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，經過修飾后缺陷依然明顯可見，嚴重影響輪胎的外觀品質，給公司信譽及客戶信任度造成不良的影響[1-3]。

目前各輪胎企業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、胎側缺膠等，因各企業的生產設備精度和工藝條件不同，對輪胎外觀質量有不同的影響[4-6]。

本工作根據多年現場經驗，對全鋼載重子午線輪胎的外觀缺陷進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，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，未對模具側板進行防護，易造成模具側板損傷，即使損傷模具側板經打磨處理，輪胎外觀也易出現明顯差異；

（2）模具側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，或特氟龍涂料使用時間過長出現脫落現象，導致輪胎外觀出現明顯差異[7]。

1.2 改善措施

（1）在模具組裝或維修時，對模具側板進行防護，避免造成模具側板損傷；

（2）將模具側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噴涂，確保涂層厚度一致，并根據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

扇形塊膠邊常出現在輪胎與模具扇形塊結合面對應處，其主要產生原因如下：

（1）扇形塊邊部受到損傷或有油污；

（2）扇形塊存放不當而變形；

（3）扇形塊間隙未調整到位（見圖2），造成一塊或多塊扇形塊膠邊大（見圖3），影響輪胎動平衡測試數據。

圖2 扇形塊間隙大

圖3 扇形塊膠邊大

2.1.2 改善措施

（1）組裝時確保扇形塊邊部清潔；

（2）扇形塊使用專用桶存放，并定期進行維護保養；

（3）松動扇形塊螺絲，調整扇形塊間隙，并逐個緊固螺絲，用專用塞尺逐個測量扇形塊間隙，控制間隙在0.02 mm以內。

2.2 胎圈膠邊

2.2.1 原因分析

模具和鋼圈配合不當或變形，導致胎圈膠邊（見圖4），其主要情況如下：

圖4 胎圈膠邊

（1）下鋼圈存放不當造成下鋼圈擠壓變形；

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

圖5 側板與鋼圈間隙超標

（3）下鋼圈下部與側板之間銹蝕嚴重或有雜物。

2.2.2 改善措施

（1）下鋼圈存放中嚴禁受到擠壓；

（2）模具組裝時使用配套的側板和鋼圈，并用塞尺測量側板與鋼圈配合處間隙，確保間隙不大于0.03 mm，如發現邊部損傷或間隙超標應及時維修，確保側板與鋼圈配合正常；

（3）下鋼圈與側板組裝時確保無雜物或銹斑現象。

2.3 胎肩膠邊

2.3.1 原因分析

胎肩膠邊（見圖6）常出現在1個或2個扇形塊與模具分型面對應處，其主要產生原因如下：

圖6 胎肩膠邊

（1）上環與上蓋預載量高度偏??；

（2）中模套耐磨板厚度磨損超標；

（3）硫化機合模力偏小或硫化機上固定板出現變形；

（4）扇形塊未按順序號組裝，或模具組裝時各組件定位精度不達標，如圖7所示。

圖7 胎肩定位精度不達標

2.3.2 改善措施

（1）在上環與中模套中間部位增加調整墊；

（2）用塞尺測量耐磨板磨損情況，如出現2塊以上磨損超標，須更換全部耐磨板；

（3）調節合模高度，調整合模力大小，矯正上固定板，確保定位精度在0.03 mm以內；

（4）扇形塊嚴格按照順序號進行組裝。

3 胎側缺膠

胎側缺膠為在輪輞裝配線和胎面花紋起點之間出現的凹陷明疤或裂口現象。

3.1 側板排氣孔堵塞造成的胎側缺膠

3.1.1 原因分析

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

（2）胎側膠料彈性差，易撕裂；

（3）側板排氣孔易被管道內銹蝕物堵塞[10]。

3.1.2 改善措施

（1）將模具側板排氣孔內徑由0.6 mm改為0.8 mm；

（2）適當調整胎側膠的拉斷伸長率，提高膠料抗撕裂能力；

（3）上機前逐個排查模具側板排氣孔，確保排氣孔全部暢通。

3.2 膠料不足造成的胎側缺膠

3.2.1 原因分析

（1）模具下側板出現油污、水分或隔離劑；

（2）胎坯存放環境溫度過低，影響膠料在硫化過程中的流動性，造成缺膠現象；

（3）膠料接頭未粘貼好；

（4）胎側膠有熟膠疙瘩；

（5）胎側膠口型板尺寸不達標，如太窄或太薄。

3.2.2 改善措施

（1）裝鍋前對胎坯或模具側板進行檢查，確保側板清潔；

（2）胎坯存放環境溫度不得低于22 ℃，如存放區溫度過低，可單獨設立胎坯烘房，對胎坯進行預熱處理；

（3）確保各膠料接頭無開裂現象；

（4）擠出部件由專人檢查，有熟膠疙瘩時及時處理；

（5）修正口型，確保胎側尺寸和擠出質量。

3.3 設備問題造成的胎側缺膠

3.3.1 原因分析

（1）硫化二次定型壓力過高，使胎側表面局部焦燒；

（2）外壓止回閥損壞，蒸鍋冒汽或外壓冷凝水回流濺到側板上；

（3）模具未定期拆卸清洗，上氣孔堵塞導致胎側缺膠。

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及時更換或關閉閥門裝鍋，合模后再打開，避免合模過程中有水濺到側板上；

（3）發現胎側模具上氣孔不通時應及時清理模具，并根據模具使用時間定期清洗。

4 外噴涂試驗

統計公司生產的5 040條全鋼載重子午線輪胎，胎側缺膠缺陷占比為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。經硫化班組及質量部跟蹤結果表明，成品輪胎外觀質量顯著提高，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量。

表2 使用外噴涂劑前后成品外觀輪胎缺陷率對比

5 結語

分析全鋼載重子午線輪胎外觀缺陷的主要原因，從輪胎的工業化設計、工藝參數和設備精度等各方面進行改善，并進行現場外噴涂試驗，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量。