发明内容
本发明的目的是提供一种确定轮胎硫化时间的方法,以避免轮胎过硫严重,提高轮胎的使用性能。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种确定轮胎硫化时间的方法,包括步骤:
1)根据待生产的轮胎的结构和配方选择进行试验的第一试验轮胎;
2)选取所述第一试验轮胎的胶料样品,对所述胶料样品进行预设温度的硫变数据测试,获得所述胶料样品在所述预设温度下的硫变仪曲线,根据所述硫变仪曲线获得各个硫化程度对应的时间,初步确定所述第一试验轮胎的硫化起泡点对应的预定硫化程度,以及所述第一试验轮胎到达所述预定硫化程度所需的预定硫化时间;
3)将测温导线埋在所述第一试验轮胎上,然后将所述第一试验轮胎装入硫化机中进行硫化测温,当测温仪所测等效硫化时间到达所述预定硫化时间时结束硫化,所述硫化机的硫化侧板具有供所述测温导线穿出的测温孔;
4)切割硫化后的所述第一试验轮胎;
5)根据所述第一试验轮胎的断面气泡的大小和数目判断所述预定硫化程度是否对应所述第一试验轮胎的硫化起泡点,若是,则确定所述预定硫化程度和所述第一试验轮胎的硫化起泡点对应关系,并进入步骤6),若否,根据气泡的大小和数目重新确定所述第一试验轮胎的硫化起泡点对应的预定硫化程度以及预定硫化时间,并返回步骤3);
6)选取待生产的所述轮胎的胶料样品,对所述胶料样品进行预设温度的硫变数据测试,获得所述胶料样品在所述预设温度下的硫变仪曲线,根据所述硫变仪曲线获得各个硫化程度对应的时间,初步确定待生产的所述轮胎到达所述预定硫化程度所需的预定硫化时间;
7)将测温导线埋在待生产的所述轮胎上,然后对所述轮胎进行硫化测温,当测温仪所测等效硫化时间到达所述预定硫化时间时,结束硫化并记录所述预定硫化时间;
8)当硫化后的所述轮胎冷却后,切割所述轮胎;
9)根据所述轮胎的断面气泡的大小和数目,确定所述轮胎的硫化起泡点时间,所述轮胎的硫化时间为安全时间与所述硫化起泡点时间之和。
优选的,上述确定轮胎硫化时间的方法中,在所述步骤5)和所述步骤6)之间还包括步骤:采用第二试验轮胎验证所述预定硫化程度和所述第一试验轮胎的硫化起泡点对应关系,若验证失败,则根据气泡的大小和数目重新确定所述第一试验轮胎的硫化起泡点对应的预定硫化程度以及预定硫化时间,并返回步骤3),若验证成功,则进入步骤6)。
优选的,上述确定轮胎硫化时间的方法中,所述第一试验轮胎的规格为12.00R20,所述第二试验轮胎的规格为11.00R20。
优选的,上述确定轮胎硫化时间的方法中,所述步骤2)和所述步骤6)中,选取胶料样品具体为:选取成型机台上的半成品部件,在所述半成品部件上选取胶料样品,所述半成品部件包括:带束层垫胶、零度带束层、1号带束层、2号带束层和胎面基部胶。
优选的,上述确定轮胎硫化时间的方法中,所述步骤2)和所述步骤6)中所述预设温度为151℃。
优选的,上述确定轮胎硫化时间的方法中,所述步骤3)中,采用扒胎埋线法将测温导线埋在所述第一试验轮胎上;所述步骤7)中,采用成型埋线法将测温导线埋在所述轮胎上。
优选的,上述确定轮胎硫化时间的方法中,在所述步骤3)中将所述第一试验轮胎装入硫化机中进行硫化测温前还包括步骤:在所述第一试验轮胎上贴胶片。
优选的,上述确定轮胎硫化时间的方法中,所述胶片与所述第一试验轮胎中心点的第一连线,和所述测温导线与所述第一试验轮胎中心点的第二连线的夹角为大于或者等于90°。
优选的,上述确定轮胎硫化时间的方法中,所述步骤9)中,还包括步骤:根据所述轮胎的断面尺寸修订所述硫化起泡点时间,所述轮胎的硫化时间为修订后的所述硫化起泡点时间与安全时间之和。
优选的,上述确定轮胎硫化时间的方法中,待生产的所述轮胎为工程子午线轮胎,所述第一试验轮胎为全钢载重子午线轮胎。
本发明提供的确定轮胎硫化时间的方法,根据待生产的轮胎结构和配方选择进行试验的第一试验轮胎,将硫化测温试验法和割胎试验法进行有机的结合,确定第一试验轮胎的硫化起泡点和硫化程度的对应关系并根据此对应关系,对待生产的轮胎选取胶料样品并进行硫变数据测试,初步确定待生产的轮胎到达硫化气泡点(预定硫化程度)所需的预定硫化时间,然后对待生产的轮胎进行硫化测温,待硫化测温完成且冷却后切割轮胎,观察轮胎断面情况并确定待生产轮胎的硫化起泡时间,最后获得待生产的轮胎的硫化时间。因此,本发明提供的确定轮胎硫化时间的方法,能够获得较合理的硫化时间,避免了轮胎过硫严重,进而提高了轮胎的使用性能。
同时,本发明提供的确定轮胎硫化时间的方法,能够获得较合理的硫化时间,避免了硫化时间过长,从而降低了能耗,有效降低了轮胎的生产成本;也提高了轮胎的生产效率。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种确定轮胎硫化时间的方法,能够获得较合理的硫化时间,从而避免了轮胎过硫严重,进而提高了轮胎的使用性能。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的确定轮胎硫化时间的方法,具体包括步骤:
S01)选择进行试验的第一试验轮胎:
具体地,选择与待生产的轮胎的结构和配方相近的轮胎作为第一试验轮胎,且第一试验轮胎硫化后的热胎能够被切割,即第一试验轮胎能够采用割胎试验法。当待生产的轮胎为工程子午线轮胎时,选择全钢子午线轮胎为第一试验轮胎。因为全钢载重子午线轮胎使用的胶料配方和工程子午线轮胎使用的胶料配方非常相近,很多部件的胶料配方是相同的,例如带束层、胎体、胎侧、垫胶配方等;同时,全钢载重子午线轮胎和工程子午线轮胎结构设计非常相近,很多部件的设计都有相通性;而且,全钢载重子午线轮胎可以进行硫化测温和热胎切割,便于寻找胶料硫化程度和胶料起泡点的对应关系。当然,待生产的轮胎还可为巨型轮胎,本发明实施例对此不做具体地限定。
S02)选取第一试验轮胎的胶料样品并对其进行硫变数据测试,初步确定第一试验轮胎的硫化起泡点对应的预定硫化程度和预定硫化时间:
选取第一试验轮胎上的胶料作为胶料样品,然后对胶料样品进行预设温度的硫变数据测试,获得胶料样品在预设温度下的硫变仪曲线,并根据硫变仪曲线获得胶料样品各硫化程度对应的硫化时间。根据以往硫化测温和热胎切割的数据初步确定第一试验轮胎的硫化起泡点对应的预定硫化程度,并根据胶料样品各硫化程度对应的硫化时间确定第一试验轮胎达到预定硫化程度所需的预定硫化时间。例如,通过分析以往轮胎测温和热胎切割的数据,初步确定胶料样品的硫化起泡点对应的硫化程度为T25左右(实际可能为T20或T30),可初步确定硫化程度为T25,再依据本发明所述的方法,按照割胎结果进行变更。本领域技术人员能够根据以往硫化测温和热胎切割数据,初步确定第一试验轮胎的硫化起泡点对应的预定硫化程度,具体如何确定,本文不再赘述。
需要说明的是,硫变仪曲线,是指胶料样品在预设温度下,转矩随硫化时间变化的曲线。可根据硫变仪曲线获得最大转矩和最小转矩,从而能够根据公式获得胶料样品的各个硫化程度对应的时间。其中,预设温度可为151°,也可为150°或者149°,本发明实施例对此不做具体地限定。
S03)在第一试验轮胎上埋线,然后对第一试验轮胎进行硫化测温,当测温仪所测等效硫化时间到达预定硫化时间时结束硫化:
将测温导线埋在第一试验轮胎上,具体的,埋在第一试验轮胎的内部和外部。测温导线将硫化过程中轮胎各部位的温度传至测温仪设备中,测温仪设备与电脑连接,电脑根据接收到的温度通过程序公式(主要使用的是阿累尼乌斯方程)进行计算,得到第一试验轮胎在预设温度下的等效硫化时间。埋线的具体方法为本领域技术人员熟知,本文不再赘述;
将第一试验轮胎装入硫化机中进行硫化测温,需要说明的是,硫化机的硫化侧板具有供测温导线穿出的测温孔。测温仪设备与电脑连接,电脑根据测温导线输出的温度通过程序公式(主要使用的是阿累尼乌斯方程)进行计算,得到第一试验轮胎在预设温度下的等效硫化时间,当测温仪所测第一试验轮胎的等效硫化时间到达预定硫化时间时结束硫化。
S04)切割硫化后的第一试验轮胎:
需要说明的是,切割的第一试验轮胎是热胎。
S05)根据断面气泡的大小和数目判断预定硫化程度是否对应第一试验轮胎的硫化起泡点,若是,则确定预定硫化程度和第一试验轮胎的硫化起泡点对应关系,并进入步骤S06,若否,则根据气泡的大小和数目重新确定第一试验轮胎的硫化起泡点对应的预定硫化程度和预定硫化时间,并返回步骤S03:
根据断面气泡的大小和数目判断预定硫化程度是否对应第一试验轮胎的硫化起泡点,具体的,当断面气泡较小且数目较少或者刚好没有气泡时,则确定预定硫化程度即为第一试验轮胎的硫化起泡点对应的硫化程度,然后进入步骤S06;当出现断面没有气泡和断面气泡较大或者气泡数目较多两种情况时,则预定硫化程度与第一试验轮胎的硫化起泡点不对应,需要重新确定预定硫化程度,根据步骤S02获得的胶料样品各硫化程度对应的硫化时间,确定第一试验轮胎达到预定硫化程度所需的预定硫化时间,并返回步骤S03,重新试验。断面没有气泡时需要降低预定硫化程度,断面气泡较大或者较多时需要提高预定硫化程度,本领域技术人员能够根据经验重新确定,本文不再赘述。
S06)选取待生产的轮胎的胶料样品并对其进行硫变数据测试,初步确定待生产的轮胎到达预定硫化程度所需的预定硫化时间:
由于待生产的轮胎与第一试验轮胎不完全一样,所以需要重新确定达到预定硫化程度所需的预定硫化时间。选取待生产的轮胎上的胶料作为胶料样品,然后对胶料样品进行预设温度的硫变数据测试,获得胶料样品在预设温度下的硫变仪曲线,并根据硫变仪曲线获得胶料样品各硫化程度对应的硫化时间。由于上述步骤确定第一试验轮胎的硫化起泡点对应的预定硫化程度,则根据胶料样品各硫化程度对应的硫化时间确定待生产的轮胎达到预定硫化程度所需的预定硫化时间。
需要说明的是,预设温度可为151°,也可为150°或者149°,本发明实施例对此不做具体地限定。
S07)在待生产的轮胎上埋线,然后对待生产的轮胎进行硫化测温,当测温仪所测等效硫化时间到达预定硫化时间时结束硫化并记录预定硫化时间:
将测温导线埋在待生产的轮胎上;具体的,埋在轮胎的内部和外部。测温导线传输硫化过程中轮胎各部位的温度。需要说明的是,待生产的轮胎,是指需要确定硫化时间的轮胎;
将轮胎装入硫化机中进行硫化测温,需要说明的是,硫化机的硫化侧板具有供测温导线穿出的测温孔。测温仪设备与电脑连接,电脑根据测温导线输出的温度通过程序公式(主要使用的是阿累尼乌斯方程)进行计算,得到轮胎在预设温度下的等效硫化时间,当测温仪所测轮胎的等效硫化时间到达预定硫化时间时结束硫化,并记录预定硫化时间。
S08)当硫化后的轮胎冷却后切割轮胎;
S09)根据轮胎的断面气泡的大小和数目,确定轮胎的硫化起泡点时间,轮胎的硫化时间为安全时间与硫化起泡点时间之和:
当轮胎断面的气泡较小且数目较少时,确定预定硫化时间即为轮胎的硫化起泡点时间;当轮胎断面的气泡较多或者较大时,适当增加预定硫化时间,以增加后的预定硫化时间作为轮胎的硫化起泡点时间;当轮胎断面没有气泡时,适当减小预定硫化时间,以减小后的预定硫化时间作为轮胎的硫化起泡点时间。需要说明的是,上述前提为轮胎断面尺寸在控制公差范围内。由于胶料硫化速度有一定的波动,而且硫化机温度在每次硫化时也会有上下波动,另外轮胎各部件的尺寸厚度也会有上下波动(上述所说的波动均在控制公差范围内),故需要在确定的硫化起泡点时间上,再增加一定的安全时间作为轮胎的硫化时间,即轮胎的硫化时间为硫化起泡点时间和安全时间之和。
需要说明的是,安全时间可根据工厂实际的过程控制能力进行设定,安全时间的值不唯一,本发明实施例对此不做具体地限定。
本发明实施例提供的确定轮胎硫化时间的方法,根据待生产的轮胎结构和配方选择进行试验的第一试验轮胎,将硫化测温试验法和割胎试验法进行有机的结合,确定第一试验轮胎的硫化起泡点和硫化程度的对应关系并根据此对应关系,对待生产的轮胎选取胶料样品并进行硫变数据测试,初步确定待生产的轮胎到达硫化气泡点(预定硫化程度)所需的预定硫化时间,然后对待生产的轮胎进行硫化测温,待硫化测温完成且冷却后,切割轮胎,观察轮胎断面情况并确定待生产轮胎的硫化起泡时间,最后获得待生产的轮胎的硫化时间。因此,本发明提供的确定轮胎硫化时间的方法,能够获得较合理的硫化时间,避免了轮胎过硫严重,进而提高了轮胎的使用性能。
同时,本发明实施例提供的确定轮胎硫化时间的方法,能够获得较合理的硫化时间,避免了硫化时间过长,从而降低了能耗,有效降低了轮胎的生产成本;也提高了轮胎的生产效率。
为了提高硫化时间的准确性,上述实施例提供的确定轮胎硫化时间的方法中,步骤S05和步骤S06之间还包括步骤:采用第二试验轮胎验证预定硫化程度和第一试验轮胎的硫化起泡点的对应关系,若验证失败,则根据气泡的大小、数目重新确定第一试验轮胎的硫化起泡点对应的预定硫化程度以及预定硫化时间,并返回步骤S03,若验证成功,则进入步骤S06。需要说明的是,第二试验轮胎的规格与第一试验轮胎的规格不同。
上述实施例提供的确定轮胎硫化时间的方法中,采用第二试验轮胎验证的步骤为:将测温导线埋在第二试验轮胎上;测温导线传输硫化过程中第二试验轮胎各部位的温度;对第二试验轮胎进行硫化测温,当测温仪所测等效硫化时间到达预定硫化时间时结束硫化;切割硫化后的第二试验轮胎;根据断面气泡的大小、数目判断预定硫化程度是否对应第二试验轮胎的硫化起泡点,若是,则验证成功,进入步骤S06,若否,则验证失败,根据气泡的大小、数目重新确定第一试验轮胎的硫化起泡点对应的预定硫化程度,并返回步骤S03。
需要说明的是,测温导线埋在第二试验轮胎的内部和外部;采用硫化机对第二试验轮胎进行硫化测温,硫化机的硫化侧板具有供测温导线穿出的测温孔。测温仪设备与电脑连接,电脑根据测温导线输出的温度通过程序公式(主要使用的是阿累尼乌斯方程)进行计算,得到第二试验轮胎在预设温度下的等效硫化时间,当测温仪所测第二试验轮胎的等效硫化时间到达预定硫化时间时结束硫化。根据断面气泡的大小、数目判断预定硫化程度是否对应第二试验轮胎的硫化起泡点,具体的,当断面气泡较小且数目较少或者刚好没有气泡时,则确定预定硫化程度即为第二试验轮胎的硫化起泡点对应的硫化程度;当出现断面没有气泡和断面气泡较大或者气泡数目较多两种情况时,则预定硫化程度与第二试验轮胎的硫化起泡点不对应。需要重新确定预定硫化程度和预定硫化时间,并返回步骤S03,重新试验。断面没有气泡时需要降低预定硫化程度,断面气泡较大或者较多时需要提高预定硫化程度。本领域技术人员能够根据经验重新确定,本文不再赘述。预定硫化时间根据步骤S02中胶料样品各硫化程度对应的硫化时间确定。
上述实施例提供的确定轮胎硫化时间的方法,还可通过第三试验轮胎进行验证,本发明实施例对此不做具体地限定。
上述实施例提供的确定轮胎硫化时间的方法,通过其他规格的试验轮胎进行验证,进一步增强了预定硫化程度和硫化起泡点的对应关系的可靠性,从而有效保证了轮胎的硫化质量。
优选的,上述实施例提供的确定轮胎硫化时间的方法中,待生产的轮胎为工程子午线轮胎,第一试验轮胎和第二试验轮胎均为全钢载重子午线轮胎。具体的,第一试验轮胎的规格为12.00R20,第二试验轮胎的规格为11.00R20。需要说明的是,12.00R20是指,轮胎的名义断面宽度为12.00英寸,轮胎的名义轮辋直径为20英寸;11.00R20是指,轮胎的名义断面宽度为11.00英寸,轮胎的名义轮辋直径为20英寸。当然,也可选择其他规格的轮胎,本发明实施例对此不做具体的限定。
为了提高预定硫化程度的可靠性,以减小试验次数,上述实施例提供的确定轮胎硫化时间的方法中,步骤S02和步骤S06中,选取胶料样品具体为:选取成型机台上的半成品部件,在半成品部件上选取胶料样品,半成品部件包括:带束层垫胶、零度带束层、1号带束层、2号带束层和胎面基部胶。由于带束层垫胶、零度带束层、1号带束层、2号带束层和胎面基部胶的胶料均处在轮胎的肩部中间位置,轮胎硫化过程中,这些部件硫化的最慢,也就是说这些胶料是最晚过起泡点的,所以要取这些胶料进行测试,可有效提高预定硫化程度的可靠性。当然,也可选择轮胎肩部其他位置的胶料,本发明实施例对此不做具体地限定。
需要说明的是,1号带束层和2号带束层上的胶料需要将钢丝与胶料剥离,以便于单独对胶料进行测试。
优选的,上述实施例提供的确定轮胎硫化时间的方法中,步骤S03中,采用扒胎埋线法将测温导线埋在第一试验轮胎上;所述步骤S07中,采用成型埋线法将测温导线埋在轮胎上。在埋线后,需要确保第一试验轮胎和待生产的轮胎成型后两侧胶部件对称、均匀,符合标准要求。
需要说明的是,成型埋线法,即在轮胎成型过程中,即将测温导线埋入轮胎中,这种方法比较简单、直接,但是由于轮胎成型过程中,成型鼓是需要转动的,所以埋入的测温导线必须能够固定住,否则一旦成型鼓转动,会将埋入的导线甩出来或者使埋入的导线移位,所以这种成型埋线法比较适合于不易扒胎的工程子午线轮胎。扒胎埋线法,即将做好的成型胎胚扒开,将测温导线埋入轮胎中,这种方法相对比较麻烦,但是可以确保埋线位置的准确性,这种方法比较适合于全钢载重子午线轮胎和半钢子午线轮胎的硫化测温试验。
为了便于判断预定硫化程度是否对应第一试验轮胎的硫化起泡点,上述实施例提供的确定轮胎硫化时间的方法中,在步骤S03中将第一试验轮胎装入硫化机中进行硫化测温前还包括步骤:在第一试验轮胎上贴胶片。这样,人为加厚第一试验轮胎某个位置的厚度,以便于更好地把握胶料的起泡点。因为测试时,有可能不能一次性准确的测试到胶料起泡点,这时贴胶片位置的气泡有无和大小,就可以起到一定的借鉴意义。例如,热胎切割时埋线位置未发现气泡,而贴胶片位置出现了气泡,这时就可以根据贴胶片的厚度和气泡的大小,来判断和确定下一次试验时的预定硫化程度设定多少,同时这种方法也可以减少试验次数,提高效率,降低试验成本。具体的,贴胶片位置有气泡,未贴胶片位置无气泡,可认为断面气泡较小且数目较少或者刚好没有气泡;贴胶片位置和未贴胶片位置均没有气泡,可认为断面没有气泡。
具体的,观察第一试验轮胎的断面,当贴胶片位置有气泡,不贴胶片位置无泡,或者不贴胶片位置仅有零星小气泡时,预定硫化程度对应第一试验轮胎的硫化起泡点;出现其他情况时,预定硫化程度不对应第一试验轮胎的硫化起泡点。需要重新确定第一试验轮胎的硫化起泡点对应的预定硫化程度。具体的,当不贴胶片位置有较大气泡或者气泡数目较多时,可适当的提高预定硫化程度;当贴胶片的位置没有气泡时,可适当的降低预定硫化程度。
为了避免胶片影响测温导线的测温结果,上述实施例提供的确定轮胎硫化时间的方法中,胶片与第一试验轮胎中心点的第一连线,和测温导线与试验轮胎中心点的第二连线的夹角为大于或者等于90°。即测温导线分布于第一试验轮胎的上半部分,胶片分布于第一试验轮胎的下半部分,从而有效避免了胶片对测温导线的影响。
优选的,上述实施例提供的确定轮胎硫化时间的方法中,步骤S09中,还包括步骤:根据轮胎的断面尺寸修订硫化起泡点时间,轮胎的硫化时间为修订后的硫化起泡点时间与安全时间之和。具体的,当轮胎的断面尺寸大于待生产的标准尺寸时,适当减小硫化起泡点时间,即修订后的硫化起泡点时间较短;当轮胎的断面尺寸小于待生产的标准尺寸时,适当增大硫化起泡点时间,即修订后的硫化起泡点时间较长。这样,使得轮胎的硫化时间更加适当,有效提高了轮胎的硫化质量。
本发明实施例提供的确定轮胎硫化时间的方法,主要用于确定大型轮胎和巨型轮胎的硫化时间,例如工程子午线轮胎。当然,也可用于中小型轮胎的硫化时间的确定,本发明实施例对此不做具体地限定。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。