环保能够更好的适应世界经济发展潮流，无内胎轮胎的优越性能逐渐得到了广大用户的认可，市场巨大。12R225无内胎全钢载重子午线轮胎作为1100R20全钢载重子午线轮胎的等效规格轮胎，在国内应用范围广泛，技术开发和销售都具有很大的发展潜力。全国各个企业为了适应12R225无内胎全钢载重子午线轮胎在国内用量的急剧增大，不断提高产品质量并满足用户的各种较为全面的需求成为各个轮胎生产企业亟待解决的重大难题。本文主要针对其胎圈部位损坏的具体实例进行剖解、分析，并提出相应的工艺方法和解决方案。期改善并逐步解决此关于
2、胎圈部位的各种病象，延长轮胎寿命，增加产品竞争力，为企业提高效益。目 录前言.3正文.41、胎圈损坏形式.52、原因分析.83、解决措施.114、工艺控制.125、试验验证.35结论.39参考文献.40致谢.41对无内胎全钢载重子午线轮胎中12R225规格轮胎胎圈部位损坏原因的分析、工艺控制及解决方法xxx 前 言新世纪的世界是无内胎轮胎的世界。无内胎轮胎的高效、安全、环保能够更好的适应世界经济发展潮流，市场巨大。在国内外市场上，各种问题也有待解决。本文主要针对其胎圈部位损坏的具体实例进行剖解、分析，并提出相应的工艺方法和解决方案。期改善并逐步解决此关于胎圈部位的各种病象，延长轮胎寿命，增加产
3、品竞争力，为企业提高效益。 21世纪的世界，是飞速发展的世界。科技突飞猛进的大潮中，轮胎行业也乘风破浪的向前发展。当今全世界轮胎工业的发展方向可分为三大特点：子午化、扁平化和无内胎化。在实际的轮胎生产和销售中，无内胎轮胎能够更好的适应世界经济发展潮流，在对节约能源、节省原材料、绿色环保、节能降耗等方面有着重要的作用。近些年以来，随着国家对车辆特别是大型货车的严重超载情况采取了颇为严格的限制和惩罚措施，随之无内胎轮胎的优越性能逐渐得到了广大用户的认可，需求量不断增大，已经有很多用户将以前装配的有内胎轮胎替换性能优越的成无内胎轮胎，为了顺应潮流和趋势，也有很多汽车生产企业及拖车生产企业开始生产有配
4、套使用无内胎轮胎的产品。 12R225无内胎全钢载重子午线轮胎作为1100R20全钢载重子午线轮胎的等效规格轮胎，在国内应用范围广泛，技术开发和销售都具有很大的发展潜力。全国各个企业为了适应12R225无内胎全钢载重子午线轮胎在国内用量的急剧增大，不断提高产品质量并满足用户的各种较为全面的需求成为各个轮胎生产企业亟待解决的重大难题。目前有很多轮胎公司12R225无内胎全钢载重子午线轮胎，其产品主要用于出口国外，轮胎使用情况较为良好，但是其在国内外某些超载地区使用时则曾经出现胎圈各种部位严重损坏的问题。为此，本人结合了12R225无内胎全钢载重子午线轮胎在国内广大地区的使用情况，分析其胎圈部位质
5、量问题的产生的原因，采取了各种相应解决措施和方法，并试验验证，以期提高无内胎全钢载重子午线轮胎的胎圈的性能。 1、胎圈损坏形式市场返回轮胎分析的结果和室内胎圈试验结果均表明，12R225无内胎全钢载重子午线轮胎胎圈部位损坏形式一般为胎圈部位脱层、裂口或爆破，如图13所示。11 胎圈部位脱层 在轮胎使用过程中，胎体反包部位出现周向脱层，用手压有明显的气泡感。12 胎圈部位裂口胎圈部位裂口多发生于胎体钢丝帘布反包端点处或胎圈加强层外端处，该部位由于是两种弹性模量极为不同的材料(钢丝帘线和橡胶)过渡的区域，轮胎在高压高负荷作用下不停地周向运动，两种材料之间受到复杂应力作用，粘合性能下降形成裂痕，逐渐
6、脱层，致使该位爆破裂开。图4（a-b-c）示出了胎圈部位裂口形成过程。13 抽丝爆破 轮胎长期在超载情况下使用，胎体钢丝帘布与三角胶或胎圈加强层间生热脱层，胎圈部位周向胎体钢丝帘布中钢丝帘线整体抽出。14 内裂导致的胎圈爆破 在正常使用或室内胎圈试验过程中，内裂由于处于轮胎内腔，不易发现。一般是充气压力泄漏或导致其他部位爆破(一般为胎侧或胎圈部位)时才能被发现。2 原因分析21 胎圈部位脱层 (1)轮胎在实际使用中使用轮辋过窄。 (2)胎圈部位半成品部件粘合性能差、各部件压合不实或含有水分、汽油等杂质。22 胎圈部位裂口 (1)轮胎在实际使用中没有采用标准轮辋。 (2)胎体钢丝帘布径向变形大，
7、胎圈部位应力大，轮胎在行驶过程中胎圈部位极易因屈挠而产生裂口。(3)胎体钢丝帘布反包端点较低，钢丝帘线强度较大时，钢丝帘线由于自身的回弹性较大而向外翘起。 (4)胎圈部位外端材料分布不合理。由于国内大多数子午线轮胎生产企业技术单一，一般设计原则为无内胎轮胎胎圈加强层高度大于胎体帘布反包高度且级差较小，再加上采用单三角胶，胎圈部位应力过渡过急，较易形成应力集中，出现应力集中点，并以此为中心形成裂痕，在周向负荷作用下，裂痕扩散，最终脱层裂开。(5)胎体钢丝帘布反包端点处三角胶厚度较大，致使胎体钢丝帘布反包端点钢丝外翘(见图5)，在钢丝帘布与橡胶界面结合处，受周向应力作用，易使胎体钢丝帘布端点形成裂
8、痕或胎体钢丝帘线抽出。(6)六角形钢丝圈变形后，与胎体钢丝帘布直接接触，在长时间高负荷作用下，割断胎体钢丝帘布(见图6)，使胎体钢丝帘布强度逐渐下降，最终破断，导致轮胎损坏。(7)结构设计时轮胎断面水平轴位置(HlH2)取值不合理。断面水平轴位置过低时，轮胎在使用过程中最大屈挠应力接近胎圈，造成胎圈部位应力集中，导致胎圈部位损坏。 23 抽丝爆破 (1)胎体反包位置设计不合理。 (2)胎体钢丝帘线强度不够。 (3)用户为增大轮胎负荷能力，提高轮胎充气压力，过度超载。 24 内裂内裂一般是由于胎圈加强层内端点较低(或其位置在大变形区域内，且为橡胶钢丝交界面)或胎圈加强层内端点与胎圈护胶内端点或下
9、三角胶端点重合，形成应力集中点，在负荷作用下周向运动，逐渐形成裂痕直至裂开，如图7和8所示。3 解决措施 (1)调整三角胶，使用复合三角胶，使胎圈区域应力过渡较为平缓。 (2)加宽胎体钢丝帘布，提高胎体钢丝帘布反包高度，增大胎体钢丝帘布反包端部与胎圈加强层外端级差，避免应力集中。 (3)提高单根钢丝帘线的强力或增加胎体钢丝帘线密度，使胎体钢丝帘布强度增大。 (4)调整材料分布，优化胎面，使轮胎断面水平轴位置上移。 (5)调整胎圈加强层内端点位置，使之避开应力集中区域。 (6)严格控制钢丝圈的成型工艺，使胎圈钢丝覆胶均匀，纤维包布紧密缠绕，保证钢丝圈不变形。(7)在胎体钢丝帘布反包端点处加贴12
10、层纤维包布或在胎圈加强层内端点处加贴12层纤维包布或在这两个部位均加贴纤维包布，以缓解钢丝帘布端点处变形。4工艺控制4.1在实现以上工艺改进前，企业生产工艺细节也不容忽视。疑难杂病的解决需要注重细节、按部就班才能达到理想效果。所以，必须从工艺细节上进行注重，加强标准的执行。4.2加强胎圈位置的质量，必须从其各个工序进行加强，以下是胎圈相关工序的主要事项。4.2.1密炼各工序：需从原材料检验、胶料混炼、烘胶、切胶、烘油、小料配合、密炼芳烃油、密炼手工配料、密炼碳黑解包、输送及不合格胶料返工等方面进行加强管理。特别是原材料的检验和胶料的混炼是关键环节。除了工艺中的严抓严管，还需要配方设计人员、车间
11、技术人员等支持，试验出较好能适用于无内胎全钢载重子午线轮胎运行环境的终炼胶。4.2.2部件各工序：4.2.2.1胎圈部位重要的部件加工就在这里。胎圈制造工序定义:单根钢丝通过专用设备上表面覆胶缠绕成钢丝圈,而后缠绕胶帘布条并定位敷贴胶芯,制成供成型工序使用的胎圈的加工工艺制造过程.胎圈构成：（1）覆胶钢丝圈（2）外缠纤维帘布条（3）三角胶芯胎圈制造工艺:（1） 钢丝圈缠绕成型（2）钢丝圈缠绕包布（3）胶芯敷贴。主要生产的设备是：（1） 钢丝圈缠绕成型机（2）钢丝圈缠绕包布机（3）胶芯敷贴机胎圈制造工艺流程简述： 胎圈钢丝导开通过钢丝预热装置钢丝预热通过冷喂料机机头内的口型钢丝的表面敷胶冷却装置
12、冷却钢丝在储存架中储存通过胎圈缠绕成型盘缠绕数圈成型为钢丝圈包布机螺旋缠绕包布在胶芯敷贴机上敷贴胶芯平放在专用存放车上。钢丝圈缠绕工艺定义：将单根钢丝通过专用设备覆胶并连续缠绕数圈制成具有一定断面形状的圆环形钢丝圈的加工艺过程称为钢丝圈缠绕工艺钢丝圈缠绕成型的主要装置：放置钢丝盘的导开架、导向轮、钢丝预热装置、冷喂料挤出机、冷却牵引鼓、储存架、布线装置、钢丝切断装置、配有钢丝圈成型盘的缠绕成型装置、操作控制系统。主要工艺条件：(1)环境温度2510(2)冷喂料挤出机的机身、机头、螺杆温度符合技术上规定(3)钢丝进入生产区至少存放24小时后方可开箱使用(4)钢丝无油、无铁锈、无杂质、镀铜好等。主
13、要质量标准：(1)钢丝表面覆胶好、无露铜(2)钢丝覆胶后的直径符合技术规定(3)钢丝圈钢丝排列要整齐、无松散,形状符合技术规定(4)钢丝圈周长公差：0-2mm(5)钢丝接头搭接：0-20mm(6)钢丝圈的宽度公差：20：1.0mm、22.5：1.5mm(7)钢丝圈的厚度公差：1.0mm(8)钢丝重叠：里口不允许、外口1根(9)钢丝圈的不圆度 4mm。钢丝圈缠绕成型机的工艺操作要点：(1)检查钢丝圈缠绕成型盘是否符合生产规格要求(2)检查钢丝的质量(3)检查胶料有无合格章、料卡是否相符(4)检查胶料有无喷霜杂质(5)检查挤出机的机头、机身和螺杆的温度是否符合技术要求(6)检查钢丝包胶质量(7)检查钢丝圈的质量。工艺注意事项：(1)钢丝盘要存放在干燥无水区域(2)负丝盘不能提前打开暴
