轮胎活络模具模具设计

子午线轮胎活络模具主讲：郭磊（16学时）电话：88958899目录第一节轮胎成型工艺简介第二节活络模具的发展历程与发展方向第三节活络模的分类、加工及设计要求第四节子午线轮胎活络模装配准则第五节使用过程常见问题与处理第一节轮胎成型工艺简介绿色轮胎让我们先了解轮胎的结构轮胎标示释义例如:某轮胎标识为“P225/65R1689H”，其中：“P”是指轿车轮胎(用以区别卡车或其他车型适用的轮胎)。“225”指的是轮胎断面的宽度，是两个胎侧之间的宽度（以毫米为单位）。此宽度随轮胎所匹配轮辋宽度的不同而不同：宽轮辋配宽轮胎，窄轮辋配窄轮胎。一般在胎侧上所标示的胎宽，是指当轮胎安装到所建议宽度的轮辋时的宽度。“65”是轮胎的扁平比，是胎宽与胎高的比例，这里指胎高占胎宽的65%，数值越小，越显扁平。“R”是指轮胎的结构，表示此轮胎为子午线结构，也就是说它的帘布层是呈辐射状排布在胎体内的。“B”表示轮胎为斜交结构，目前斜交结构的轿车轮胎已不复存在。“16”表示轮辋直径（以英寸为单位），此轮胎必须匹配16英寸的轮辋，否则无法安装。“89”表示载重指数：此轮胎最高载重为580kg。不同的载重指数代表不同的最高载重。“H”表示速度级别：此轮胎最高时速为210km/h。不同的英文字母表示不同的速度级别。下表列出每一速度级别所对应的最高时速，此表适用于所有品牌的轮胎:速度代号最高时速(km/h)M130N140P150Q160R170S180T190U200H210V240W270Y300概念轮胎设计未来汽车Hankook设计无止境创新无止境胶料生产流程准备工序塑炼混炼压片终炼压片存放切胶机原料准备开炼机密炼机螺杆塑炼挤出机密炼机开炼机开炼机胶片冷却装置密炼机开炼机开炼机胶片冷却装置进入下段工序塑炼螺杆压片机螺杆压片机轮胎制品轮胎生产制造流程内胎胶热炼压滤开炼机销钉冷喂料挤出机压滤挤出机压型内胎挤出机定长裁断运输带裁断机接头内胎接头机硫化内胎个体硫化机胎面胶热炼开炼机销钉冷喂料挤出机开炼机销钉冷喂料挤出机压型胎面复合挤出机定长裁断胎面定长裁断机冷却输送带冷却装置存放备用帘布胶热炼压延橡胶压延机冷却卷取压延作业线裁断卧式裁断机存放备用钢丝圈胶热炼覆胶成型包布开炼机螺杆挤出机钢丝圈成型机钢丝圈包布机存放备用成型硫化检验入库农场加工烟片胶绉片胶橡胶厂烘胶房切胶机塑炼开炼机密炼机挤出机停放混炼开炼机密炼机混炼挤出机化工厂合成橡胶切胶机挤出机或开炼机供胶钢丝绳厂生产钢丝帘线纺织厂生产尼龙帘线橡胶厂钢丝锭子房压延机生产线贴胶钢丝绳厂生产钢丝钢丝圈挤出生产线成型机生产胎圈轮胎定型硫化机检验机出厂复合胎面挤出机挤出胎面成型硫化轮胎（外胎）生产过程及所用到主要设备一、轮胎分类lighttruck-passenger-truck…special...sportTyre：三、带束层体的结构1．1#带束层2．2#带束层3．3#带束层4．1对0度带束层5．胎面带束层体在成型机右侧的带束层鼓上完成四、胎体结构1胎侧2内衬层3子口包布4胎体帘布5胎圈胎体在成型机左侧的胎体鼓上完成五、胎胚的组成、成型、压合1．胎体筒2．肩垫胶3．带束层体胎坯由成型鼓、组合压滚和带束层传递环共同完成六、子午线轮胎成型方法首先在胎体鼓上制作帘布筒（胎体）。用层贴法完成。其次将制作好的胎体从胎体鼓上卸下，套到成型鼓上，在成型鼓上将其膨胀至一定尺寸，再贴上带束层、胎面等部件，制成胎胚。以上过程始终有一台成型机完成的叫一次法成型机；有两台成型机完成的叫二次法成型机。一次法子午胎成型机因胎体帘布弹性大，胎体若从一段卸下移向二段时，胎体易变形，易影响胎胚质量。采用一次法成型，即可保证轮胎质量，又可提高生产效率。轮胎制作录像（米其林）轮胎制作动画（韩泰）工序一：密炼工序密炼工序就是把炭黑、天然/合成橡胶、油、添加剂、促进剂等原材料混合到一起，在密炼机里进行加工，生产出“胶料”的过程。所有的原材料在进入密炼机以前，必须进行测试，被放行以后方可使用。密炼机每锅料的重量大约为250公斤。轮胎里每一种胶部件所使用的胶料都是特定性能的。胶料的成分取决于轮胎使用性能的要求。同时，胶料成分的变化还取决于配套厂家以及市场的需求，这些需求主要来自于牵引力、驾驶性能、路面情况以及轮胎自身的要求。所有的胶料在进入下一工序—胶部件准备工序之前，都要进行测试，被放行以后方可进入下一工序。工序二：胶部件准备工序胶部件准备工序包括6个主要工段。在这个工序里，将准备好组成轮胎的所有半成品胶部件，其中有的胶部件是经过初步组装的。这6个工段分别为：工段一：挤出胶料喂进挤出机头，从而挤出不同的半成品胶部件：胎面、胎侧/子口和三角胶条。工段二：压延原材料帘线穿过压延机并且帘线的两面都挂上一层较薄的胶料，最后的成品称为“帘布”。原材料帘线主要为尼龙和聚酯两种。工段三：胎圈成型胎圈是由许多根钢丝挂胶以后缠绕而成的。用于胎圈的这种胶料是有特殊性能的，当硫化完以后，胶料和钢丝能够紧密的贴合到一起。工段四：帘布裁断在这个工序里，帘布将被裁断成适用的宽度并接好接头。帘布的宽度和角度的变化主要取决于轮胎的规格以及轮胎结构设计的要求。工段五：贴三角胶条在这个工序里，挤出机挤出的三角胶条将被手工贴合到胎圈上。三角胶条在轮胎的操作性能方面起着重要的作用。工段六：带束层成型这个工序是生产带束层的。在锭子间里，许多根钢丝通过穿线板出来，再和胶料同时穿过口型板使钢丝两面挂胶。挂胶后带束层被裁断成规定的角度和宽度。宽度和角度大小取决于轮胎规格以及结构设计的要求。工序三：轮胎成型工序轮胎成型工序是把所有的半成品在成型机上组装成生胎，这里的生胎是指没经过硫化。生胎经过检查后，运送到硫化工序。全钢丝载重子午线轮胎一次法两鼓成型系统全钢子午线轮胎三鼓成型机GCX型全钢工程子午线轮胎两鼓成型系统BCX3型半钢子午线轮胎成型系统工序四：硫化工序生胎被装到硫化机上，在模具里经过适当的时间以及适宜的条件，从而硫化成成品轮胎。硫化完的轮胎即具备了成品轮胎的外观—图案/字体以及胎面花纹。现在，轮胎将被送到最终检验区域了。垂直翻转式硫化机系列1525（63.5）B型轮胎定型硫化机1310（55）垂直平移式轮胎定型硫化机垂直平移式硫化机系列工序五：最终检验工序在这个区域里，轮胎首先要经过目视外观检查，然后是均匀性检测，均匀性检测是通过“均匀性实验机”来完成的。均匀性实验机主要测量径向力，侧向力，锥力以及波动情况的。均匀性检测完之后要做动平衡测试，动平衡测试是在“动平衡实验机”上完成的。最后轮胎要经过X-光检测，然后运送到成品库以备发货序六：轮胎测试在设计新的轮胎规格过程中，大量的轮胎测试就是必须的，这样才能确保轮胎性能达到政府以及配套厂的要求。轮胎均匀性试验机轮胎动平衡试验机第二节我国活络模具的发展历程与发展方向1、轮胎的种类按轮胎结构分为：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：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。子午线轮胎的优越性：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。活络模轮胎模具两半模轮胎模具2、发展历程：1986年，广东省揭阳市天阳橡胶机械有限公司试制成功了我国第一套子午线轮胎活络模具。由此，中国就开始了子午线轮胎活络模具的历史。1991年，公司引进了海外的先进技术、设备和管理。1987年，沈阳模具厂从原德意志联邦共和国引进子午线轮胎活络模具制造技术及主要生产设备，建成了中国第一条活络模生产线。该厂后来又从瑞士等国引进加工中心和六轴五联动数控铣镗床等关键设备及国际先进的计算机软硬件，关键工序实现了无图化加工，使中国的橡胶轮胎模具生产技术水平迅速提高，部分技术已接近国际先进水平。2001年更名为广东巨轮模具股份有限公司，建立于1992年，后来居上，科技进步和生产能力发展迅速，2001年被科技部认定为国家重点高新技术企业。该公司在2000~2003年，实现了组合可拆式轮胎模具、免通气孔无馀料轮胎模具、线性轻触式导向轮胎活络模具等8项国家专利。目前，该公司是国内独家同时具备子午线轮胎模两种结构（斜平面导向结构、圆锥面导向结构）两种工艺（钢刻花工艺、精密铸造铝合金工艺）的制造技术和首家采用全电火花工艺加工模具的企业。企业已全面采用CAD/CAE/CAM技术，并形成了企业局域网。2004年后公司引进了许多具有国际先进水平的技术设备，进一步提高公司生产轮胎活络模具的水平和能力。20世纪90年代，安徽王子精品模具有限公司开始与韩国合作生产嵌镶式贴花全钢子午线轮胎模具，其所生产的嵌镶式贴花子午线轮胎模具已有部分出口。安徽大道模具股份有限公司也于本世纪初掌握了这项技术，并自行开发制造了嵌镶式贴花子午线轮胎活络模具。2003年，广东天阳模具有限公司成功开发出了中国第一套大型子午线工程轮胎活络模具，2004年通过鉴定，填补了国内空白，更在2002~2004年间获六项国家专利。国家有关部门于2002年将该公司生产的“天鹅”牌子午线轮胎活络模具认定为“中国知名品牌”。该公司“天阳”牌模具正在申报全国着名商标。目前国内生产橡胶轮胎模具的企业共有100多家，其中已达到一定规模的企业共有30多家，其中具有较大规模的企业有：广东巨轮模具股份有限公司揭阳市天阳模具有限公司沈阳子午线轮胎模具有限公司山东豪迈机械科技有限公司荣成宏昌模具有限公司、河南环球模具公司、江苏申利模具厂、山东万通模具、张家港中联橡胶机械有限公司、安徽王子精品模具有限公司、安徽大道模具有限公司、、绍兴县轮胎模具有限公司、绍兴正兴模具有限公司、上海生生轮胎模具有限公司、天津天马模具有限公司、天津天合模具有限公司、广东中山模具厂、常州市武进太湖模具有限公司、沈阳航空模具有限公司等10多家轮胎模具生产企业也都具有一定的生产规模。中国的橡胶轮胎模具生产企业虽然发展很快，但水平和规模悬殊，即使是走在前列的企业，与国外同类企业，特别是欧美国家的企业，还有较大差距，缺乏国际竞争力。之所以如此，原因有三方面。一是企业技术创新能力差，还没有建立完善的且具针对性的研发体系和机制。二是人才不足，特别缺乏高层次的尖端人才。三是工艺装备相对落后，不但设备数控化率低，而且现有数控设备的数量和质量与国外都有较大差距。3、我国轮胎模具的发展现状与差距4、我国轮胎模具的发展方向1、加大投入，提高设备数字化与自动化水平。2、提高产品的技术含量，应内外并举。采用新技术和先进技术，采用新材料新工艺。转化吸收国外先进技术。积极开展对外技术交流。3、树立科学发展观，搞好企业管理。加快企业体制改革和机制转换步伐，尽快建立现代企业制度，适应市场。4、积极培养人才，努力提高员工素质，多渠道解决人才不足，特别是尖端人才缺乏的问题。5、全面推进数字化、信息化工作，建立创新机制，采用多种办法提高创新能力。6、搞好标准化工作。橡胶轮胎模具的标准化工作是一个薄弱环节，必须尽快提高标准化水平，提高标准件的使用覆盖率。第三节轮胎花纹基础知识轮胎花纹花纹不仅是轮胎外观漂亮与否的决定因素，而且更关系到是否能够充分发挥轮胎的牵引、制动、转弯、排水及噪音等性能。过去有人认为，轮胎的胎面花纹只能对轮胎的使用性能有影响，对轮胎的寿命没有影响。但是自从在轮胎上广泛使用了合成橡胶以后，证实了胎面花纹对轮胎的寿命也有很大影响，因此轮胎胎面花纹问题直接关系到轮胎的使用性能和寿命。胎面花纹的作用①增加胎面与路面间的磨擦力，保证轮胎与路面接触良好，以传递汽车牵引力和制动力，防止在行驶中打滑。有研究表明，产生胎面和路面间磨擦力的因素