子午胎生产工艺技术 - 图文

第一章 子午线轮胎生产工艺技术综述

第一节 子午线轮胎发展简史及现状

轮胎按结构分为斜交轮胎和子午线轮胎。 子午线轮胎有：（1）全钢子午线轮胎(载重胎)； （2）半钢子午线轮胎（轿车胎）；

（3）全纤维子午线轮胎（部分低速或拖拉机胎）。

子午线轮胎是这样的轮胎：胎体帘线排列方向象地球子午线一样，以轮轴为中心，从一个胎圈到另一个胎圈，径向排列。与胎冠中心线呈９０°，胎体上有一条多层帘线相互交叉排列，与胎冠中心线呈很小的角度，强力很高，伸张很小的环状带束层箍紧胎体的轮胎。

一．子午胎发展简史及现状 1. 发展简史

子午线轮胎自1913年两位英国人提出结构设想至今，其发展历史已有90 多年了。

子午线轮胎尽管在1913年就有了发明专利权，但直到1948年才由法国米其林公司首先研制成子午线轮胎。

子午线轮胎一经问世，由于它具有比传统的斜交轮胎滚动阻力小，生热低，高速耐磨寿命长，安全舒适等无比的优越性，很快受到了各汽车公司和用户的欢迎，故子午线轮胎发展很快，并成为斜交胎更新换代的产品。

现在，先进国家的轮胎子午胎，轿车胎达到100%，载重胎达到80%以上。 我国在20世纪60年代开始研究全钢子午线轮胎，并试产出全钢子午线轮胎，但直到20世纪80年代，仍未形成大批量生产高质量全钢子午线轮胎的技术水平，质量和产量远不如美国,日本和西欧国家。直到20世纪80年代到90年代初，我国的轮胎公司开始陆续从国外引进全钢子午线轮胎的生产技术和设备，主要是引进了意大利皮里利公司(现称为倍耐力)的生产技术。.其间，国内的技术专业人员对引进的全钢子午胎生产工艺技术经过10多年的消化吸收,破解了全钢子午胎生产技术和管理的关键要素。. 使国内组织全钢子午胎生产设备的调试和产品试制，生产的能力和水平接近于世界先进水平.。

二．我国全钢子午胎发展的三个重要标志

标志一:以1999年青岛黄海轮胎公司对河南焦作轮胎公司成功地进行了第一家全钢子午胎生产技术的转让和技术服务.在短时间内就实现了高质量的规模生产。

标志二:山东原胶南华青轮胎公司(现为双星华清轮胎公司)在没有从事全钢子午胎技术人员的情况下,采用聘用全钢子午胎技术人员和操作技师的措施,从2000年7月筹划建设全钢子午胎项目,到2001年10月仅仅用了十四个月,就建

成并快速形成大批量生产.实现了民营轮胎企业快速建成全钢子午胎项目的”神话”,对民营轮胎企业建设和发展全钢子午胎项目提供了很好的经验,由此带动了民营轮胎企业的全钢子午胎的项目的建设和发展.从2002年到2006年6月,先后有十多家民营轮胎公司很快地建成了全钢子午胎项目并进行规模生产。

标志三:2002年,青岛高校软控公司汇集国内多位多年从事全钢子午胎生产技术的专家的智慧和经验,根据国内用户对轮胎使用的质量需求,并借鉴吸收国际现代的全钢子午胎的先进技术,对0度带束层结构的全钢子午胎生产技术进行全面整体地研究开发,形成了具有自主知识产权的全钢子午胎生产技术.先后进行技术转让多家,在三年的时间内完成了7家轮胎公司的全钢子午胎项目的技术服务.这些项目建设的显著特点是投资少,建设周期短,质量稳定并很快进行规模生产并产生效益.此极大地促进了国内轮胎公司转轨转型和产品更新换代的进度.促进了全钢子午胎生产设备国产化和国产化率,其可成为中外轮胎发展史上值得书写的篇章。

青岛高校软控公司在进行多家全钢子午胎技术软件转让和技术服务中形成了特有的一种技术服务模式,即:

1.项目自设计筹划建设至调试的一条龙服务模式。

2.在技术理论和实际技术操作快速培训操作人员的模式。

3.遵照技术原则,结合具体设备的性能,实现好,快,省地调试设备工艺的模式。

三．.目前国内全钢子午胎的现状. 1.产量和生产能力

到2006年6月,国内已有三十多家轮胎公司生产全钢子午线轮胎(山东省就 有20家)其大多数轮胎公司是采用的是0度带束层结构的全钢子午胎的工艺技术。.2005年全国的全钢子午胎的产量近3000万条。其中出口800多万条。生产能力超过了3000万条.预计2006年全国的全钢子午胎的产量超过3500万条,生产能力超过4000万条。

2．全钢子午胎的技术水平

目前,无论是0度带束层结构还是四层带束层结构的全钢子午胎的技术水 平接近于世界先进水平。

3．设备调试技术水平

近几年.新上的全钢子午胎项目的轮胎公司,在调试生产设备尤其是调试国 产设备的技术水平,实践充分证明国内的技术人员技术水平不低于外国专家的水平。

第二节 子午线轮胎的优越性

子午线轮胎有九个方面的优越性： 1.耐磨性好。

2.滚动阻力小、节油。 3.牵引力和刹车性能好。 4.转弯能力大。 5.噪音小。

6.乘坐舒适性能好。

7.使用寿命长。 8.驱动力大。 9.行驶稳定性好。

第三节 全钢子午线轮胎的基本结构

一、全钢载重子午线轮胎定义：

轮胎两胎圈间的钢丝帘线与胎面中心线成90°排列，胎体上由一条相邻的小角度高强力的钢丝帘布相互交叉，基本上不能伸张的环状带束层箍紧的空气轮胎，并且装配在载重车使用的轮胎。

全钢载重子午线轮胎有内胎和无内胎两种。 有内胎，如：9.00R20、12.00R20…… 无内胎，如：11R22.5 285/80R22.5 …… 二、全钢子午胎的断面和各部件名称：

全钢子午胎分有内胎和无内胎两种形式，有内胎全钢子午胎除外胎外，还需配有内胎和垫带，无内胎全钢子午胎不需要配装内胎和垫带而直接装配在轮辋上。

全钢载重子午胎 (0带束层结构)断面图和各部件名称及具体位置见附图1和2。（有内胎、无内胎）

：

1．有内胎全钢子午线轮胎

2． 无内胎全钢子午线轮胎

第四节 轮胎各部件的作用

。

1、胎面作用：（1）保护带束层和胎体。

（2）具有耐磨，缓冲和抗冲击、防滑、驱动和制动等作用。 2、胎肩作用：支撑作用。 3、胎侧作用：保护胎体。

4、子口部件（胎圈部件）作用：把轮胎箍紧在轮辋上。 5、胎体作用：（1）承受轮胎的气压。 （2）支撑轮胎的负荷。

（3）承受和缓冲外来的冲击力。

6、带束层作用：（1）是胎面与胎体的过渡区。 （2）缓和冲击力。

第二章 全钢子午线轮胎制造工艺特点及生产工序

第一节

全钢子午线轮胎制造工艺特点

全钢子午线轮胎的制造工艺特点：

1、各种胶料：质量完全符合技术要求的物理机械性能和工艺技术操作性能。且始终是均匀的。

2、各种部件的尺寸符合技术规定的标准且始终是均匀的。。

3、骨架材料与胶料覆合的厚度是均一的且帘线密度也是均匀的。 4、各种复合材料半成品的成型覆贴组合，定位准确且是均匀对称。 5、各种半成品要做到在技术规定的时间内使用。 6、各种半成品要做到无污染、无变形。

7、胎胚在硫化过程中，装胎胚要定位准，严格执行硫化三要素。 8、成品的搬运、包装、仓储要满足全钢子午胎的要求。

第二节 全钢子午线轮胎生产工序及其生产部件名称

全钢子午线轮胎主要制造工序及其生产部件名称： 1、密炼工序——混炼胶

2、压出工序——胎面、胎侧、垫胶、胎圈胶芯 3、型胶压延工序——薄胶片、内衬层（气密层）

4、钢丝压延工序——胎体、带束层帘布、子口包布帘布

5、0°带束层压出工序——0°带束层

6、多刀纵裁工序——窄纤维胶帘布条和窄薄胶片条。 7、胎圈缠绕成型工序——胎圈和缠绕胎圈包布 8、胶芯敷贴工序——将胶芯敷贴在胎圈上 9、15°钢丝帘布裁断工序——带束层、子口包布 10、90°钢丝帘布裁断工序——胎体帘布 11、成型工序——胎胚

12、硫化工序——轮胎外胎成品

13、质量检查——100%地进行外观和X光透视检查

第三节 全钢子午线轮胎主要半成品部件

一条全钢子午线轮胎外胎的主要有以下半成品组成（从内向外） 1内衬.层 1件

2.胎体帘布 1件 3.胎圈（钢丝圈、窄的包布、填充胶或称芯胶） 2件 4.钢丝子口包布 2件 5.带束层 1件

（四层带束层或3层带束层和2根缠绕两圈的0°带束层组合件）

6.垫胶（胶肩垫胶或称带束层垫胶） 2件 7.胎侧 2件 8.胎面 1件

第三章 子午胎主要生产工艺 第一节 配料和混炼胶制造工序

一．全钢子午线轮胎外胎主要胶料

全钢子午线轮胎外胎主要胶料有胎面胶,胎肩垫胶(带束层垫胶),带束层胶.胎体胶,胎侧胶,胎圈护胶(耐磨胶)、气密层胶,胎圈钢丝包胶,胎圈上填充胶和下填充胶.见图3-1．

胎面胶根据外胎的纵向,横向花纹,混合花纹和越野花纹又有相应的不同配方的胶料。

图3-1 20”全钢丝子午线载重轮胎个部位胶料名称

二.配料和混炼胶的主要工艺流程 密炼机工作原理： 工作时，密炼室内的两个转子以一定的转数比相对回转，加入的生胶和粉状配合剂，先落入两个相对转动的转子上部，在上顶栓(压砣)压力及摩擦力的作用下，被带入两个转子间隙中而受到捏炼，由卸料门的突棱将胶料分开进入转子与密炼室壁间隙中,受到强烈的机械剪切裂解作用,而后被捏碎捏软的两股胶料再相汇于两个转子的上部又进入两个转子的间隙中，如此往复循环进行产生氧化断链，降低粘度，从而使生胶和粉状配合剂均匀地混合在一起。

子午线轮胎胶料的配料和混炼胶的主要工艺流程:

生胶和配合剂的加工→生胶和配合剂的称量→密炼→胶料压片→冷却→存放→胶料快检。见图3-2

图3-2生产工艺流程示意图:

(a)母炼胶混炼工艺流程图

下片隔双螺杆辊筒挤出机 密炼机（F370） 生胶、炭黑、油料 小药 上辅机 人工称量 冷却、风干

垛放

母炼胶 硫磺、促进剂、防焦剂 胶料称（皮带称）

隔离剂槽 压片机 F270密炼机 压片机捣胶装置 风干、冷却 垛放

(b) 终炼胶混炼工艺流程图 三.生胶,配合剂的加工与称量配料

配合剂的加工和称量配料工序是橡胶制品生产的第一道工序。

对橡胶制品所用的橡胶和配合剂进行准备加工，并按照技术配方规定称量配合的加工工艺过程，称为加工和称量配料工序。

(一) 生胶、配合剂的加工

生胶和一些品种的配合剂在称量配料前要进行必要的加工。.

生胶和配合剂的加工方式通常有以下方式:

1切块和粉碎 将块状的生胶或粗粒状的配合剂，按一定的质量标准进行切块、粉碎或磨细，以增加与生胶的接触面积，便于配合剂均匀分散。同时也便于称量和向密炼机内投料。.

2加温干燥

专设加温室或干燥器,以对生胶加温或对受潮的配合剂进行加热干燥，除去或减少配合剂中的水分及低挥发性杂质。配合剂中水分过大容易结团，在混炼时易压成大块凝聚物，不易分散均匀，且易造成成品硫化后出现气泡。

3筛选 利用各种筛网设备，对配合剂进行筛选，除去混夹在配合剂中的各种杂质。 4熔化、过滤和蒸发脱水 对于易熔化的固体和粘性液体软化剂，要进行加热熔化，通过筛网筛除杂质。液体软化剂进行加热一是为了除去水分。

(二)生胶..配合剂的称量配料 生胶和配合剂经过加工后，需要按照配方规定的配合剂品种、规格、数量分别进行称量。配料的工艺操作对保证混炼胶的质量至关重要。配合剂的错配或漏配、称量的不准都能造成混炼胶的不合格甚至废料。

子午线轮胎的配合剂的称量多采用自动称量系统自动称量配料,有采用炭黑自动称量输送装置和化学药品自动秤组成的密炼机的上辅机进行的.也有只采用炭黑自动称量输送系统,而化学药品采用人工称量配料. 其工艺流程:

小药 炭黑、白炭黑、油料 生胶 硫黄 促进剂 ↓▁▁▁↓▁▁↓▁▁▁↓ ↓▁▁▁↓▁▁↓

自 动 称 量 人 工 称 量

四. 混炼工序：

混炼也称为炼胶,该工序是将生胶与各种配合剂通过专用炼胶机均匀地混合成一体胶料的加工工艺过程。

经过混炼加工制成的胶料称为混炼胶。混炼胶分为混炼母胶和终炼胶。终 炼胶可用于下工序制造半成品使用。

(一)胶料混炼的目的和质量要求： 1. 胶料混炼的目的：

1.1制备物理机械性能均匀一致，达到配方要求。

1.2改善胶料的加工工艺性能，满足后工序的加工要求。 1.3降低成本，满足产品质量要求。 1.4提高橡胶制品的使用性能。 2. 混炼胶的质量要求：

2.1保证胶料各项快检指标的合格。

2.2有良好的加工工艺性能。

2.3保证成品具有良好的物理机械性能。

混炼胶料质量对全钢子午线轮胎的各工序加工工艺质量和成品质量有着 及其重要的作用.胶料混炼不均,门尼粘度过低或过高,焦烧或喷霜等均会使压延,压出,成型,硫化等工序不能正常进行,并影响成品的物理性能不稳定或使用质量。

(二).胶料特点和混炼时对设备的要求 1. 全钢子午线轮胎胶料的特点。 1.1品种多，质量要求高。

1.2胶料具备较高定伸模量，胶料硬度,门尼粘度比较高，混炼时温升很快。 1.3炭黑用量大（50份以上）,粘合剂等一些配合剂难以分散，对于一些难 混炼的胶料则采用三段混炼。.

鉴于胶料的上述特点，密炼机型号的选型显得尤为重要。若选用密炼机型号不合适,则难以实现混炼均匀一致的混炼胶。

2.全钢子午线轮胎胶料混炼时对设备的要求：

2.1提高转子扭矩，用以增加对胶料的压力。从而使各种配合剂能很快分散在橡胶中，增加在胶料分散均匀性。

2.2提高上顶栓压力，压力应在0.7－0.8Mpa，以减少混炼时的滑移。 2.3转子、混炼室侧壁及上下顶栓要具备高效、完善的冷却水系统。水压为0.3－0.4Mpa专门的制冷软化水循环使用。

2.4混炼室的温度自动控制，排胶温度稳定均一。

2.5转子具备多种传动机构（单、双速、四速直流及两台电机双传动）。 2.6转子密封装置有良好的密封效果。密封圈使用寿命长且更换方便。 2.7下顶栓（卸料门）关闭时锁紧严密，动作迅速，以利于快速排料。打开时2.5秒，锁紧时3秒，要求停电时仍能启动一次。

2.8控制系统：具备能量、温度、时间控制。

大量的实践证明: 要实现混炼胶质量标准和均匀性,要做到：

一是密炼机的型号及性能满足子午线轮胎胶料混炼的工艺要求且稳定运行; 二是原材料质量符合技术标准且是稳定。否则就不会实现混炼胶的混炼质量始终是均匀一致的混炼胶。

鉴于全钢子午胎胶料的特点和混炼时对设备的要求，因此密炼机型号的选型显得尤为重要。若选用密炼机型号不合适,则难以实现混炼均匀一致的混炼料。

没有质量均匀一致的混炼胶就绝对没有均匀一致的高质量的轮胎产品。 （三）密炼工序的设备

密炼工序的设备是由密炼机为主机,配置上辅机,下辅机中央控制系统构成的胶料混炼生产线.见图3-3

图3-3 密炼生产线主要设备装置

l.炭黑解包包贮斗2.压送罐;3散装汽车槽车4.双罐气力输送装置;5自动叉道6.袋滤器 ;7.大储罐;8卸料机构；9日储料罐;10给料机．11.炭黑自动秤;12卸料斗；13油料泵;14保温管道15.油料自动秤;16注油器;17密炼机；18持胶皮带机19．胶料皮带秤;20.投料皮带机2l辊筒机头挤出机;22-胶片冷却装置.

主要设备装置有：

1．密闭式炼胶机.

全钢子午线轮胎胶料混炼采用的密炼机主要有F和GK型.F型有F370 和F270,GK型有GK400和GK255.密炼机主要由密炼室,上顶栓,加料和排料装置,风压液压装置,冷却装置,电动传动装置和电器控制系统等组成。

2．上辅机

上辅机是为密炼机配套的,是将粉状、液体、颗粒状、块状等原材料经储备、称量、输送投入到密炼机的装置。主要有炭黑、油料、生胶等原材料的储存,称量,输送投料装置。还有小料自动称量配料装置和控制系统等。

炭黑采用低速密闭气力输送方式，输送能力高，密封性能好，破碎率低。输送能力为4 t／h～15 t／h。

炭黑秤、胶料秤和油料秤的静态满量程精度为±1‰，动态满量程精度为±2‰。

小料自动称量配料,称量系统的工位数从8工位到16工位，可按需制作，称量精度为满量程的1％，称量时间每袋小于40 S。

1）炭黑类: 在炭黑解包房自动解包后,在密闭的管道中用风压输送到各个大储藏罐中,而后在用风通过管道分别输送到车间内的各个品种的日储料罐中,根据混炼的加料顺序依次自动称量投入到密炼机混炼室内。

2）油类软化剂:油类软化剂由泵从加温罐输送到中间保温罐中,以重量法或容积法加压输射到密炼机混炼室内。

3）粉药类: 各种粉药分别储放在各个品种的储料斗内,微机控制称量后放入低熔点的聚乙烯塑料袋中。

3.下辅机

下辅机主要有炼机混炼胶料压片机,浸泡隔离剂槽,风机冷却,叠片切割等一系列的装置。下辅机的作用是将密炼机混炼好胶料翻炼压片,打印标识,浸泡隔离剂,冷却,叠片切割。

下辅机的胶料压片设备有两种设备类型。

一种设备类型是由多台开炼机组成进行混炼胶料压片.见图3-4.

图3-4 下辅机两台开炼机压片示意

1.密炼机2,3.开炼机 4.隔离剂槽和夹持运输带;5吹风冷却装置；6.折叠胶片

混炼全钢子午线轮胎胶料密炼机的下辅机多采用三台开炼机,也有采用四台开炼机的.各开炼机之间配置胶片输送带.采用四台开炼机的目的是为了更好的发挥快速密炼机的效率. 全钢子午线轮胎的终炼胶密炼机的下辅机多数采用此种设备类型。

采用开炼机压胶片的好处可进一步对混料胶进行补充加工,有利于提高混 炼胶的混炼均匀程度,尤其是在密炼机混炼工艺不均一,原材料(主要是生胶)质量不均一的情况下,开炼机的补充加工是很有必要的.开炼机压胶片与双螺杆挤出机压胶片相比,一是设备占地面积大,二是人为操作的因素较多。 三台开炼机的压胶片工艺流程是: 1#开炼机 2#开炼机 3#开炼机

▌－压片输送→▌一压片输送→▌－→打印日期→浸入隔离剂槽→输送→吹风冷却装置吹干冷却→胶片叠放。 四台开炼机的工艺摆布是呈菱形形式

↗ ▌ ↘

→▌ ▌→

↘ ▌ ↗

密炼机下辅机的另外一种类型是采用压延辊筒机头双螺杆挤出机进行混炼胶压片。见图3-5

图3-5 下辅机双螺杆挤出压片机示意

1.密炼机;2.压延辊筒机头双螺杆挤出机；3. 隔离剂槽和夹持运输带4.吹风冷却装置；5.折叠胶片

双螺杆挤出压片机将密炼机排出的胶料通过压延辊筒机头挤出压延成连续

的胶片，送往胶片冷却装置。该设备具有进料口大、吃料快捷、胶温低、装机功率小及节能的特点。尤其是适合于作为快速密炼机的下辅机,便于实现连续自动化的生产。

双螺杆挤出压片机的辊筒机头上配置了压力传感器，通过堆积胶产生压力变化的反馈，控制挤出机螺杆的转速和胶片冷却装置的运行速度，使生产线同步运行。挤出机接料槽内设有超声波料位器，用于检测料位高低，以控制挤出和出片的速度。

双螺杆挤出压片机主要由双螺杆挤出机、两辊压延辊筒机头、接胶料斗、管路系统、辊筒传动装置、润滑系统及电气控制系统等组成。

双螺杆挤出压片机安装在密炼机排料口的下方，密炼机的排料口与挤出压片装置的进料口之间用胶料槽相连接。密炼机混炼好的胶料从排料口排出，通过料斗排落在双螺杆挤出压片机的两根螺杆之间，两根螺杆的相对旋转将混炼胶料向前推移压缩进压延辊筒机头压制成连续的胶片，送往胶片冷却装置进行冷却存放。压片机的螺杆工作时通水冷却，胶料通过挤出压片后的温度比在进料口时的温度低15～20℃。全钢子午线轮胎的母炼胶密炼机的下辅机多采用此种设备类型.也有终炼胶采用此种设备类型。

胶片冷却装置是由多台风机组成.其作用是吹干混炼胶片表面上的水分并冷却。

4．中央控制系统：采用计算机对胶料配方,各种配合剂的输送称量等进行集中控制。

(四)密炼机混炼胶料生产工艺流程

全钢子午线轮胎的胶料混炼采用分段混炼即两段和三段混炼.如三段混 炼的一.二段的混炼胶称为母炼胶,三段的混炼胶称为终炼胶。混炼采用顺式混炼方法即在密炼过程中,先加入生胶后加入炭黑及配合剂的加料顺序。

密炼机混炼胶料生产工艺流程：:

提升上顶栓→进料门打开→加入生胶和配合剂→关闭进料门→上顶栓下

落→密炼→提升上顶栓→卸料门打开排下混炼胶。

图3-21 金属套环式成型鼓

成型中心鼓有三个圆形金属套环组成的成型鼓面。轮胎各部件在成型鼓的金属硬表面贴合成型，当两个胎圈向鼓中心移动缩小间距，胎胚充气定型时，两侧的金属套环轴向向中心金属环移动缩小鼓的宽度，从而完成胎胚的成型过程。成型相同胎圈直径的不同规格轮胎调整机头宽度即可实现。

金属扇形板式成型鼓。成型鼓的中央有一个金属或硬质塑料制作的成型环，紧邻中心成型环 的两侧各有六块金属制作的扇形成型鼓块组成的成型鼓面。轮胎各部件在成型鼓 的硬表面贴合成型，当两个胎圈向鼓中心移动缩小间距，胎胚充气定型时，金属扇形鼓块在胎胚胎里由轴向水平向径向外张开缩短轴向长度，从而完成无胶囊定型轮胎胎胚的成型过程。成型相同胎圈直径的不同规格轮胎，可换不同宽度的中心成型环从而实现成型机头平宽度的调整。

3.一种即无胶囊无金属套环和金属扇形板的成型中心鼓。在鼓的中央可见定中心的扇形中心板带.见图3-22该种成型鼓目前多装在三鼓和四鼓一次法成型机上.

图 3-22 无胶囊无金属套环的成型中心鼓

胶囊式成型鼓需要有胶囊制做工序，胶囊使用中易出现破损或因膨胀频繁引起变形而不能使用，需要更换。而无胶囊的成型鼓则不存在此问题。

无论哪种形式的成型鼓，在更换成型规格和调整机头平宽时，要注意胎圈定

位锁定扇形块上的胶环。一是注意9.00R20、10.00R20与11.00R20、12.00R20的胶环规格不同。二是注意不要把胶环按装反。

(五)胎侧反包装置

1.胎侧反包装置目前主要有两种形式

1）一种是胶料和骨架材料组成的反包胶囊和助推胶囊构成的反包装置。 在成型时，成型中心鼓两侧的反包胶囊和助推胶囊充气膨胀将胎体帘布和胎侧反包。而后由侧压辊滚压完成胎侧反包。

2）.一种是由金属做成的机械指型反包装置.见图3-23

图3-23 机械指型反包装置

在成型时，成型中心鼓两侧的指形反包装置对胎体帘布和胎侧进行反包。而后，由侧压辊滚压完成胎侧反包。

机械指型反包装有两种形式.一种是机械指长度相同,一种机械指长短相间。 2.调试成型机的胎侧反包的相关参数： 1)胶囊式反包装置的参数： a.铡压辊的角度； b.侧压辊的压力；

c.侧压辊径向移动和轴向移动速度的配合； d.胎面压合后的宽度；

e.反包胶囊和助推胶囊充气膨胀的形状。 2)机械指型式反包装置的参数： a.机械指的反包高度；

b.机械指的压力；

c.机械指反包的速度；. (六)传递环和供料装置

传递环又称夹持环,其作用一是将辅助鼓上的带束层/胎面复合件取下传递到成型鼓上,二是将成型鼓上的胎胚夹持取出传递到卸胎装置上。传递环的中心必须始终保持与带束层贴合鼓和成型鼓中心的对中,同时要注意传递环的运行轨道的注油维护,以免轨道磨损影响传递环的平稳运行而造成定位对中精度。

(七)成型机的主要技术参数： 1. 定位参数 1)部件定位;

2)部件接头角度定位.角度定位公差：±10° a.辅助鼓上各部件接头角度定位： b.成型鼓上各部件接头角度定位: 2.压力参数

1）后压辊滚压胎面压力；（低 －高－ 低） 2）侧压辊滚压胶芯和胎侧压力；（高 － 低） 3)反包胶囊、助推胶囊充气压力； 4)预定型、定型、超定型压力； 5)胎圈锁定扇形块压力。 3.宽度参数 1)机头平宽；（两胎圈内端边和外端边之间的距离。机头平宽是关键的技术参数,其过大或过小易造成成品胎体帘线弯曲和胎里露帘线质量缺陷。）

2)预定型、定型、超定型的宽度； 4.周长参数 1)辅鼓周长； 2)成型鼓周长；

3)三鼓和四鼓成型机的胎体贴合鼓的周长。 三、全钢子午线轮胎一次成型法的成型工艺流程 (一)两鼓成型机

1.成型工艺流程:

辅助鼓 成型主鼓

▼ 铺贴1#带束才层 ▼铺贴左右两条胎侧

↓ ↓

▼ 铺贴2#带束层 ▼铺贴内衬层

↓ ↓

▼ 铺贴3#带束层 ▼铺贴左右两条子口包布

↓ ↓

▼ 缠绕左右两条0度带束层两圈 ▼ 铺贴胎体帘布滚压排气

↓ ↓

▼ 铺贴胎面 ▼胎圈夹持持环 ▼铺贴左右两条垫胶 ↓ ╰→→→→→→→↓

▼ 传递环夹持胎面/带束层→▼传递环待命位置 ▼定位放置左右两个胎圈

↓↑↓ 扇形块撑起锁住 ↓↑↓ ↓

↓↑↓ ▼预定型,定型 ↓↑╰→→→→→→→↓

↓↑传递环返回▼传递环放置胎面.带束层 ↓╰←←←←←←←←↓ ↓ ▼超定型 ↓ ↓

↓ ▼滚压胎面 ↓ ↓

↓ ▼滚压胶芯 ↓ ↓ ↓ ▼反包胶囊充气膨胀 ↓ 反包起胎侧 ↑ ↓ ↓

↑ ↓ ▼反包胶囊快排收缩

传↑ ↓ ↓

递↑ ↓ ▼滚压反包胎侧 环↑ ↓ ↓ 返↑ ↓ ▼扇形块收缩 回↑ ↓ 两侧鼓向两侧伸张 ↑ ╰→→→→→→→→→↓

卸胎器卸下胎胚▼←卸胎胚于卸胎器上▼←←←←←▼传递环夹持胎胚

2. 两鼓成型机成型工艺流程简述: 2.1辅助鼓

1)依次将各层带束层和胎面定位铺贴在辅助鼓上组成带束层/胎面复合件; 2)传递环移到辅助鼓对中夹取带束层/胎面复合件; 3)传递环移离辅助鼓到待命位置. 2.2成型鼓

1)依次把胎侧、内衬层、钢丝子口包布、胎体帘布、垫胶定位铺贴在成型鼓上;’

2)扣进胎圈定位后，扇形块撑开锁定胎圈;

3)两侧鼓向鼓中心移动收缩，进行预定型、定型,胎体内充气膨胀隆起; 4)在定型状态下，夹持带束层胎面复合件的传递环移到成型鼓上对中; 5)两侧鼓向鼓中心移动收缩进入超定型,膨胀隆起的胎体紧贴带束层; 6)传递环放下带束层/胎面复合件并移离开成型鼓; 7)后压辊辊压胎面;（压力：低一高一低） 8)侧压辊滚压胶芯;（压力：高压）

9)反包胶囊、助推胶囊充气膨胀，将胎侧反包隆起后快排; 10)主轴快速运转，侧压辊进入滚压胎侧并反包到胎肩; 11)胎内排气,扇形块收缩;

12)传递环移到成型鼓对中夹取胎胚

13)两侧鼓同时向两侧移动伸张,传递环移离开成型鼓; 14)传递环将胎胚置于卸胎器上; 15)卸胎器摆转出卸胎。

(二)三鼓成型机

辅助鼓 成型鼓 胎体成型鼓

▼ 铺贴1#带束才层 ▼铺贴胎侧内衬层复合件

↓ ↓

▼ 铺贴2#带束层 ▼铺贴左右两条子口包布

↓ ↓

▼ 铺贴3#带束层 ▼铺贴胎体帘布

↓ ↓

▼ 缠绕左右 ▼ 胎圈夹持环 ▼ 压辊滚压排气

两条0度带束层两圈 ↑ ╰→→→→↓

↓ ↑返回 ▼定位放置左右两个胎圈 ▼ 铺贴胎面 ╰←←←←←←↓ ↓ ▼ 胎体夹持环 ▼胎体鼓撑开

▼ 传递环夹持 返 ↑ ╰→→→→↓ 胎面/带束层 回 ↑ ▼夹持环真空吸附胎体

↓ ↑ 胎体鼓收缩

▼传递环待命位置 ↑ ↓

↑ ↓ ▼胎体套装在成型鼓上←← ▼ 夹持环家畜胎体 ↑ ↓ ↓ 移离胎体鼓

↑ ↓ ▼扇形块撑开锁住胎圈 ↑ ↓ ↓

↑ ↓ ▼铺贴左右两条垫胶 ↑ ↓ ↓ ↑ ↓ ▼ 预定型,定型 ↑ ╰→→→→→→→→→→ ↓

↑传递环返回 ▼传递环放置胎面.带束层

╰←←←←←←←←←←←←← ↓

▼ 超定型

↓

▼ 滚压胎面

↓

▼ 指型反包装置撑开反包胎侧

↓

▼ 指型反包装置收缩返回

↓

▼ 滚压反包胎侧

↓

▼ 胎内排气扇形块收缩

传递环 两侧鼓向两侧伸张

╰→→→→→→→→→→→→→→→↓

▼传递环夹持胎胚 ↓

↑传递环返回 ▼卸胎胚于卸胎器上 ╰←←←←←←←←←←←←← ↓

▼卸胎胚于胎胚存放车上

2.三鼓成型机成型工艺流程简述: 2.1辅助鼓

1)依次将各层带束层和胎面定位铺贴在辅助鼓上组成带束层/胎面复合件; 2)传递环移到辅助鼓对中夹取带束层/胎面复合件; 3)传递环移离辅助鼓到待命位置。 2.2胎体成型鼓

HE:高伸长帘线标志 (四)钢丝帘线捻向和捻距

钢丝帘线捻向分为左右捻向,即左捻向为S向,右捻向为Z向.见图3-16

┃←─ 10 S →┃

图3-16 (a) 10为捻距10mm,S为左捻向

图

3-16(b)钢丝帘线捻向示意

图中左帘线为Z捻向,右帘线为S捻向

钢丝帘线捻距是指帘线捻向一周其对应点间距.见图3-17

图3-17钢丝帘线捻距示意

(五)几种结构类型的钢丝帘线

由于子午线轮胎的高速发展，钢丝帘线的研究和发展也很快。目前，世界上的钢丝帘线结构和规格有几十种，但归纳起来主要有以下四个结构类型，即：

1． 2． 3． 4．

普通结构钢丝帘线(Ordinary Cord)

高伸长结构钢丝帘线（High Elongation Cord） 紧密型钢丝帘线（Compact Cord） 开放式钢丝帘线（Open Cord）。

这四种类型的钢丝帘线各有不同的技术特性，可根据轮胎的不同规格和用于轮胎的不同部位以及轮胎设计者的要求选择使用.

为了满足全钢载重子午线轮胎安全性、舒适性和经济性的更高要求，轮胎

用骨架材料在结构和性能方面也不断发展，高强度、简单结构、紧密型、无外缠丝钢丝帘线成为其发展的方向。

第 五节 0°带束层压延覆胶工序

0度带束层结构的钢丝子午线轮胎需要0度带束层压延覆胶工序。

钢丝帘线经过安装在冷喂料挤出机机头的口型（代斯板）两面覆胶，同时制成两条宽度和厚度符合技术要求的窄的钢丝胶帘布条的加工工艺,称为0度带束层压延覆胶工序。

一.设备的主要装置见图3-18。

图3-18 O度钢丝带束挤出覆胶生产线示意

1锭子房；2排线架；3冷喂料挤出机；4一冷却装置；5储布架；6双工位卷取装置

1.锭子房内

1.1带有张力机构的锭子架； 1.2温、湿度的控制系统。 2.锭子房外

2.1冷喂料挤出机； 2.2冷却装置； 2.3储存装置； 2.4卷取装置；

2.5温控和冷却系统； 2.6操作控制系统。

二.生产工艺流程简图及简述 1.生产工艺流程简图:

胶条→喂入挤出机

↓

钢丝帘线导开→排列在挤出机机头内代斯板上→挤出两面覆胶→冷却→储存→同塑料垫布卷取在卷轴上。 2.工艺流程简述:

2.1钢丝帘线从锭子架上导开引出锭子房;

2.2分线排列在机头内的代斯板上;通过机头的口型两面覆胶; 2.3经过冷却鼓冷却; 2.4储存装置储存;

2.5同塑料垫布卷取在卷轴上; 2.6定长裁断。 三.主要质量标准

1.无杂物、无劈缝、无缺胶露线、无喷霜和无自硫胶等; 2.宽度公差和厚度公差;

3.覆胶厚度不对称度最大0.1mm. 四.主要工艺条件

1.锭子房内的温度比环境温度高2-3℃；相对湿度不大于60%。 2.钢丝帘线在锭子房内打开前的存放时间不少于24小时。 3.挤出机各部位工艺温度(螺杆、机身、机头)。 4.机头排胶温度不超过105℃。

第六节 多刀纵裁工序

将宽纤维胶帘布或宽薄胶片裁切成多条窄的纤维胶帘布条和胶片条的加工工艺,称为多刀纵裁工序。

窄的胶帘布条用于钢丝圈缠绕包布，窄的薄胶片分别用于胎侧、胶芯.胎体帘布、带束层和钢丝子口包布的贴合胶片

一.设备

采用的是多刀纵裁机,该设备的主要装置有胶帘布大卷和宽薄胶片大卷导 开装置,纠偏装置,纵向裁断装置,卷取张力张力,卷取装置和操作控制系统。

二.生产工艺流程 生产工艺流程:

胶帘布大卷或宽薄胶片大卷导开→纵裁成窄条→卷取。 三.主要质量标准：

1. 纵裁宽度公差：±1.0mm； 2. 裁切的胶片边部无毛边；

3. 裁切的窄胶帘布条和胶片卷取边部整齐、无褶。

四.主要工艺条件和要求 1.环境温度15°C-35°C;

2.胶帘布大卷和宽薄胶片大卷卷取整齐无褶子; 3.薄胶片大卷无喷霜,无自硫胶。

第七节型胶压延工序 胶料由挤出机挤压出热胶,通过机头的压延辊筒连续压延制成具有断面几何形状尺寸符合技术标准的胶料半成品的加工工艺过程,称为型胶压延工序.该工序制造的半成品是宽薄胶片和内衬层.见图3-19 图3-19内衬层 一．设备主要装置 型胶压延压延机是由销钉式冷喂料挤出为主的生产联动线。多数轮胎公司采用配置一台销钉式冷喂料挤出机的型胶压延生产线,见图3-20。.先压延过渡层,再和后压延的气密层进行贴合制成内衬层。也有采用配置两台冷喂料挤出机的,过渡层和气密层同时由两台挤出机压延进行热覆贴,此种生产线制成的内衬层质量要好。且生产效率高。 图3-20 销钉式冷喂料机型胶压延生产线

设备主要装置有:

1.可沿着轨道移动的销钉式冷喂料挤出机； 2.带金属探测器的胶料输送装置； 3.机头压延辊筒； 4.冷却装置；

5.薄胶片卷取装置； 6.定中心装置； 7.贴合装置； 8.裁断装置； 9.导开装置； 10.卷取装置； 11.温控装置；

12.加热冷却装置；

13.传动和操作控制系统。 二.生产工艺流程

1.宽的薄胶片生产工艺流程:

胶料→喂入挤出机内→热胶挤出机头→平辊辊筒压延→冷却→滚动卷取→同塑料垫布卷成大卷。 2.内衬层

内衬层是先压延过渡层放置在导开装置上导开与压延的气密层贴合内衬层.其生产工艺流程:

过渡层 气密层 胶料 胶料

↓ ↓

喂入挤出机内 喂入挤出机内

↓ ↓

挤出机头 挤出机头

↓ ↓

型辊压延 型辊压延

↓ ↓

型胶 型胶 ↓ ↓ 冷却 冷却

↓ ↓

同聚脂垫布卷成大卷 ↓

↓ ↓

在导开装置导开与聚脂垫布剥离一→ 定中心贴合

↓

内衬层 ↓

同聚脂垫布卷成大卷

2.内衬层生产工艺流程简述:

2.1过渡层胶料由输送带输送喂入挤出机内; 2.2螺杆旋转挤压胶料;

2.3热胶挤出机头进入两压延辊筒的间隙; 2.4.过渡层型胶经过冷却辊筒冷却; 2.4 输送带输送到卷取装置;

2.5 同聚脂垫布卷取在法兰卷轴上定长裁断; 2.6 放置在导开装置上剥离垫布导开；

2.7 气密层胶料由输送带输送喂入挤出机内; 2.8螺杆旋转挤压胶料;

2.9热胶挤出机头进入两压延辊筒的间隙; 2.10气密层型胶经过冷却辊筒冷却;

2.11 在贴合输送带上定中心与导开的过渡层贴合; 2.12 输送带输送到卷取装置;

2.13同聚脂垫布卷取在法兰卷轴上,定长裁断。 三.主要质量标准

1.无杂物、无气泡、无自硫胶； 2.表面光滑、粘性好、无粗糙坑凹； 3.胶片厚度公差和宽度公差；

4.过渡层、气密层全宽公差和厚度公差；

5.复合后的内衬层全宽公差； 6.不对称厚度公差最大：0.3mm。

7.过渡层和气密层复合后其两者中心偏离不大于4mm。 四 主要工艺条件 1.环境温度25±10℃

2.销钉式冷喂料挤出机机头，机身和螺杆工艺温度； 3.压延辊筒温度；

4.型辊更换前要预先预热温度；

5.压延粘合胶料的机头排胶温度不超过105℃； 6.卷取温度不高于40℃ 7.卷取偏歪值不大于3mm。

第八节 钢丝帘布裁断工序

将钢丝帘布在专用的裁断设备上裁成一定宽度和角度的钢丝帘布，对接接头并贴胶片和包边，卷取在法兰卷轴上供成型工序使用的加工艺过程,称为钢丝帘布裁断工序。

钢丝帘布裁断工序又分胎体帘布直裁(90°)工序和小角度(15°)带束层裁断工序。

所生产的半成品部件：

15°裁断工序：各带束层和钢丝子口包布, 90°裁断工序：胎体帘布. 一.设备

（一）小角度裁断机的主要设备装置： 1.帘布大卷导开和塑料垫布卷取装置； 2.送布装置； 3.定中心装置；

4.钢丝帘布的送布平台； 5.定长递布装置； 6.铡刀式裁断装置； 7.接取装置； 8.自动接头装置； 9.储布池； 10.输送装置； 11.敷贴胶片装置； 12.卷取装置； 13.操作控制系统。 (二). 90°钢丝帘布裁断机的主要装置： 1.钢丝帘布导开和塑料垫布卷取装置； 2.定中心装置； 3.修边装置（修边装置是分别各切离钢丝帘布两端边的一根钢丝帘线或胶边.修边装置的作用：保持钢丝帘布接头端边的新鲜面，提高和保证钢丝帘布的接头

质量。）；

4.输送装置； 5.定长输送装置；

6.铡刀式或圆盘刀式裁断装置； 7.取布输送装置；

8.烤边装置（该装置目前大多数裁断机已不采用.烤边装置对裁断后的钢丝帘布的接头端边进行灯光瞬间照射加热。其作用：提高和保证钢丝帘布接头质量。近几年新安装的裁断机均已不配置）。

9.自动接头装置； 10.贴胶片装置； 11.卷取装置；

12.操作控制系统等。 二.生产工艺流程 (一)15°钢丝帘布裁断机生产工艺流程：

设定裁断宽度和角度→钢丝帘布大卷导开→剥离塑料垫布并缠卷在卷轴上→定中心→送布到供布台→定长递布→裁断→自动对接接头（也可用人工进行接头）→敷贴胶片和包边胶片→同塑料垫布卷取在法兰卷轴上。

(二)90°钢丝帘布裁断机工艺流程:

设定裁断宽度→钢丝帘布大卷导开→剥离塑料垫布并缠卷在卷轴上→定中心输送→各切离帘布两端边的一根帘线或胶边→送到供布台→定长递布→裁断→自动对接接头→敷贴胶片→同塑料垫布卷取在法兰卷轴上。

三.主要质量标准

1.裁断宽度公差: 小角度: ±1mm, 90°≤2mm; 2.裁断角度公差:±0.5°;

3.裁断后的大头小尾公差: 小角度:≤1mm , 90°≤2mm: 4.接头错边：≤2mm、

5.接头间距：小角度：≤1根钢丝帘线、90°：≤1/2根帘线; 6.贴胶片定位公差：±2mm; 7.裁断钢丝散头：不允许; 8.钢丝帘线边端突出：<1mm; 检查方法

1.不能取下所裁帘布进行质量检查要在机上进行。 2.检查裁断角度方法：①量角仪、②测斜边长用的卷尺取100mm处为零点测量靠边端的第二或第三根钢丝帘线的长度。

四.主要工艺条件 1.环境温度22±2℃、相对湿度：50±5%；

2.钢丝帘布大卷压延后存放24小时方可裁断； 3.胶片无喷霜,无褶子。

第九节 成型工序

将符合技术设计尺寸标准的胎侧、内衬层、钢丝子口包布、胎体帘布、垫胶、

胎圈、带束层和胎面等,按照组合顺序及定位要求精确对称地紧密组合成一体的待硫化胎胚的加工工艺过程。称为成型工序。

要实现子午线轮胎胎密实性和均匀性的质量要求,成型工序必须注意以下几方面的要求：

1.成型机的精度；

2.成型机工艺参数的设定恰当及稳定性； 3.成型操作人员的操作技术水平； 4.半成品部件的质量； 5.成型区域的温度和湿度环境。

一.子午线轮胎成型机和成型方法

子午线轮胎成型机有一次法成型机和二次法成型机.在一次法成型机上完成外胎全部部件组合制成胎胚的成型工艺称为一次成型法;全钢子午线轮胎均采用一次成型法。

采用一段成型机和二段成型机完成外胎全部部件组合制成胎胚的成型工艺方法,称为二次成型法。

二次成型法是把外胎的成型过程分成两段，分别在两台成型机上来完成，故也称为“二段成型法”。此成型法是子午线轮胎最早的成型方法，第一段是在类似于斜交胎成型机上，完成除带束层和胎面以外的所有部件的组合，称为一段胎胚,而后将一段胎胚卸下,套装在二段成型机的机头上，充气定型到规定的外缘尺寸,把在贴合鼓上贴合的带束层和胎面组合件，由传递环夹持套到第二段成型机上的一段胎胚上，滚压胎侧和胎面完成胎胚的制作。

两次法成型工艺过程: 一段成型机：贴合内衬层→贴合胎体帘布→扣上胎圈→胎体帘布反包→贴合胎侧胶／胎圈护胶复合件→卸下一段胎胚。

二段成型机：一段胎胚套装到二段成型机上→贴合带束层→贴合胎面→滚压反包→胎胚。

二次成型法因一段胎胚需从一段成型机上卸下装到二段成型机上,易造成胎胚变形影响轮胎的均匀性， 故通常高速度级别的半钢子午线轮胎不采用二次成型法. 目前,半钢子午线轮胎有采用一次成型法的也有采用二次成型法。

本章节主要讲述的是全钢子午线轮胎一次成型工艺。 二.一次法成型机

全钢子午线轮胎一次法成型机有两鼓成型机,三鼓成型机和四鼓成型机。三鼓成型机和四鼓成型机相对于两鼓成型机,不只是班成型胎胚能力的提高,另外在自动化程度和部件定位精度方面也比两鼓成型机高。若要更好地发挥三鼓和四鼓成型机的先进功能,需要做到成型所需的半成品有很好的均匀一致性。 (一)两鼓成型机的主要设备装置

1.一套由成型鼓、带束层贴合鼓、传递环、胎圈夹持环的成型主机； 2..一套胎体帘布、钢丝子口包布、内衬层供胶架； 3.一套胎侧和垫胶供料架；

4.一套带束层供料架；

5.一套胎圈预置装置及卸胎装置； 6.一套胎面供料架；

7.在成型鼓和带束层贴合鼓上方分别设有三个定位灯光标尺; 8.一套有胎面压辊和侧压辊的后压装置； 9.主机箱、电气控制等系统。 (二)三鼓成型机的主要设备装置

1. 一套由成型鼓，带束层贴合鼓、传递环、胎体真空吸附传递装置,胎体成型鼓、胎圈夹持环的成型主机；

2.一套带有超声波定长裁断装置内衬层/胎侧复合供料架； 3.一套垫胶供料架；

4.一套带有超声波定长裁断装置内衬层/胎侧复合供料架 5.一套胎体帘布、钢丝子口包布供料架； 6.一套带束层供料架； 7.一套胎面供料架；

8.一套胎圈预置及卸胎装置；

9.在成型鼓和带束层贴合鼓、胎体成型鼓上方分别设有三个定位灯光标尺； 10.一套带有胎面压辊侧压辊的后压装置； 11.胎体成型鼓上的滚压胎体排气辊； 12.带束层贴上的滚压胎面辊； 13.主机箱、电气控制等系统。 (三)四鼓成型机的主要设备装置

四鼓成型机的主要设备装置基本同于三鼓成型机,主要的区别是比三鼓成型机多一个胎体成型鼓即有两个胎体成型鼓。 (四)成型鼓

成型鼓主要由成型中心鼓、两个侧鼓的胎圈定位锁定扇形块和反包装置等构成。成型鼓是成型机上的重要部分，成型鼓的合理构造和在成型过程中定位运行的精度是保证轮胎质量的关键。

全钢子午线轮胎一次法成型使用的成型鼓的中心鼓形式有胶囊式,金属式和中空式三种。

根据成型鼓的发展趋势，金属式和中空式的成型鼓将被广泛的使用。 1.胶囊式成型鼓。

成型鼓的中心部位有一位置固定的金属成型环，环上套有左右各三个直径不同、很薄而互相重叠的鼓环，整个鼓环外面包有成型中心胶囊，轮胎各部件在成型中心胶囊的表面贴合成型，成型胎胚的膨胀定型是由胶囊内充气来进行。从而完成胎胚的成型过程。成型相同胎圈直径的不同规格轮胎，要更换中心胶囊。

2.金属式成型鼓。

金属式鼓又有金属套环式和金属扇形板式。 金属套环式成型鼓。见图3-21

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