CN101077632A - 子午线轮胎胎体胎面分步成型硫化工艺 - Google Patents

Abstract

本发明子午线轮胎胎体胎面分步成型硫化工艺，解决大型工程机械轮胎胎面花纹成型问题，步骤如下：I.轮胎胎体按常规成型，但不贴合胎面胶，用无花纹的两半模硫化；II.胎面横断按花纹周节数或其倍数分成4～40块胎面胶块，用液压平板硫化机单独压制成型、预硫化；III.胎体冠部粘贴缓冲胶片；IV.胎体圆周缓冲胶片上按花纹排列顺序粘贴胎面胶块；V.轮胎再次硫化，用硫化罐低温长时间硫化，胎面与胎体紧密结合。本工艺胎胚无需大的径向伸张，保证带束层性能；轮胎再次硫化，花纹块已成型，对合模挤压力、模具和硫化机强度的要求均降低；不必使用昂贵的活络模具；胎面花纹块模具制造简单，生产周期短，成本低，精度高，胎面胶性能提高。

Description

子午线轮胎胎体胎面分步成型硫化工艺

(一)技术领域

本发明涉及轮胎成型硫化工艺，具体为一种子午线轮胎胎体胎面分步成型硫化工艺。

(二)背景技术

一般的轮胎硫化时，贴有胎面胶的半成品胎坯置于外胎模具中，在内模具(胶囊、水胎、风胎等)的高温高压作用下，胎胚橡胶软化呈粘流态而充分渗入外胎模具花纹沟槽内，最终硫化后，形成可提高轮胎操纵性和制动性的胎面花纹。对于子午线轮胎，为使胎坯能够顺利装模、模具能够顺利合模，通常半成品胎坯的直径要略小于花纹沟底部直径，因此，胎坯在硫化过程中，外直径方向上要涨出2倍花纹沟深度以上，也就是说，轮胎胎面包括带束层向外直径方向的伸张要大于花纹沟深度尺寸。

对于重型汽车或大型建筑、矿业、农业等机械使用的重型轮胎，轮胎直径2米以上，甚至达3～4米，其胎面的花纹沟也比普通轮胎深许多，最深的甚至超过125毫米。子午线轮胎所受内压应力85％左右由带束层承受，因此，大型工程机械轮胎带束层所用的钢丝帘线粗(通常在2.5mm～5mm)、带束层层数多(通常在4～6层，总厚度通常在25mm～35mm)，而且带束层帘线与轮胎周向的夹角较小(通常在15°～25°)，其作用是箍紧、限制轮胎向外直径方向上增大。受轮胎带束层钢丝帘线的限制，硫化过程中胎坯径向可扩张的程度有限，靠内模具提供的压力，大型工程机械轮胎胎面及钢丝带束层在外直径方向上难以伸张出上百毫米达到外胎模具表面，使其胎面花纹成型困难。

(三)发明内容

本发明的目的是设计一种子午线轮胎胎体胎面分步成型硫化工艺，以解决大型工程机械轮胎胎面花纹成型问题。

本发明的子午线轮胎胎体胎面分步成型硫化工艺步骤如下：

I、轮胎胎体按常规生产方式成型，但不贴合胎面胶，使用与胎体外直径相当的外胎模具预硫化；因未贴胶面胶，此步骤所用外胎模具比本类型轮胎普通生产方式预硫化所需模具外直径小；

II、胎面展开，横断分成4～40块胎面胶块，各胎面胶块与其上的花纹单独压制成型、预硫化；

III、在第I步所得的无胎面的轮胎胎体冠部表面粘贴一层缓冲胶片，其厚0.6～3.0mm，其宽度比步骤II所得的预硫化胎面胶块底部宽度增加5～20mm；

IV、第III步所得的胎体圆周的缓冲胶片上按花纹排列顺序粘贴第II步所得的预硫化胎面胶块；

V、第IV步所得的粘合了胎面胶块的轮胎再次硫化，缓冲胶片硫化熟透，使胎面胶块与胎体、胎面胶块之间紧密结合，轮胎最终生产完成。

其中第II步中，胎面胶块可根据实际生产情况，按花纹周节数或花纹周节数的倍数划分胎面胶块，可沿轮胎子午线横断分割或沿花纹块边缘分割胎面。各种轮胎的胎面都是由若干个花纹单元组成，花纹类型相同的胎面胶块，可用相同的模具加工成型。

其中第I步胎体用无花纹的两半模硫化。

其中第II步各胎面胶块用花纹模具在液压平板硫化机上成型并预硫化。

其中第V步轮胎使用硫化罐、用蒸汽或电加热、低温长时间硫化，硫化温度保持在100～135℃，硫化时间为2～8小时。

本发明子午线轮胎胎体胎面分步成型硫化工艺的优点为：1、胎体预硫化及粘贴预硫化胎面花纹胶块后轮胎的再次硫化，胎胚均无需大的径向伸张，带束层变形小，保证带束层的性能；2、粘贴胎面后的轮胎再次硫化，因花纹块已成型，对合模的挤压力要求降低，对模具和硫化机的强度的压力的要求也大大降低；3、胎体可用无花纹块的两半模预成型硫化，不必使用昂贵的活络模具；4、胎面花纹块模具制造工序简单，精度高，硫化压力高，胎面胶性能提高；5、相同的胎面胶块只需一套花纹模具，生产周期短，成本显著降低；6、便于选择、更换轮胎花纹形式，轮胎花纹品种可多样化。

(四)附图说明

图1为本子午线轮胎胎体胎面分步成型硫化工艺实施例1第I步所得的无胎面胶的轮胎胎体示意图；

图2为本子午线轮胎胎体胎面分步成型硫化工艺实施例1第II步胎面胶块示意图；

图3为本子午线轮胎胎体胎面分步成型硫化工艺实施例1胎体、缓冲胶片和胎面胶块粘合示意图；

图4为本子午线轮胎胎体胎面分步成型硫化工艺实施例2胎面胶块示意图。

(五)具体实施方式

实施例1

以36.00R51巨型工程机械轮胎为例，目前一般生产情况下，胎体成型后贴合800kg的胎面胶，成型硫化使用活络模，外胎模具外直径为3230mm，花纹沟深度80mm，胎坯外直径为2900～3000mm，胎面胶和带束层需要在直径方向向外伸张115～165mm，才能达到活络模花纹模块的表面，使花纹块成型。带束层如此扩张后就难以保证带束层的使用性能。

本子午线轮胎胎体胎面分步成型硫化工艺实施例1步骤如下：

I、轮胎胎体1按普通生产方式成型，但不贴合800kg的胎面胶，胎坯重量为2200kg，使用外直径为3030mm的无花纹的两半模进行预硫化，胎坯示意图如图1所示；

II、胎面展开，花纹周节数为36周节。胎面按沿轮胎子午线横断分成相同的12块胎面胶块2，每块包括3个花纹周节，如图2所示。使用长条形花纹模具在液压平板硫化机上对各胎面胶块2成型并预硫化，花纹模具长度为3230×π÷12＝845.6mm，宽度为1250mm，每块胎面胶块2重量为800÷12＝66.67kg；

III、在第I步所得的无胎面胶的轮胎胎体1冠部粘贴一层厚0.6～3.0mm特制的缓冲胶片3，其宽度应比预硫化胎面胶块底部宽度增加10mm；因轮胎胎体1直径达3米、重达2200公斤，搬移过程其表面易被污染影响其粘合性，可在胎坯冠部表面喷涂或刷上一层胶浆，再粘贴缓冲胶片3。

IV、第III步所得的预硫化后的胎体1圆周的缓冲胶片3上按花纹排列顺序粘贴第II步所得的12块预硫化胎面胶块2；胎体1、缓冲胶片2与胎面胶块3粘合情况如图3所示，图3左半部表示三者粘合后的情况，右半部表示三者依次粘合的顺序；

V、第IV步所得的粘合了胎面胶块2的轮胎再次硫化，使用硫化罐，用蒸汽加热，温度保持为100～135℃，硫化时间为6小时。胶浆和缓冲胶片3硫化熟透，使胎面胶块2与胎体1、胎面胶块2相互之间紧密结合，轮胎最终生产完成。

实施例2

本例与实施例1步骤相同，但其中第II步中，胎面按花纹块的折线或曲线横断分割胎面，胎面分为尺寸不同的2种胎面胶块2，其中小块的含一个花纹周节，大块的含两个花纹周节，各有12块，胎面的分割线为折线或曲线，也就是说分割面为折面或曲面。分割线位于花纹块上，以加大胎面胶块2相互之间的粘合面积，加大相互的粘合力，如图4所示。

Claims (8)

1、一种子午线轮胎胎体胎面分步成型硫化工艺，其特征在于步骤如下：

I、轮胎胎体(1)按常规生产方式成型，不贴合胎面胶，使用与胎体外直径相当的外胎模具预硫化；

II、胎面展开，横断分成4～40块胎面胶块(2)，各胎面胶块(2)与其上的花纹单独压制成型、预硫化；

III、在第I步所得的无胎面的轮胎胎体(1)冠部表面粘贴一层缓冲胶片(3)；

IV、第III步所得的胎体(1)圆周的缓冲胶片(3)上按花纹排列顺序粘贴第II步所得的预硫化胎面胶块(2)；

V、第IV步所得的粘合了胎面胶块(2)的轮胎再次硫化，缓冲胶片(3)硫化熟透，胎面胶块(2)与胎体(1)、胎面胶块(2)之间紧密结合，轮胎生产完成。

2、根据权利要求1所述的子午线轮胎胎体胎面分步成型硫化工艺，其特征在于：

所述第II步中，胎面按花纹周节数或花纹周节数的倍数划分胎面胶块(2)。

3、根据权利要求2所述的子午线轮胎胎体胎面分步成型硫化工艺，其特征在于：

所述第II步中，胎面按沿轮胎子午线横断分割或沿花纹块的折线或曲线分割胎面胶块(2)。

4、根据权利要求1所述的子午线轮胎胎体胎面分步成型硫化工艺，其特征在于：

所述在第III步所粘贴的缓冲胶片(3)厚0.6～3.0mm，宽度比步骤II所得的预硫化胎面胶块底部宽度增加5～20mm。

5、根据权利要求1至4中任一项所述的子午线轮胎胎体胎面分步成型硫化工艺，其特征在于：

所述第I步中，胎体(1)用无花纹的两半模硫化。

6、根据权利要求1至4中任一项所述的子午线轮胎胎体胎面分步成型硫化工艺，其特征在于：

所述第II步各胎面胶块(2)用花纹模具在液压平板硫化机上成型并预硫化。

7、根据权利要求1至4中任一项所述的子午线轮胎胎体胎面分步成型硫化工艺，其特征在于：

所述第III步，在第I步所得的无胎面胶的轮胎胎体(1)冠部表面喷涂或刷上一层胶浆，再粘贴缓冲胶片(3)。

8、根据权利要求1至4中任一项所述的子午线轮胎胎体胎面分步成型硫化工艺，其特征在于：所述第V步轮胎使用硫化罐、用蒸汽或电加热，低温长时间硫化，硫化温度为100～135℃，硫化时间为2～8小时。

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