轮胎制造工艺装备

第五章轮胎生产工艺及主要装备5.15.1生产工艺流程图生产工艺流程图全钢丝载重子午线轮胎生产工艺流程：全钢丝载重子午线轮胎生产工艺流程：全钢丝载重子午胎生产工艺流程简图钢丝帘布压延生胶及原材料储存胎体帘布裁断胶片纵裁带束层帘布裁断子口包布裁断各种胶片压延内衬层压延胎冠挤出胎肩垫胶挤出胎侧挤出三角胶芯挤出原材料加工及配料胶料混炼胎圈缠绕半硫化三角胶芯贴合胎圈钢丝储存成型喷涂硫化X光检验外观检验偏心度检验成品入库钢丝帘线储存包圈0°带束层挤出全钢丝子午线轮胎5.2生产工艺条件子午线轮胎的生产对工艺条件的要求比较严格，实践证明：子午线轮胎的质量对生产工艺条件的反应特别敏感，而这一点对斜交胎的生产则表现的不是十分明显。如果把子午线轮胎的生产工艺与斜交胎的生产工艺条件等同要求，那么就不会生产出高质量的子午线轮胎。5.2.1对温度、湿度的要求全钢丝子午线轮胎的生产厂房室温要求保持恒定，尤其是压延生产区、裁断生产区和成型生产区一定要严格控制，一般保持在22±2℃。温度低则各部件变硬，影响粘合，部件收缩率大，部件尺寸难控制，温度高则各种部件工艺操作困难。相对湿度要求控制在50%以下，尤其是钢丝压延锭子房内和成型区；如果湿度过大钢丝帘线表面有水分，重则生锈，影响橡胶与钢丝帘线的粘合。如果湿度过小，操作人会感到口干舌燥，既不舒服。所以绝大多数工厂在锭子房和成型区采用大面积空调，来保持春夏秋冬温度、湿度恒定。5.2.2对紫外线和臭氧的要求全钢丝子午线轮胎生产中的各种部件存放应严格控制太阳光中紫外线的照射和臭氧的侵入。因为紫外线和臭氧都会引起橡胶老化而影响橡胶粘合，故子午线轮胎生产厂房一般不采用日光采光，即便是墙上有窗户也要在玻璃上涂上一层黄色涂料，用来过滤紫外线，室内采光多采用一种特制的、尽量减少紫外线的日光灯管。半成品部件的粘合面在成型之前尽量不暴露在外面，防止与紫外线和臭氧接触。5.2.3对灰尘的要求灰尘对橡胶有隔离作用，影响橡胶的粘合，所以目前大多数子午线轮胎生产厂房都采用封闭式，厂房内的通风采取过滤。胶料及原材料运输采用外用车辆不进车间，内用车辆不出车间的内、外交接。有的厂规定进出车间职工要换鞋等一系列措施防止灰尘进入生产区。5.3胶料生产的主要工艺过程5.3.1原材料的加工主要包括天然橡胶、丁基橡胶的烘胶，将大块的小料加工成符合工艺规程要求的重量。混炼前将天然橡胶、丁基橡胶烘到工艺要求的温度，以利于保护设备和炼胶质量。5.3.2配料工艺炼胶车间要根据胶料的生产配方中规定的质量标准和生产计划的要求将各种小料和大料进行配制，配制的公差见工艺规程。5.3.3混炼胶的生产⑴混炼胶生产用的主要设备有GK400N和GK255N、F270密炼机，其中GK400N采用上辅机自动控制的生产方式，可以保证胶料生产质量的均一性，GK255N和F270主要用于终炼胶的生产和部分母炼胶的生产。一般使用低转速和人工控制，在条件具备时也将自动控制设备，以确保胶料生产质量的稳定性。⑵混炼生产的一般工艺全钢子午胎胶料生产一般采用多段法工艺，这是因为全钢子午胎的胶料一般填充的炭黑较多，且软化油较少或根本不加油，要达到下道生产工序的工艺要求，必须采用机械的作用来达到设计的要求。⑶严格的工艺控制全钢子午胎对胶料的工艺性能和物理机械性能要求极高，因此在胶料生产的各道工序都制定了严格的工艺规程，例如对炼胶的温度、加料顺序、薄通次数、捣胶次数和停放时间等都作了明确的规定，生产时必须做到不折不扣地执行，才能保证胶料的质量。5.3.4全钢子午胎胶料的快检终炼胶主要进行流变仪、硬度、比重、可塑度、门尼粘度和炭黑分散度的检验。在条件具备的情况下还要对钢丝粘合胶进行粘合力的检验。5.3.5胶料的储备为了保证下道工序的使用质量，一般要求混炼胶要进行停放，停放时间为最短8小时，最长不超过30天，钢丝粘合胶停放不超过15天。使用时要做到先入先用，后入后用。5.4钢丝帘布压延钢丝帘布压延是将钢丝和胶料同时通过压延或压出的方法制成覆胶帘布。钢丝帘布压延是全钢子午胎生产中的一个重要工序，直接影响全钢子午胎的内在质量。覆胶帘布的质量要求是：帘线密度均匀一致、排列整齐；帘布表面平整，无并线乱线等，胶料要渗透良好，覆胶厚度均匀。目前钢丝覆胶有压延法和挤出法（0º带束层），工艺要点如下：5.4.1钢丝帘布压延⑴供胶采用四台开炼机组供胶，分粗炼、细炼、供胶三个部分。胶料要热炼均匀，温度一致。胶料温度不得超过105℃，不低于80℃。胶料温度过低，则压延帘布易出现明疤，或者造成压延脱层；温度高则胶料易喷霜，钢丝帘线不粘。⑵钢丝帘线钢丝帘线表面镀有一层铜锌合金，在潮湿环境中极易生锈、而且钢丝表面粘上杂质会极大的影响粘合。因此上下钢丝锭子要带干净的手套，钢丝上不得粘有任何杂质。压延钢丝过程中不得用手直接接触钢丝。原包装破损的钢丝，必须要取样到实验室化验，有锈蚀的钢丝严禁使用。⑶锭子房锭子房主要控制钢丝压延时钢丝的干湿度和温度以及钢丝的张力等。压延时钢丝表面必须干燥洁净，单根钢丝张力差要控制在一定范围内。主要应注意：A.锭子房温度比压延环境温度要高2-3℃，干湿度要在要求范围内。B.钢丝压延时单根钢丝张力要定期校验。保证差值在范围内。单根钢丝张力要控制在1.0-1.5kgf，张力太小则压延易跳线；过大则造成钢丝过度拉伸，影响使用性能。C.钢丝帘线穿孔时要有规律，一个孔内不得穿2根钢丝。D.没有用完的锭子要放箱内存放。长时间不压延要将锭子架上的钢丝放回箱内。整经辊是钢丝压延中的重要设备，直接影响钢丝压延的质量，用完后要放在专用的架子上，禁止任何物体划伤整经辊。整经辊使用一段时间后要检查保养，或者更换新的整经辊。⑷压延目前国内全钢子午胎厂用压延机一般为德国艾可力鲁道夫公司生产的四辊钢丝压延机，带有温控和自动测厚装置，速比能轻易设定。理论上提高温度会增加胶料与钢丝的渗透性，辊温应控制在80-95℃之间。温度不宜过高，否则易造成过多的气泡和帘布喷霜。钢丝帘布常见质量问题为劈缝、钢丝重叠、表面不平、露线等。产生原因主要有以下几个：胶料温度不均、粘度不均；胶片厚度不符合规定；压延速度不稳定；胶片和辊筒间有气泡等。⑸卷取钢丝帘布压延后立即贴塑料垫布。卷取时要防止帘布跑偏，否则帘布易变形。卷取速度要随着帘布直径增大而递减，以免帘布卷取过程中张力不均，造成帘布拉伸，松紧不一。帘布长时间不用要用黑塑料布包起来。5.4.20º带束层生产钢丝挤出用于生产0º带束层。胶料在冷喂料挤出机挤出，钢丝穿过排线板通过在挤出机机头的口型，与胶料复合成一定宽度、厚度的附胶帘线（0º带束层）。该工序生产工艺简单，操作方便。在生产中主要应该注意机头温度、机头压力和生产速度的匹配。机头温度不得超过105℃，压力不应太低，否则易造成0º带束层露线。单根钢丝张力不得超过1.5kgf，否则3×7×0.20HE高伸长钢丝帘线拉伸，影响使用性能。5.5双复合挤出目前国内使用的挤出生产线，以主机为德国特勒斯特公司生产的双复合挤出机为最好；挤出机配以不同的口型，可以挤出各种不同的半成品。挤出工序生产全钢子午胎最主要的胶料半成品，直接影响着成型工序的成型精度和成型质量，对半成品的尺寸、重量均应严格控制。工艺操作要点如下：⑴供胶。胶料要热炼均匀，温度一致才能进热喂料挤出机。我厂采用四台开炼机供胶，可以满足工艺要求；⑵挤出半成品温度不应超过工艺要求，温度高导致半成品不粘、胶料喷霜、焦烧等弊病，必要时要降低挤出速度；⑶向挤出机供胶的胶条要均匀、连续，这是保证半成品尺寸和重量均一的最重要过程。供胶不均匀，使机头压力波动，导致瞬间挤出密度变化，半成品尺寸和重量也随之发生变化；⑷挤出半成品要充分冷却，否则在存放过程中会因为收缩导致尺寸变化；⑸保持半成品的粘性是非常重要的，要避免半成品粘上灰尘，同时一定要吹干净半成品上的水分；⑹返回胶掺用比例要控制在工艺要求范围内，复合件一定要割开才能掺用。5.6内衬层胶片压型胶片压型包括内衬层压延和粘合胶片压延，胶料经冷喂料挤出后送入压型辊，经压型辊后压延成有一定厚度、宽度和形状的胶片。工艺要点：⑴型辊辊套要注意减少碰撞，加热时间不少于半小时，温度115℃；⑵胶料通过运输带输送，要保持均匀，不得断胶，返回胶料应打成长胶卷，按照技术标准使用合格胶料，不合格的须由处理卡片；⑶控制好螺杆、机身、机头温度，分别为60℃、40℃、80℃，最高温度为90℃，压延机上、下辊温不得超过90℃，过高胶料焦烧或喷霜，过低易造成冷疤，胶片表面凹凸不平；⑷胶片压延后，先测定调节胶片厚度，公差±2mm，调整规格时，压延速度为3-4m/min；⑸调节好尺寸后，进入生产联动系统；生产速度胶片15-20m/min，型胶10-20m/min。调节匹配好速度，以免胶料拉伸变形；⑹复合胶片要保证复合公差达到标准，胶片要对中心，偏重心3mm；⑺胶片用聚乙烯垫布卷取，型胶用复合聚酯垫布工字轮卷取，卷取温度40℃，卷取后胶片应挂在架子上；⑻聚乙烯垫布为一次性使用，聚酯垫布要求保持干净、整齐、循环使用。5.7纵裁纵裁：将帘布或胶片进行裁切，使之符合施工要求。⑴使用设备：⑵质量标准：裁切的帘布或胶片边部整齐，无毛边。⑶工艺要点：A.裁切过程中一定要随时检查裁刀裁切情况和卷取的情况，发现帘布或胶片裁切的不整齐或卷取的不合格，要立即停机整改；裁好的帘布或胶片要架空竖放。5.8胎圈制造载重子午线轮胎的胎圈制造多是将单根钢丝经过压挂胶，在钢丝卷成盘上缠绕成具有一定断面形状的钢丝在外面螺旋缠绕上单层纤维包不，然后贴上三角胶芯。⑴工艺流程钢丝开包—上法兰盘—压出挂胶—牵引储线—卷成—包布—半硫化—浸胶—贴胶芯。⑵使用设备钢丝圈制造所用的设备，有上法兰盘装置，钢丝圈挤出。卷成联动线，包布纵裁机，包布重缠机，钢丝圈包布机，三角胶芯贴合机等。A.钢丝圈挤出卷成联动线该联动线是由导开装置、钢丝预热器、冷喂料挤出机、牵引及储存架、缠绕机和滑槽组成。钢丝圈由上法兰盘装置家在法兰盘上，然后移到导开架上，导开架上设有张力装置，使钢丝始终保持一定张力（100N/根），钢丝经预热后进入冷喂料挤出机头进行挂胶，后经牵引储存架，最后在卷成盘上进行卷成。B.包布重缠机将裁好的纤维帘布卷，重新缠成更小的布卷，已备包布使用。C.钢丝圈缠绕包布机主要是由布卷回转齿轮和钢丝圈传动压辊两部分组成。当回转齿轮张开缺口，将钢丝圈装进去，回转齿轮与两个传动齿轮啮合，将钢丝圈压住慢慢移动，齿轮带着纤维布卷，作螺旋式不重叠缠绕，完成钢丝圈包布工作。D.半硫化E.浸胶F.填充胶贴合机填充胶贴合机有多种，有立式的，有卧式的。立式贴合机工作时，将钢丝圈套在夹持环上，填充胶的底边靠近钢丝圈平绕在成型鼓上接头，然后伞形装置膨胀，使填充胶粒在钢丝圈上，夹持环离开，将贴有填充胶的钢丝圈取下，完成贴合操作；卧式贴合机则采用回转工作台完成贴合操作。⑶工艺要点A.胎圈钢丝大卷到生产区后，必须停放24小时以上，才允许打开原包装，钢丝开包后严防灰尘和油污沾染钢丝，影响钢丝和胶料的粘合。在钢丝圈过程中要严格控制温度和湿度；B.钢丝圈制造的质量关键是钢丝挂胶。在生产中，除要保证压出机头有恒定的温度外，还要调整好挤出螺杆的速度和钢丝牵引速度的匹配，避免出现挂胶钢丝的漏铜现象；自钢丝圈卷成到贴合填充胶的全过程中，钢丝圈始终都要放置在能够定位的架子或专用车子上存放，以保持不变形，要严格控制钢丝圈的椭圆度不超过规定的范围，贴好填充胶的钢丝圈要平放，钢丝圈之间要用硬质垫板隔开。5.9帘布裁断载重子午线轮胎的帘布裁断分为胎体帘布裁断和带束层钢丝帘布裁断两种。5.9.1工艺流程⑴胎体钢丝帘布90º裁断帘布大卷导开—去聚乙烯垫布—两边各切掉1根钢丝—定长裁断--90º转向—帘布接头—贴胶片—卷取。⑵带束层钢丝帘布15-70º裁断帘布大卷导开--去聚乙烯垫布—定长裁断—帘布接头—贴合胶片包边—卷取。5.9.2使用设备⑴胎体钢丝帘布90º裁断机。由导开装置、切边装置、送料定长装置、裁断装置、拼接装置、贴胶片装置及包边装置、卷取装置组成。压延后的钢丝帘布卷用吊车固定在导开装置上，由牵引辊导开，