CN114147888B - 一种提升耐久性能的轮胎生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轮胎技术领域，公开了一种提升耐久性能的轮胎生产方法，轮胎包括胎侧、胎冠，胎侧与胎冠相交区域为肩部区域；所述胎侧包括一体压出的子口护胶、胎侧胶，以及独立压出的胎肩垫胶；胎冠包括独立的胎冠胶；轮胎放入硫化模具时，胎侧、胎冠处于肩部区域的部分与硫化模具的侧壁相接触的时间点为t1，胎侧、胎冠未处于肩部区域的部分与硫化模具的侧壁相接触的时间点为t2，则|t1‑t2|≤3s，并使得胎侧、胎冠向肩部区域的胶料流动率不超过5％；既缩短了胎胚表面接触模具内表面的时间差，又减弱了相邻区域胶料的上下流动性，从而达到了改善胎体打折的效果。

Description

一种提升耐久性能的轮胎生产方法

技术领域

本发明涉及轮胎领域，具体涉及一种提升耐久性能的轮胎生产方法。

背景技术

低扁平轮胎的使用耐久性不佳，除了使用不当或突发撞击的情况，轮胎曲挠区的大小以及胎体帘线的形态是比较关键的影响因素。

低扁平子午线轮胎的上胎侧故障，其大概率发生的位置处于胎冠7以下的肩部区域8，通常肩部区域有胎冠胶、胎翼胶、胎侧胶三种胶料，胎肩垫胶与胎侧胶为一体部件。如图1所示，以轮胎最宽处为分界点，胎侧上半部分为上胎侧区、下半部分为下胎侧区，曲挠区位于上胎侧区内。轮胎行驶时，曲挠区易发生材料局部应变大，进而长期生热老化，导胎体脱层或胎侧部件裂口，直至轮胎失效。

另外，如图2所示，由于轮胎在模具中受到胶囊从胎里向外的压力，轮胎的胎冠和下胎侧先接触模具表面，轮胎肩部区域与模具之间空隙10消失较为滞后；因此在轮胎完全接触模具过程中，这种时间差导致胎冠、胎侧未处于肩部区域的胶料向肩部区域流动，胎体在此收到两个相向力的挤压，导致胎体打折，结构形态对比参见图3和图4。

曲挠区内，胎体打折部位更容易达到承受极限，优先发生失效。

现有技术中，试图增加胎侧厚度，以减少肩部区域和胎侧的刚度差，同时试图通过增加胶量实现上下端胶料流动平衡，但这种方案不仅增加了成本且不利于轮胎舒适性，也并不能真正的改善胎体打折，无法提高轮胎的耐久性能；或者改善轮胎硫化胶囊，使轮胎表面与模具表面接触时差缩短，但此方法成本高且通用性低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种提升耐久性能的轮胎生产方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种提升耐久性能的轮胎生产方法，轮胎包括胎侧、胎冠，以及胎侧与胎冠相交的肩部区域；所述胎侧包括一体压出的子口护胶、胎侧胶，以及独立压出的胎肩垫胶；胎冠包括独立的胎冠胶；

轮胎放入硫化模具时，胎侧、胎冠处于肩部区域的部分与硫化模具的侧壁相接触的时间点为t1，胎侧、胎冠未处于肩部区域的部分与硫化模具的侧壁相接触的时间点为t2，则|t1-t2|≤3s，并使得胎侧、胎冠向肩部区域的胶料流动率不超过5％；

其中胶料流动率是指一个部件向其他区域流出的胶料重量占该部件总胶重量的百分比。

进一步地，上述内容可以通过以下方案实现：胎肩垫胶宽度L1的范围为15mm～30mm、厚度H1的范围为0.5mm～2.5mm；胎侧宽度L2为标准胎侧宽度减去L1,胎侧A点厚度H2的范围为1.5mm～3.5mm，胎侧B点厚度H3的范围为0.5～2.0mm；胎冠胶边缘具有斜面；胎冠胶斜面横向宽度L3的范围为10mm～30mm、胎冠胶C点厚度H4的范围为0.5mm～2.0mm、胎冠胶D点厚度H5的范围为1.5mm～3.5mm。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：

本发明通过优化位于肩部区域的胎侧和胎冠胶料量，使得轮胎肩部伸张阻力减小，在胶囊受到充气压力之后，轮胎肩部能够更快速地接触到模具；同时胎侧、胎冠未处于肩部区域的胶量也减少，胎侧、胎冠向肩部区域的胶料流动量减少，胶料的流动力削弱；上述两个因素两相结合，既缩短了轮胎表面接触模具侧壁的时间差，又减弱了相邻区域胶料的流动性，从而达到了改善胎体打折的效果。

附图说明

图1为曲挠区的示意图；

图2为下胎侧与硫化模具接触、胎冠与硫化模具接触时，轮胎肩部区域与轮胎模具仍存在空隙的示意图；

图3为正常胎体的示意图；

图4为胎体打折的示意图；

图5为现有技术中胎侧的结构示意图；

图6为本发明中独立压出的胎肩垫胶的尺寸标注图；

图7为本发明中一体压出的子口护胶、胎侧胶结构示意图；

图8为现有技术中胎冠的结构示意图；

图9为本发明胎冠的尺寸标注图；

图10为本发明轮胎结构与现有技术轮胎结构的对比示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。

如图1至10所示，轮胎的部位可以按照多种标准区分；按照胎侧来分，可以分为上胎侧区、下胎侧去，曲挠区位于上胎侧区内；按照整体来分，可以分为胎冠、胎侧，以及胎冠和胎侧过渡的肩部区域。胎冠以及胎侧均存在位于肩部区域内的部分，具体来说，胎冠的两侧位于肩部区域内，胎侧的上部位于肩部区域8内。肩部区域与曲挠区有重合的部分，胎体打折的部位就位于肩部区域、曲挠区的重合部分。

普通的胎侧9设计一般由三个部件组成：胎肩垫胶3、胎侧胶5、子口护胶6，三种胶在一体压出时形成的胎侧9见图5。

为了实现位于肩部区域的胎侧9和胎冠9胶料量的优化，胎肩垫胶3需要缩小尺寸，常规的组合件在压出工艺上难以做到要求的极薄尺寸，常规工艺存在的缺陷有：由于压出机工艺的限制，压出的胎肩垫胶3部分容易卷边、尺寸不均、偏厚等。

如图7所示，本发明采用独立的胎肩垫胶3，以及子口护胶6、胎侧胶5复合压出的工艺，胎肩垫胶3独立压出，成型时单独贴合，能够实现本发明中需要的均匀且薄的胎肩垫胶3，如图6所示。

普通胎面一般为胎翼胶2和胎冠胶1组合，有的还有胎冠基部胶，也是组合压出，如图8所示。

本发明中的胎冠7取消了胎翼胶2，将胎翼胶2部分全部替换为胎冠胶1，如图9所示；其目的是，能够实现胎冠7两侧边缘更薄的尺寸，如果使用普通的设计，存在的缺陷同胎肩垫胶3一样，现行工艺无法要求的薄尺寸。

胎冠7和胎侧9具体的尺寸设计可以按照如下要求：胎肩垫胶3宽度L1的范围为15mm～30mm、厚度H1的范围为0.5mm～2.5mm；胎侧9宽度L2为标准胎侧9宽度减去L1,胎侧9的A点厚度H2的范围为1.5mm～3.5mm，胎侧9的B点厚度H3的范围为0.5～2.0mm；胎冠胶1边缘具有斜面；胎冠胶1斜面横向宽度L3的范围为10mm～30mm、胎冠胶1的C点厚度H4的范围为0.5mm～2.0mm、胎冠胶D点厚度H5的范围为1.5mm～3.5mm。A点的位置是胎侧胶与胎肩垫胶上部交界的位置，B点为胎侧胶上部端点位置，C点为胎冠胶端点位置，D点为斜面中点位置。

以上胎冠7、胎侧9完成制备之后，成型方法如下：

使用二次法成型机，一段成型机上，首先贴合内衬帘布，再贴胎体，在胎体反包之后，贴合上独立的胎肩垫胶3，胎肩垫胶3打压合实后，贴上复合压出的子口护胶、胎侧胶，形成一段胎胚；转入二段成型机，将复合件(包括带束层、冠带层、本发明中胎面)经由传递环复合到一段胎胚上，经过充气打压，完成整个胎胚的制作。上述独立的胎肩垫胶3，也可以采用预复合在胎体的形式，随着胎体一起贴合，省去一个单独贴合的步骤。

如果使用一次法成型机，则必须将独立的胎肩垫胶3预复合在胎体上。

为了验证本发明的技术效果，按国家标准对轮胎不同的实施例、对比例进行了低压耐久试验。

实施例1

轮胎放入硫化模具时，胎侧9、胎冠7处于肩部区域8的部分与硫化模具的侧壁相接触的时间点为t1，胎侧9、胎冠7未处于肩部区域的部分与硫化模具的侧壁相接触的时间点为t2，|t1-t2|＝1s，胎侧9、胎冠7向肩部区域的胶料流动率为3％。

实施例2

轮胎放入硫化模具时，胎侧9、胎冠7处于肩部区域的部分与硫化模具的侧壁相接触的时间点为t1，胎侧9、胎冠7未处于肩部区域的部分与硫化模具的侧壁相接触的时间点为t2，|t1-t2|＝2s，胎侧9、胎冠7向肩部区域的胶料流动率为4％。

实施例3

轮胎放入硫化模具时，胎侧9、胎冠7处于肩部区域的部分与硫化模具的侧壁相接触的时间点为t1，胎侧9、胎冠7未处于肩部区域的部分与硫化模具的侧壁相接触的时间点为t2，|t1-t2|＝2s，胎侧9、胎冠7向肩部区域的胶料流动率为4％。

实施例4

轮胎放入硫化模具时，胎侧9、胎冠7处于肩部区域的部分与硫化模具的侧壁相接触的时间点为t1，胎侧9、胎冠7未处于肩部区域的部分与硫化模具的侧壁相接触的时间点为t2，|t1-t2|＝3s，胎侧9、胎冠7向肩部区域的胶料流动率为5％。

实施例5

轮胎放入硫化模具时，胎侧9、胎冠7处于肩部区域的部分与硫化模具的侧壁相接触的时间点为t1，胎侧9、胎冠7未处于肩部区域的部分与硫化模具的侧壁相接触的时间点为t2，|t1-t2|＝3s，胎侧9、胎冠7向肩部区域的胶料流动率为5％。

对比例1

轮胎放入硫化模具时，胎侧9、胎冠7处于肩部区域的部分与硫化模具的侧壁相接触的时间点为t1，胎侧9、胎冠7未处于肩部区域的部分与硫化模具的侧壁相接触的时间点为t2，|t1-t2|＝4s，胎侧9、胎冠7向肩部区域的胶料流动率为6％。

对比例2

轮胎放入硫化模具时，胎侧9、胎冠7处于肩部区域的部分与硫化模具的侧壁相接触的时间点为t1，胎侧9、胎冠7未处于肩部区域的部分与硫化模具的侧壁相接触的时间点为t2，|t1-t2|＝5s，胎侧9、胎冠7向肩部区域的胶料流动率8％。

	|t1-t2|	胶料流动率	低压耐久试验
				实施例1	1s	3％	190h
实施例2	2s	4％	180h
				实施例3	2s	4％	178h
实施例4	3s	5％	165h
				实施例5	3s	5％	165h
对比例1	4s	6％	通过试验基准100h
				对比例2	5s	8％	通过试验基准100h

低压耐久试验以小时为单位，数值越高，表明轮胎性能越好。可以看出，采用本发明中的技术方案，轮胎的低压耐久试验结果更好。

测量胶料流动率时，

测量胶料流动率的原理是：在特定的伸张下，如不发生过度胶料流动，半成品和成品厚度是存在对应关系的，如实际成品超越了预计的成品尺寸，则发生了较多的胶料流动，通过厚度比关系可以得到胶料流动率，具体公式关系参考专利《一种轮胎胶料半成品厚度尺寸的设计方法》，专利号CN113392479A。

轮胎硫化时，需要放入封闭的硫化模具中，从外界无法观察到轮胎各部位与硫化模具侧壁接触的情况，可制造一个与硫化模具相同尺寸、形状的透明模型，将轮胎放入该透明模型中，胶囊充气后，能够测量轮胎各部位与透明模型侧壁的接触时差，由于该透明模型的内部结构与硫化模型相同，通过这种方式可以间接得到轮胎放入硫化模具中时，轮胎各部位与硫化模具侧壁的接触时差。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (2)

1.一种提升耐久性能的轮胎生产方法，轮胎包括胎侧、胎冠，以及胎侧与胎冠相交的肩部区域；其特征在于：所述胎侧包括一体压出的子口护胶、胎侧胶，以及独立压出的胎肩垫胶；胎冠包括独立的胎冠胶；

轮胎放入硫化模具时，胎侧、胎冠处于肩部区域的部分与硫化模具的侧壁相接触的时间点为t1，胎侧、胎冠未处于肩部区域的部分与硫化模具的侧壁相接触的时间点为t2，则|t1-t2|≤3s，并使得胎侧、胎冠向肩部区域的胶料流动率不超过5％；

其中胶料流动率是指一个部件向其他区域流出的胶料重量占该部件总胶料重量的百分比。

2.根据权利要求1所述提升耐久性能的轮胎生产方法，其特征在于：胎肩垫胶宽度L1的范围为15mm～30mm、厚度H1的范围为0.5mm～2.5mm；胎侧宽度L2为标准胎侧宽度减去L1,胎侧A点厚度H2的范围为1.5mm～3.5mm，胎侧B点厚度H3的范围为0.5mm～2.0mm；胎冠胶边缘具有斜面；胎冠胶斜面横向宽度L3的范围为10mm～30mm、胎冠胶C点厚度H4的范围为0.5mm～2.0mm、胎冠胶D点厚度H5的范围为1.5mm～3.5mm。