轿车轮胎新型2-1冠带条缠绕方式

王宗环，杨洪彬，郑 涛，赵启伟，徐 超，汤环宇

（山东丰源轮胎制造股份有限公司，山东 枣庄 277300）

胎里不平是轿车子午线轮胎的主要质量问题之一。我公司EXTRA FRD88花纹轿车轮胎批量生产时出现胎里不平问题，表现为胎里中心区域呈波浪状，造成轮胎外观通过率低。

本工作针对此问题，对该花纹轮胎的冠带条缠绕方式进行优化设计。

1 胎里不平原因分析

EXTRA FRD88花纹轮胎胎里不平主要是由于胎面局部胶料不充分造成的。EXTRA FRD88花纹轮胎的胎面中心区域设计有较宽（约30 mm）的凸起筋条，所需材料较多，若材料不足，极易造成胎里不平现象。

EXTRA FRD88花纹轮胎的胎面口型结构如图1所示。

图1 EXTRA FRD88花纹轮胎的胎面口型结构

从图1可以看出，相对充足的胶料才能充满胎面中心筋条区域，否则胶料会在硫化定型压力的作用下沿径向向外流动，导致胎里中心筋条区域凹陷，而相邻花纹凹槽对应的胎里部分相对凸起，造成胎里凹凸不平，中心区域呈波浪状。

2 解决措施

改善此类胎里不平的解决方案主要有3种。

（1）增大胎面长度。通过增大带束鼓周长，使整个胎面的长度加大，硫化时筋条区域的材料相应增加，但带束鼓周长需要增大15 mm以上，会导致整个胎坯的质量大幅增大，且胎里不平现象改善效果不显著。

（2）调整胎面口型。在增大胎面中心筋条厚度的同时适当减小胎面凹槽厚度，使胶料流动相对减少，筋条区域材料得到补充，从而达到改善胎里不平的目的。此方案的缺点是口型板往往不能通过一次调整而达到预期效果，反复调整耗时较长，而且在垫布卷绕时易造成胎面半成品过分挤压。

（3）采用新型2-1冠带条缠绕方式。新的冠带条缠绕方式即在胎面中心区域（宽度约为30 mm）多缠绕两圈冠带条。我公司的冠带条宽度为15 mm，通过在距胎面中心7.5 mm的左右两侧多缠绕一圈冠带条，使胎面中心筋条区域材料厚度加大，进而消除胎里不平缺陷。此方案实际使用效果较好，且操作方便、简捷，能够保证生产正常运转。

3 新型2-1冠带条缠绕方式

3.1 缠绕方式视图

原2-1冠带条缠绕方式采用3步对称性缠绕（如图2所示），新型2-1冠带条缠绕方式采用7步非轴对称性缠绕（如图3所示）。

图2 原2-1冠带条缠绕方式

图3 新型2-1冠带条缠绕方式

从图2和3可以看出，与原2-1冠带条缠绕方式相比，新型2-1冠带条缠绕方式在距胎面中心7.5 mm的左右两侧多缠绕了一圈冠带条。

3.2 缠绕步序设置

新型2-1冠带条缠绕方式分为7个步序（步序流程如图4所示），具体如下。

图4 新型2-1冠带条缠绕步序流程

（1）步序1，从距胎面中心右侧7.5 mm处开始原地缠绕一整圈；（2）步序2，以每圈行程16 mm向左平铺缠绕至冠带条总宽的左边缘，缠绕圈数＝1/2冠带条总宽度/16×360；（3）步序3，对左边缘进行一整圈的锁圈行为；（4）步序4，以每圈行程16 mm向右平铺缠绕至冠带条总宽的右边缘，缠绕圈数＝（冠带条总宽度－15）/16×360；（5）步序5，对右边缘进行一整圈的锁圈行为；（6）步序6，以每圈行程16 mm向左平铺缠绕至距胎面中心左侧7.5 mm处，缠绕圈数＝1/2冠带条总宽度/16×360；（7）步序7，从胎面中心左侧7.5 mm处开始原地缠绕一整圈。

通过以上7个缠绕步序，在距胎面中心15 mm的区域左右两侧多缠绕了一圈冠带条，从而使该区域的材料加厚。

3.3 成型

成型选择VMI 245 EXXIUM一次法成型机，成型机参数设置如表1所示。该成型机及参数设置能够保证7步序缠绕张力的稳定性。

表1 新型2-1冠带条缠绕方式成型机参数设置

4 成品轮胎外观和性能

4.1 外观质量

优化前后成品轮胎断面如图5所示。

从图5可以看出，采用新型2-1冠带条缠绕方式后，成品轮胎的胎里不平现象明显改善，外观通过率高。

图5 成品轮胎断面

4.2 耐久性能

按照GB/T 4502—2016进行成品轮胎耐久性试验，试验条件为：充气压力 180 kPa，额定负荷1 120 kg，试验速度 120 km·h-1。轮胎的累计行驶时间为39 h，耐久性能符合国家标准要求。

5 结语

新型2-1冠带条缠绕方式工艺稳定，操作简单、快捷，不仅能够消除胎里不平问题，而且成品轮胎外观通过率高，轮胎性能符合国家标准要求。