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　　爱游戏官网XX大学课程设计 轿车轮胎外胎生产工艺 课程名称： 高分子材料生产工艺课程设计 所在学院： 材料学院 专业班级： 高分子1301 学 号： 姓 名： 指导教师： 【目录】 一 制品图、质量标准 、用途 制品图 质量标准 用途 二 原料配方 2.1 原料的选择的份数 3.1 选型 3.2 模具 四 成型工艺条件：工艺流程、工艺参数 4.1 工艺流程 4.2 工艺参数 五 质量控制：产品缺陷原因及解决方法 六 质量检验 七 安全与环保 八 参考文献 九 成型工艺卡 十 生产线平面布置图 一 轿车轮胎制品图、规格、质量标准 1.1 制品图 1.2 质量标准 外胎各部件的成型位置，要达到施工的规定范围。 成型时做到五正：帘布筒上正、钢丝圈扣正、缓冲层上正、胎面胶上正、子口包布上正。 做到五无：无气泡、无褶子、无掉胶、无断线、无杂物。 成型后的胎坯要符合生胎外观质量标准的规定。 1.3 用途 用作汽车轮胎外胎。 二 原料配方 原料的选择、份数 胎体胶料配方目前胎体大多数采用尼龙帘布，胶料配方应考虑与帘线的良好粘合及与外胎各部件之间的整体配合。 ①生胶。通常可用纯天然橡胶或以天然橡胶为主，掺用部分顺丁橡胶或丁苯橡胶。掺用比例一般根据轮胎品种和规格而定，合成橡胶掺用量以不超过30%为宜，通常大型轮胎合成橡胶掺用量少些，外层帘布胶掺用量比内层帘布胶略少。胎体胶料含胶率从缓冲层、外帘布层至内帘布层依次逐渐增大，相互配合，缓冲层胶一般不低于62%，外层帘布胶不低于63%，内帘布层胶不低于64%。 ②补强剂。应根据不同部位胶料要求决定品种和用量，如缓冲层胶应具有较高的定伸应力，可采用以耐磨炉黑为主与半补强炉黑并用的配合；因内帘布层帘线密度大，为提高布层间粘合性能和胎体的弹性，可采用半补强炉黑或通用炉黑为主与耐磨炉黑并用的配合。外层帘布胶介于二者之间，可采用耐磨炉黑与半补强炉黑并用或以快压出炉黑为主的配合。炭黑的用量应试帘线种类与合成橡胶掺用比例而定。如人造丝帘线份，尼龙帘线缓冲胶因尼龙帘线初始模量低，延伸率大，为提高胎体的挺性，炭黑用量可增加为45份，钢丝帘线缓冲层由于钢丝初始模量大，延伸率小，应提高缓冲层胶的定伸能力，增强钢丝与胶料的粘合，炭黑用量可增加至50份。尼龙胎体外帘布层胶炭黑用量比缓冲层胶略低，约为40份，内帘布层胶炭黑量约为35份。 ③软化剂。软化剂品种及用量以不影响胶料粘合性及滞后性能为选定原则。天然橡胶胶料可单用松焦油和古马隆树脂，用量为3—4份，掺用合成橡胶胶料常用芳香烃含量较高的石油软化剂如三线份。 ④硫化促进体系。可根据胎体骨架材料和生胶品种而定，一般人造丝或尼龙帘线胎体，天然橡胶与丁苯橡胶并用胶料硫磺用量为2.0—2.2份，天然橡胶与顺丁橡胶并用胶料硫磺用量为1.5—2.0份。钢丝帘线的胎体，为提高胶料与钢丝的粘合性能，硫磺用量较高，为4份左右。促进剂品种应选用硫化过程中诱导期较长的后效性促进剂，使胶料有良好的黏流状态，利于胶与帘线的结合。帘布层胶料可选用速效性促进剂作为第二促进剂，一般NOBS/TMTD、DM/M/TMTD、DM/CZ/TNTD并用，总用量为0.8—1.3份。 第三节 成型设备 轮胎外胎的成型复杂的过程，混塑炼、压出等多种成型方法，涉及的成型设备除最终成型所用压辊包边成型机，还有、、机等。密炼机 结构及特征：： 加热和冷却系统：主要是为了控制转子和混炼室内腔壁表面的温度。 压延机：压延机是由两个或两个以上的辊筒，按一定形式排列，在一定温度下，将橡胶或塑料压制展延成一定厚度和表面形状的胶片，并可对纤维帘帆布或钢丝帘布进行挂胶的机械。压延机按照辊筒数目可分为两辊、三辊、四辊和五辊压延机等;按照辊筒的排列方式又可分为L型、T型、F型、Z型和S型等。 结构及特征： 辊筒：足够刚强，工作时弯曲变形小。耐磨耐腐。尺寸误差小、表面光洁、导热好 。长径比2-3。直径误差很小±0.02mm以内。辊筒内部有加热或冷却介质通道，有空心式和钻孔式，钻孔式控温效果好 制品厚度调整机构：通过辊距调节---倒数第二辊固定，其余可调 。辊筒受压会弹性弯曲使制品两端薄中间厚 传动结构：辊筒转速、速比可调 辅助装置：引离辊、轧花、冷却、卷取、切割、测金属器、测厚仪、烘布辊、预热辊、贴合装置。 橡胶挤出机：是橡胶工业的一种基本设备，是影响产品质量的关键设备之一，在轮胎和橡胶制品的生产过程中起着非常重要的作用。国外橡胶挤出机的发展经历了柱塞式挤出机、螺杆型热喂料挤出机、普通冷喂料挤出机、主副螺纹冷喂料挤出机、冷喂料排气挤出机、销钉冷喂料挤出机、复合挤出机等阶段。 结构与特征：一般由进料口、机筒、螺杆、和模头等组成。 ： 机筒： 螺杆：耐热耐腐高强表光，中心可以设置孔道通水冷却，用止推轴承悬支在料筒中央。螺杆与料筒的间隙很小。 由减速机（无级变速电机）带动，转速10~120r/min。 一般螺杆结构分为三段：加料（全为固体）；压缩（固熔共存）；均化（熔融、计量段。熔体，除填料增强料外）。如下图 机口和模头 压辊包边成型机：一种配用半芯轮式成型鼓的成型机，成型前，把胎圈放在内、外扣圈盘上。放置在帘布筒挂架上的帘布筒，由人工从左端局部套在成型鼓和成型棒上。然后开动机器，成型棒把帘布筒导入成型鼓上，随后，将成型棒抽出，准备包边。机箱内装有主轴的传动装置，主轴由电动机经V带传动，带动成型鼓运转。主轴装有轴套，其一端与成型鼓连接，另一端装有制动盘，用于主轴的制动及成型鼓的折叠。轮胎成型结束后，折叠成型鼓，利用外机盘上的卸胎拉钩，把胎坯从成型鼓上拉出卸下。 结构及特征： 主要由主机、下压辊、正包、外扣圈、成型棒、管路系统及电气控制系统等部分组成。 主体部分：由主轴、主电动机、风筒、右钢圈模组成。主电机通过三角皮带驱动主轴旋转。主轴上安装着可迭叠的鼓室成形机头，胎坯的成型就在此上进行。主轴上设有刹车风筒，用手动或风动控制，以供操作时停车戎成型完毕后拆叠机头之用。 下压辊部分：装置在主轴的下部。主要组成部分是两个安装在同一旋转轴上的盘状压辊。此螺旋杆两端分别与两不同旋向的螺母相吻合。使用时，操纵与螺杆相连的风筒动作，使整个下压辊装置升起而与旋转着的胎坯相触，借其间的摩擦力，压辊即被带动回转，由中心向西侧分离，从而压合胎坯各帘层布。压合完毕，自动落下，凭螺杆内弹簧力的作用压滚复位并合。 后压辊部分：用于滚压胎坯的两胎侧部分，使胎圈与帘布层间有良好的附着力。共滚压动作实现了自动化程序操作，极大地减少了劳动强度，方便了操作，提高了成型质量和效率。两后压滚的杆壁分别安装在两涡轮减速机出轴上，此减速机坐落于可沿机座滑动的溜板箱上。工作时整个后压滚在胎侧部位滚压。动作完毕，各部位自动复位。 正包装置：初步成型时，为便于将筒状的层帘布按成型鼓的外型成型，本机设有正包装置。主要组成有大、小滚轮、压滚、弹簧和风筒等部分。 成型棒部分：自动成型棒可将帘布筒很迅速地导入成型机头，极大地减轻了劳动强度，保证了安全操作。成型棒的往复移动由其尾部的风筒控制，使左右外扣圈自动套于胎侧。 第四节 成型工艺条件 4.1 工艺流程 ①工序一：密炼工序 密炼工序就是把炭黑、天然/合成橡胶、油、添加剂、促进剂等原材料混合到一起，在密炼机里加工，生产出“胶料”的过程所有的原材料在进入密炼机以前，必须进行测试，被放行后方可使用。密炼机每锅料的重量大约为250公斤。轮胎里每一种胶部件所使用的胶料都是特定性能的。胶料的成分取决于轮胎使用性能的要求。同时，胶料成分的变化还取决于配套厂家以及市场的需求，这些需求主要来自于牵引力、驾驶性能、路面状况以及轮胎自身的要求。所有的胶料在进入下一工序之前都要进行测试，被放行后方可进入下一工序。 ②工序二：胶部件准备工序 胶部件准备工序包括6个主要工段。在这个工序里，将准备好组成轮胎的所有半成品胶部件，其中有的胶部件是经过初步组装的。这6个工段分别为： 工段一：挤出 胶料喂进挤出机头，从而挤出不同的半成品胶部件：胎面、胎侧/子口和三角胶条。 工段二：压延 原材料帘线穿过压延机并且帘线的两面都挂上一层较薄的胶料，最后的成品称为“帘布”。原材料帘线主要为尼龙和聚酯两种。 工段三：胎圈成型 胎圈是由许多根钢丝挂胶以后缠绕而成的。用于胎圈的这种胶料是有特殊性能的，当硫化完后，胶料和钢丝能够紧密贴合到一起。 工段四：帘布裁断 在这个工序里，帘布将被裁断成适用的宽度并接好接头。帘布的宽度和角度的变化主要取决于轮胎的规格以及轮胎结构设计的要求。 工段五：贴三角胶条 挤出机挤出的三角胶条将被手工贴合到胎圈上。 工段六：带束层成型 在锭子间里，许多根钢丝通过穿线板出来，再和胶料同时穿过口型板使钢丝两面挂胶。挂胶后带束层被裁断成规定的角度和宽度。宽度和角度大小取决于轮胎规格以及结构设计的要求。所有的胶部件都将被运送到“轮胎成型”工序，备轮胎成型使用。 ③工序三：轮胎成型工序 轮胎成型工序是把所有的半成品在成型机上组装成生胎，这里的生胎是指没经过硫化。生胎经过检查后，运送到硫化工序。 工序四：硫化工序 硫化是轮胎生产工艺最后一道工序。在硫化过程中橡胶通过化学结构的变化，从混炼胶恢复成橡胶本身的弹性体，使轮胎外表面具有一定的几何形状。例如胎面弧形、胎侧装饰线和花纹清晰等。从而获得所需要的物理及力学性能。生胎被装到硫化机上，在模具里经过适当的时间以及适宜的条件，从而硫化成成品轮胎。硫化完的轮胎几具备了成品轮胎的外观—图案\字体以及胎面花纹。现在，轮胎将被送到最终检验区域。 工序五：最终检验工序 在这个区域里，轮胎首先要经过目视外观检查，然后是均匀性测试，均匀性检测是通过“均匀性试验机”来完成的。均匀性试验机主要测量径向力，侧向力，锥力以及波动情况。均匀性监测完之后要做动平衡测试，动平衡测试是在“动平衡试验机”上完成的。最后轮胎要经过X—光检测，然后运送到成品库以备发货。 工序六：轮胎测试 在设计新的轮胎规格过程中，大量的轮胎测试就是必须的，这样才能确保轮胎性能达到要求。当轮胎正式投入生产，仍继续做轮胎测试来监控轮胎的质量，这些测试与所做的测试相同的。车间的环境条件： 湿度：％-50 厂房采取封闭式，采取过滤，隔离灰尘。 ②成型机使用风压

　　0.396MPa。 ③扣圈盘与主轴之间间隙不大于0.25ram。 ④扣圈盘周长长度公差为±1.5ram‘椭圆度不大于1mm。 ⑤成型机头公差（宽度）：±1mm。 ⑥鼓肩与鼓面张嘴不大于5mm，鼓肩上下左右错位不大于3ram。 ⑦成型鼓椭圆度不大于2ram；鼓面鼓肩不松动；后压辊、下压辊合拢无空隙，机头中心与后压辊对称。 ⑧成型指示灯准确整齐，光点宽度不大于3mm。 质量控制 轮胎在制造过程中常见的外观质量缺陷主要有缺胶、气泡、胎圈宽窄不一、 胎里露线和欠硫等。 ①缺胶 ☆原因分析 （1）部件胶料焦烧时间不匹配，硫化过程中胶料难以填满模腔。 （2）胎侧形状设计不合理，胎侧与胎而结合部位厚度过大。 （3）三角胶形状设计不合理，导致成型过程中帘布反包后三角胶端点位置过高而产生缺胶现象。 （4）模具不洁净或排气孔堵塞，硫化过程中模腔内空气不能完全排净。 （5）模具排气孔数量不够或位置不合理。 （6）胎圈部位沾有脱模剂或油污，致使胶料不能完全粘合而产生裂口或缺胶。 ☆解决措施 （1）严格控制胶料混炼温度，防止胶料焦烧。 （2）减小胎侧和胎而搭接处的厚度，保证平滑过渡。 （3）降低三角胶高度，并使三角胶端部位置过渡平滑。 （4）保持模具清洁，正常使用的模具必须定期清洗疏通排气孔，一般单模硫化外胎在3000 条左右时必须拆下浸泡清洗，正常使用的模具每隔3天应清洗1次。 （5）合理设置模具排气孔的数量和位置，必要时在胎圈位置增设排气槽。 （6）控制脱模剂的用量，喷脱模剂后必须用棉布把胎圈位置擦净。 ②气泡 ☆原因分析 （1）成型时胶浆未干透。 （2）半成品（带束层或冠带层）粘合性能较差。 （3）胶料含水率较高。 （4）内衬层与帘布胶粘合性能过高，成型过程中胎圈位置局部易脱空产生气泡。 ☆解决措施 （1）成型过程中胶浆涂刷均匀，且必须待胶浆干透后方可成型。 （2）适当调整成型压力，避免成型胎坯产生脱空现象。 （3）严把原材料质量关，严格控制各种原材料的含水量。 （4）调整内衬层和帘布胶配方，保证其粘合性能适宜。 ③胎圈宽窄不一 ☆原因分析 （1）硫化定型高度不合理，定型高度过大，胎坯受到拉伸使胎圈不能与钢棱圈充分着合， 导致硫化外胎产生胎圈宽窄不一或圆角；定型高度过小，则易在合模时把胎坯挤偏，导致胎 匣定型偏歪。 （2）硫化胶囊充气膨胀不均，在定型过程中易把胎坯挤到胶囊膨胀较大的一边。 （3）胎圈部位材料不足。 （4）成型时胎圈扣圈不正导致胎圈变形。 ☆解决措施 （1）合理选择硫化定型高度，通常一次定型高度为胎坯高度减去10mm，二次定型高度 勺胎坯高度减去轮惘设计宽度。 （2）脱模剂用量适宜、喷涂均匀，并保证下钢棱圈位置无脱模剂。 （3）调整结构设计，保证胎圈部位材料充足。 （4）胎坯定型要正。 质量检验 轮胎检查 裂纹或者损坏 检查轮胎胎面和胎壁是否有裂纹、割痕或者其他损坏 嵌入金属微粒或者外物 检查轮胎的胎面和胎壁是否嵌入任何金属微粒、石子或者其他异物 胎面深度 使用一个轮胎深度规测量轮胎的胎面深度 不正常磨损 检查轮胎的整个外围是否有不均匀磨损和阶段磨损 5、外胎各部件的成型位置，要达到施工的规定范围。 6、成型时做到五正：帘布筒上正、钢丝圈扣正、缓冲层上正、胎面胶上正、子口包布上正。 7、做到五无：无气泡、无褶子、无掉胶、无断线、成型后的胎坯要符合生胎外观质量标准的规定。 安全与环保 近几年来，随着人们安全环保意识的日益提高，对轮胎的制造也提出了越来越高的要求，其中以“绿色轮胎”为代表的环保轮胎，安全性能好的缺气保用轮胎正在逐渐兴起。同时，的回收问题也得到了人们的重视。2、《轮胎生产工艺》，林礼贵主编，化学工业出版社,2008.4 3、《轮胎制造工艺方法出版社， 4、《子午线轮胎的工艺特点中国知网，正仁制造过程中低碳优化模型及应用中国知网，，杨淑爱 现代汽车轮胎技术北京理工大学出版社，庄继德 部分材料参考 工 序 操作规程 密炼工序 密炼工序就是把炭黑、天然/合成橡胶、油、添加剂、促进剂等原材料混合到一起，在密炼机里加工，生产出“胶料”的过程所有的原材料在进入密炼机以前，必须进行测试，被放行后方可使用。 胶部件准备工序 在这个工序里，将准备好组成轮胎的所有半成品胶部件，其中有的胶部件是经过初步组装的。 轮胎成型工序 把所有的半成品在成型机上组装成生胎，这里的生胎是指没经过硫化。生胎经过检查后，运送到硫化工序。 硫化工序 生胎被装到硫化机上，在模具里经过适当的时间以及适宜的条件，从而硫化成成品轮胎。 最终检验工序 轮胎首先要经过目视外观检查，然后是均匀性测试，均匀性监测完之后要做动平衡测试，最后轮胎要经过X—光检测，然后运送到成品库以备发货。 轮胎测试 “里程实验”，通常做的实验有高速实验和耐久实验。 第九节 成型工艺卡 第十节 生产线平面布置图

　　GB T 32610-2016_日常防护型口罩技术规范_高清版_可检索.pdf