CN108973536A - 一种乘用车轮胎气密层最薄成品对应半成品厚度的设计方法 - Google Patents

一种乘用车轮胎气密层最薄成品对应半成品厚度的设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种乘用车轮胎气密层最薄成品对应半成品厚度的设计方法，轮胎对应半成品包括内衬层，该内衬层内设有气密层，包括如下步骤：确定所需最薄轮胎成品的气密层厚度Tmin，获取轮胎成品的冠部胎体膨胀率Lc，根据上述气密层厚度和冠部胎体膨胀率，得到轮胎对应半成品的气密层厚度Tg：Tg＝Tmin*Lc+Tj/2，其中，Tj为未充气状态下硫化胶囊凸起的高度。本发明根据气密性能要求，定义最薄气密层厚度，可以准确选择最合适的半成品气密层厚度及最优厚度内衬，避免选择偏厚内衬带来的损失，在设计之初就精确计算气密层最薄厚度，避免切割轮胎去确认实际厚度，节约了成本。

Description

一种乘用车轮胎气密层最薄成品对应半成品厚度的设计方法
技术领域
本发明涉及轮胎技术领域，具体涉及一种乘用车轮胎气密层最薄成品对应半成品厚度的设计方法。
背景技术
轮胎保气性能通常称为气密性，通常以月损失率为AL来判定其气密性能，此性能主要由两部分决定，气密层配方，最薄气密层厚度。在同一气密层配方下，气密层最薄厚度决定了此轮胎的气密性能。
通常情况下，轮胎半成品的气密层厚度会根据轮胎类型选择来选择，使气密层足够厚来保证胎体气密层性能，在此之前在切割轮胎截面测量之前，无法准确判断其是否可以达到理想的成品气密层厚度目标。
根据当前技术研究，对于不同规格的轮胎产品，无法精准判断最薄气密层厚度，从而无法精确判断轮胎的保气性能，以至于无法为对应的规格进行最有效的气密层设计，造成缺气风险和成本浪费。
发明内容
本发明提供一种乘用车轮胎气密层最薄成品对应半成品厚度的设计方法，精确计算成品轮胎最薄气密层厚度，判断轮胎气密层是否可达到预期厚度从而满足预期的气密性能。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种乘用车轮胎气密层最薄成品对应半成品厚度的设计方法，轮胎对应半成品包括内衬层，该内衬层内设有气密层，包括如下步骤：
确定所需最薄轮胎成品的气密层厚度Tmin，获取轮胎成品的冠部胎体膨胀率Lc，根据上述气密层厚度和冠部胎体膨胀率，得到轮胎对应半成品的气密层厚度Tg：
Tg＝Tmin*Lc+Tj/2
其中，Tj为未充气状态下硫化胶囊凸起的高度。
进一步地，所述冠部胎体膨胀率Lc的计算方法：
Lc＝(D-2H)/(Dd+2Tg)
其中，D为轮胎外直径，H为轮胎成品冠部材料总厚度，Dd为胎体成型鼓直径。
优选地，所述硫化胶囊表面为条纹状，则凸起高度Tj为0。
由以上技术方案可知，本发明根据气密性能要求，定义最薄气密层厚度，可以准确选择最合适的半成品气密层厚度及最优厚度内衬，避免选择偏厚内衬带来的损失，在设计之初就精确计算气密层最薄厚度，避免切割轮胎去确认实际厚度，节约了成本。
附图说明
图1为本发明设计方法的原理示意图，示出了成型鼓。
具体实施方式
轮胎的保气性能由轮胎气密层的配方和厚度决定，在配方固定的情况下，轮胎最薄气密层厚度决定了轮胎的气密性性能。轮胎半成品气密层从成型鼓表面经过成型后硫化，轮胎的气密层从原始位置到最终位置产生了一定的膨胀，为轮胎成品的冠部胎体膨胀率Lc。轮胎对应半成品包括内衬层，该内衬层内设有气密层。
轮胎在硫化时，通过硫化胶囊膨胀挤压和加热使轮胎发生化学反应形成成品轮胎，因硫化胶囊表面分布着高度为Tj的密集碎石状凸起(硫化胶囊表面为条纹状时，则凸起厚度为0)，在膨胀后硫化胶囊凸起的影响下，能够计算出轮胎成品的气密层的最薄厚度Tmin，精确计算轮胎的气密层最薄厚度，可有效判断轮胎气密性能，并反向验证半成品气密层厚度和配方设计及选用的合理性。
结合附图1，对本发明设计方法的具体步骤描述如下：
确定所需最薄轮胎成品的气密层厚度Tmin，获取轮胎成品的冠部胎体膨胀率Lc，根据上述气密层厚度和冠部胎体膨胀率，得到轮胎对应半成品的气密层厚度Tg：
Tg＝Tmin*Lc+Tj/2 (1)
其中，Tj为未充气状态下硫化胶囊凸起的高度。
所述冠部胎体膨胀率Lc的计算方法：
Lc＝(D-2H)/(Dd+2Tg)
其中，D为轮胎外直径，H为轮胎成品冠部材料总厚度，Dd为胎体成型鼓直径。
所述H包括胎面胶厚、冠带层、带束层、帘布及其附胶。
本发明设计方法的计算精确度通过如下实验证明：
每个产品都可以通过计算得到轮胎成品的冠部胎体膨胀率Lc，在已知Tg情况下，代入公式(1)，可以精确得到最薄成品气密层厚度Tmin，通过下表多种方案的验证，有效证明本发明设计方法的计算值与轮胎实际断面最薄气密层厚度十分吻合。
通过实测最薄气密层厚度与本发明方法计算值对比，平均误差在0.01～0.04之间，气密层厚度精度单位为0.1mm，因此理论与实际最薄厚度十分接近。
以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种乘用车轮胎气密层最薄成品对应半成品厚度的设计方法，轮胎对应半成品包括内衬层，该内衬层内设有气密层，其特征在于，包括如下步骤：
确定所需最薄轮胎成品的气密层厚度Tmin，获取轮胎成品的冠部胎体膨胀率Lc，
根据上述气密层厚度和冠部胎体膨胀率，得到轮胎对应半成品的气密层厚度Tg：
Tg＝Tmin*Lc+Tj/2
其中，Tj为未充气状态下硫化胶囊凸起的高度。
2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述冠部胎体膨胀率Lc的计算方法：
Lc＝(D-2H)/(Dd+2Tg)
其中，D为轮胎外直径，H为轮胎成品冠部材料总厚度，Dd为胎体成型鼓直径。
3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述硫化胶囊表面为条纹状，则凸起高度Tj为0。
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