CN110228151B - 一种压出口型板开发尺寸设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种新型压出口型板开发尺寸设计方法，包括(1)确定口型板开板宽度，所述开板宽度包括肩宽和全宽；(2)确定口型板开板厚度两个主要步骤，在确定口型板开板厚度时，基于所确定的开板宽度，研究各胶种在不同的挤出机、不同尺寸的予口型、不同形状的口型板中的膨胀率并制定了胶料膨胀率与口型板开发尺寸的计算公式，可以根据所得公式得到精准度高的口型板设计尺寸，大大提高了口型板的一次开板合格率；而且口型开发者不再需要依靠经验值去进行口型板尺寸的设计和开发，大大降低了口型工的培养周期，可有效降低企业生产成本、提高生产效率，具有较高的推广及实际应用价值。

Description

一种压出口型板开发尺寸设计方法

技术领域

本发明属于橡胶轮胎部件生成技术领域，具体涉及一种压出口型板开发尺寸设计方法。

背景技术

轮胎是轿车、卡车等交通工具不可或缺的部件，这些交通工具的性能与轮胎的特性密切相关。在轮胎生产过程中，每一个压出半部件加工生产都需要对应单独的一块口型板，因此需要设计不同的口型板。

传统的口型板设计是根据部件设计尺寸按经验进行口型板尺寸开发，口型板需要经过至少3次以上的压出实验，口型工根据半部件实际尺寸靠经验对口型板进行多次焊接和打磨才能得到合格的口型板尺寸。压出半部件的尺寸精度在轮胎中起重要作用，因此口型板的设计尺寸和精度对压出半部件的尺寸和减少压出实验次数有着重要作用，对企业的生产成本和生产效率有着较大的影响。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于针对现有技术中根据经验进行开板，口型板开板标准参差不齐、一次开板合格率低的缺陷，提出一种口型板开发尺寸的设计新方法，实现口型板开发尺寸精确化，提高一次开板合格率、减少修板次数。

本发明是采用以下的技术方案实现的：一种压出口型板开发尺寸设计方法，包括以下步骤：

步骤一、确定口型板开板宽度，所述开板宽度包括肩宽和全宽；

步骤二、确定口型板开板厚度，具体包括：

1、基于步骤一所确定的开板宽度，区分机型别、胶种别、部件形状别和予口型别，进行口型板膨胀率实验分析；

2、口型板位置区分：

将口型板划分为胎肩点①、胎肩位置区及其他平面区③、胎肩下一点④以及凹区点②四种位置区域类型；

3、根据胶料挤出膨胀原理，确定口型板厚度开发尺寸计算公式：

厚度开发尺寸＝胶部件标准尺寸×胶料膨胀率； (A)

4、按照步骤2中具体划分的位置区域类型进行胶料膨胀率实验建模分析，根据口型板开口尺寸与橡胶挤出膨胀效应后尺寸确定橡胶分子在口型板不同开口大小位置的挤出膨胀效应，即四种位置区域的膨胀率；

5、口型开发者根据对应位置的胶料的膨胀率通过厚度开发尺寸公式获得口型板厚度开发尺寸后进行厚度开发。

进一步的，所述步骤一中，确定口型板开板宽度时采用以下方式：

在相同规格、相同胶种、相同螺杆转速和不同口型板宽度下进行挤出部件宽度实验，确定最优的口型板开板宽度；

区分机型别，对口型板宽度尺寸细部进行分析设计，具体为：

胎面翼部胶第一个分宽点开板宽度为施工表宽度加Xmm，翼部胶第二个分宽点开板宽度为施工表宽度加Ymm；胎面肩宽开板宽度为施工表宽度减Rmm，即胎面中心线左右对称减R/2mm，其中，X和Y取值均为1，R为12。

进一步的，所述步骤二中，具体的口型板膨胀率实验分析方法如下，包括：

(1)按照口型板宽度开发标准对口型板宽度开板；

(2)依据经验对口型板厚度开板；

(3)采用离线扫描仪进行产品取样测量；

(4)基于离线扫描仪反复修正口型板直至取样测量达标准值；

(5)通过游标卡尺精确测量口型板各厚度点尺寸；

(6)统计口型板对应胶部件尺寸；

(7)计算分析各厚度点膨胀率；

(8)汇总各位置膨胀率。

所述(8)中，按照部件位置进行胶料膨胀率实验分析结果汇总，并获得对应位置的胶料膨胀率；所述部件位置包括胎肩点、胎肩位置区及其他平面区、胎肩下翼部第一个点和凹区。

进一步的，所述步骤5进行厚度开发时具体包括；

(1)根据公式(A)计算各个点开发尺寸：

(2)根据开发尺寸进行开板作业；

(3)使用新开口型板进行挤出作业，通过挤出部件尺寸的测量确定口型板尺寸的适宜性；

(4)若压出部件尺寸合格，则口型板一次开板成功；若压出部件尺寸不合格，根据不合格尺寸的位置对口型板进行修正。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

本方案研究确定了各胶种在不同的挤出机、不同尺寸的予口型、不同形状的口型板中的膨胀率并制定了胶料膨胀率与口型板开发尺寸的计算公式，可以根据所得公式得到精准度高的口型板设计尺寸，大大提高了口型板的一次开板合格率；实验分析得到使用开发标准之前一次开板合格率为25.0％，而采用本方案开发标准之后一次开板合格率为67.4％，提升42.4％，一次开板合格率明显提升，减少了口型板实验取样次数，提高了生产效率；

另外，根据本方案所确定的胶料膨胀率和口型板尺寸开发计算公式，口型开发者不再需要依靠经验值去进行口型板尺寸的设计和开发，大大降低了口型工的培养周期(培养周期由6个月缩短至3个月)，可有效降低企业生产成本、提高生产效率，具有较高的推广及实际应用价值。

附图说明

图1为本发明实施例口型板位置区分示意图；

图2为本发明实施例口型板各点及分宽示意图；

图3为本发明实施例口型板开板宽度示意图；

图4为本发明实施例口型板开板宽度尺寸细部示意图；

图5为本发明实施例为口型板膨胀率实验分析流程示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚的理解本实用新型的上述目的和优点，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细地描述：

一种压出口型板开发尺寸设计方法，具体包括以下步骤：

步骤一、确定口型板开板宽度，所述开板宽度包括肩宽和全宽；

(1)在相同规格、相同胶种、相同螺杆转速和不同口型板宽度下进行挤出部件宽度实验，确定最优的口型板开板宽度，口型板开板宽度示意图如图3所示，其中肩宽为J，全宽为Q；

(2)区分机型别，对口型板宽度尺寸细部进行分析设计；

如图4所示，胎面翼部胶第一个分宽点开板宽度为施工表宽度加Xmm，翼部胶第二个分宽点开板宽度为施工表宽度加Ymm；胎面肩宽开板宽度为施工表宽度减Rmm(即胎面中心线左右对称减R/2mm)，本实施例中，X和Y均为1，R为12。

步骤二、确定口型板开板厚度；

1、区分机型别、胶种别、部件形状别(平面、凹凸面)和予口型别，进行口型板膨胀率实验分析；

具体的口型板膨胀率实验分析流程图如图5所示，包括：

(1)按照口型板宽度开发标准对口型板宽度开板；

(2)依据经验对口型板厚度开板；

(3)采用离线扫描仪进行产品取样测量；

(4)基于离线扫描仪反复修正口型板直至取样测量达标准值；

(5)通过游标卡尺精确测量口型板各厚度点尺寸；

(6)统计口型板对应胶部件尺寸；

(7)计算分析各厚度点膨胀率；

(8)汇总各位置膨胀率。

所述(8)中，按照部件位置进行胶料膨胀率实验分析结果汇总，并获得对应位置的胶料膨胀率；所述部件位置包括胎肩点、胎肩位置区及其他平面区、胎肩下翼部第一个点和凹区。

比如，以155/70R13TYW60 BEJY为例，汇总表格如表1所示：

表1：口型板、部件尺寸数据统计及膨胀率汇总：

2、口型板位置区分：

胶料被螺杆施加的压力压入挤出机口型板时，橡胶分子链被迫沿着口型板方向取向，但由于橡胶分子的粘弹性，分子链有回弹的趋势，当橡胶分子通过口型板开口达到外面时，压力消失，橡胶分子链收缩胀大。压出工程口型板各分宽点位开口大小不同，橡胶分子通过各点位时收缩胀大程度不同，如果按照传统方式使用一个点的膨胀率或者所有点的膨胀率平均值来计算口型板开发尺寸是不准确的；

本实施例中，如图1所示，将口型板划分为胎肩点①、胎肩位置区及其他平面区③、胎肩下一点④以及凹区点②四种位置区域类型；胎肩点为口型板开口尺寸最大位置，橡胶分子在此位置挤出膨胀程度(效应)最小；凹区点为口型板开口尺寸最小位置，橡胶分子在此位置挤出膨胀程度(效应)最大；胎肩下一点为冠部胶和翼部胶复合位置，此位置处两种橡胶分子挤出膨胀相互影响；胎肩位置区及其他平面区为口型板开口尺寸居中位置，此位置处橡胶分子挤出膨胀程度(效应)居中，在胎肩点和凹区点之间。

3、根据胶料挤出膨胀原理，确定口型板厚度开发尺寸计算公式：

厚度开发尺寸＝胶部件标准尺寸×胶料膨胀率 (A)

其中，胶料膨胀率＝口型板尺寸/胶部件尺寸

4、按照步骤2中具体划分的位置区域类型(胎肩点、胎肩位置区及其他平面区、胎肩下一点、凹区)进行胶料膨胀率实验建模分析，口型板开口尺寸越小橡胶分子通过时受到的阻力越大挤出膨胀效应越大，根据口型板开口尺寸与橡胶挤出膨胀效应后尺寸可以确定橡胶分子在口型板不同开口大小位置的挤出膨胀效应，即四种位置区域的膨胀率；

本实施例以中田挤出机和AQPE16胶种为例：

表2：机型别、胶种别、部件形状别、予口型别膨胀率

5、口型开发者根据对应位置的胶料的膨胀率通过厚度开发尺寸公式获得口型板厚度开发尺寸后进行厚度开发，具体包括；

(1)根据公式(A)计算各个点开发尺寸：

例：平面形状：245/35ZR19W XL KF550 BEKF使用开板系数为：

根据标准公式(A)计算各个点的开发尺寸：

如图2所示，为口型板各点及分宽示意图。

(2)根据开发尺寸进行开板作业；

(3)使用新开口型板进行挤出作业，通过挤出部件尺寸的测量确定口型板尺寸的适宜性；

(4)若压出部件尺寸合格，则口型板一次开板成功；若压出部件尺寸不合格，根据不合格尺寸的位置对口型板进行修正。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种压出口型板开发尺寸设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、确定口型板开板宽度，所述开板宽度包括肩宽和全宽；

步骤二、确定口型板开板厚度，具体包括：

1、基于步骤一所确定的开板宽度，区分机型别、胶种别、部件形状别和予口型别，进行口型板膨胀率实验分析；

2、口型板位置区分：

将口型板划分为胎肩点①、胎肩位置区及其他平面区③、胎肩下一点④以及凹区点②四种位置区域类型；

其中，胎肩点为口型板开口尺寸最大位置；胎肩位置区及其他平面区为口型板开口尺寸居中位置；胎肩下一点为冠部胶和翼部胶复合位置；凹区点为口型板开口尺寸最小位置；

3、根据胶料挤出膨胀原理，确定口型板厚度开发尺寸计算公式：

厚度开发尺寸＝胶部件标准尺寸×胶料膨胀率； (A)

4、按照步骤2中具体划分的位置区域类型进行胶料膨胀率实验建模分析，根据口型板开口尺寸与橡胶挤出膨胀效应后尺寸确定橡胶分子在口型板不同开口大小位置的挤出膨胀效应，即四种位置区域的膨胀率；

5、口型开发者根据对应位置的胶料的膨胀率通过厚度开发尺寸公式获得口型板厚度开发尺寸后进行厚度开发。

2.根据权利要求1所述的一种压出口型板开发尺寸设计方法，其特征在于：所述步骤一中，确定口型板开板宽度时采用以下方式：

(1)在相同规格、相同胶种、相同螺杆转速和不同口型板宽度下进行挤出部件宽度实验，确定最优的口型板开板宽度；

(2)区分机型别，对口型板宽度尺寸细部进行分析设计，具体为：

胎面翼部胶第一个分宽点开板宽度为施工表宽度加Xmm，翼部胶第二个分宽点开板宽度为施工表宽度加Ymm；胎面肩宽开板宽度为施工表宽度减Rmm，即胎面中心线左右对称减R/2mm，其中，X和Y取值均为1，R为12。

3.根据权利要求1所述的一种压出口型板开发尺寸设计方法，其特征在于：所述步骤二中，具体的口型板膨胀率实验分析方法如下，包括：

(1)按照口型板宽度开发标准对口型板宽度开板；

(2)依据经验对口型板厚度开板；

(3)采用离线扫描仪进行产品取样测量；

(4)基于离线扫描仪反复修正口型板直至取样测量达标准值；

(5)通过游标卡尺精确测量口型板各厚度点尺寸；

(6)统计口型板对应胶部件尺寸；

(7)计算分析各厚度点膨胀率；

(8)汇总各位置膨胀率；

所述(8)中，按照部件位置进行胶料膨胀率实验分析结果汇总，并获得对应位置的胶料膨胀率；所述部件位置包括胎肩点、胎肩位置区及其他平面区、胎肩下翼部第一个点和凹区。

4.根据权利要求2或3所述的一种压出口型板开发尺寸设计方法，其特征在于：所述步骤5进行厚度开发时具体包括；

(1)根据公式(A)计算各个点开发尺寸：

(2)根据开发尺寸进行开板作业；

(3)使用新开口型板进行挤出作业，通过挤出部件尺寸的测量确定口型板尺寸的适宜性；

(4)若压出部件尺寸合格，则口型板一次开板成功；若压出部件尺寸不合格，根据不合格尺寸的位置对口型板进行修正。

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