VMI系列四鼓成型機(jī)機(jī)械鼓改用膠囊鼓可行性分析

孟凡茂 隋潤成

摘 要：VMI系列四鼓成型機(jī)機(jī)械鼓與膠囊鼓之間存在加工運(yùn)行原理差異性，VMI系列四鼓成型機(jī)中，將機(jī)械鼓改用成為膠囊鼓，在操作與設(shè)計(jì)方面具有可行性，但實(shí)際改進(jìn)中仍然存在制造方面的阻礙，本文重點(diǎn)研究這一內(nèi)容，對其進(jìn)行詳細(xì)論述，幫助明確技術(shù)應(yīng)用原理特征。

關(guān)鍵詞：VMI系列；四鼓成型機(jī)；機(jī)械鼓；膠囊鼓

1 VMI系列四鼓成型機(jī)機(jī)械鼓與膠囊股之間的對比

1.1 機(jī)械式反包成型鼓

機(jī)械式反包成型鼓結(jié)構(gòu)簡單，使用過程中不容易產(chǎn)生故障，在工作運(yùn)行過程中不需要進(jìn)行三角膠壓型，可以直接反包成型。雖然該種技術(shù)方法運(yùn)動原理簡單反包過程簡單，但卻由于其傘形結(jié)構(gòu)存在反包壓力不均的情況。尤其是在壓力成型過程中機(jī)械反包成型鼓各反包桿部位受摩擦力影響，在反包的高度上與無反包桿部位很難達(dá)到一致，通常高度差在摩擦比較嚴(yán)重的部分可以達(dá)到8mm左右。尤其是在出胎過程中，子口部分出膠也是時(shí)常出現(xiàn)的問題。但由于結(jié)構(gòu)簡單仍然在一些輪胎生產(chǎn)中使用，其中所存在的反包高度不一致問題，僅僅通過機(jī)械式反包設(shè)備調(diào)整并不能解決，需要從技術(shù)應(yīng)用角度來做出優(yōu)化。機(jī)械式反包成型鼓在四輪成型機(jī)械系統(tǒng)中應(yīng)用，工作原理比較直接，但相比于膠囊式反包成型鼓，兩種技術(shù)方法仍然存在本質(zhì)差別，需要根據(jù)所生產(chǎn)不同產(chǎn)品需求來進(jìn)行機(jī)械原理調(diào)整。兩種成型技術(shù)應(yīng)用中，所針對的成型對象反包原理有很大區(qū)別，在改用中需要重點(diǎn)考慮這一差別。

1.2 膠囊式反包成型鼓

膠囊式反包成型鼓應(yīng)用在輪胎加工中，可以避免機(jī)械式反包成型鼓產(chǎn)生反包高度差問題，這種方法是通過兩側(cè)鼓反包膠囊?guī)觼磉M(jìn)行反包成型的，這樣能夠?qū)⒓庸ぎa(chǎn)品牢牢固定在生產(chǎn)線中，即使再加工生產(chǎn)中出現(xiàn)壓力也不會造成產(chǎn)品移動。雖然在輪胎側(cè)面的胎側(cè)加工過程中容易出現(xiàn)碾壓鼓包，但在整體成型效果上要強(qiáng)于機(jī)械式反包成型技術(shù)方法。膠囊式反包成型鼓在成型過程中利用的是反包膠囊的整體充氣變形進(jìn)而帶動輪胎加工過程中相關(guān)部件的均勻變形。在成型過程中反包膠囊的線性膨脹在各個(gè)方向上都是均勻的，從而避免了傘形結(jié)構(gòu)的機(jī)械式反包成型鼓的反包高度不一致問題。同時(shí)，反包膠囊的壓力總是垂直于阻礙變形的法向，因此輪胎加工過程中相關(guān)部件的受力更加均勻避免了傘形結(jié)構(gòu)的機(jī)械式反包成型鼓反包桿部分壓力大出現(xiàn)凹陷，無反包桿部分壓力小出現(xiàn)鼓包的問題。在兩種技術(shù)方法主要在成型原理上有很大不同，但在質(zhì)量法方法上并沒有過大的差異性，只是適合應(yīng)用在不同的場景中。對于膠囊成型鼓應(yīng)用，碾壓是在兩側(cè)所進(jìn)行，壓力更加分散，不容易出現(xiàn)中間部分鼓包的問題。兩種方法只是在成型原理上不同，雖然并不會影響到最終的綜合控制任務(wù)進(jìn)行。但就綜合效果方面膠囊式反包成型鼓優(yōu)于機(jī)械式反包成型鼓。

2 機(jī)械鼓改用膠囊鼓的可行性

2.1 操作可行性

通過以上對比分析可以發(fā)現(xiàn)，機(jī)械鼓與膠囊鼓之間存在本質(zhì)差異性，從加工效率質(zhì)量方面分析，膠囊式反包成型鼓的穩(wěn)定性更強(qiáng)。目前很多加工技術(shù)也在嘗試從機(jī)械鼓逐漸向膠囊鼓方面進(jìn)行改進(jìn)。

2.2 機(jī)械設(shè)計(jì)及制造上可行性

機(jī)械加工生產(chǎn)制造中，可以在同一生產(chǎn)車床系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行多功能設(shè)計(jì)，但由于兩種成型技術(shù)方法中自身筒長不同，在制造中如果想要改進(jìn)這種差異性，不僅需要對碾壓成型過程中的壓力進(jìn)行調(diào)整，更需要從筒長方面做出改變，這樣才能達(dá)到最佳的控制管理效果。在生產(chǎn)控制過程中，不同的生產(chǎn)壓力與設(shè)計(jì)方案之間需要配合，并以加工功能需求為向?qū)нM(jìn)行現(xiàn)場的綜合控制。無論是機(jī)械設(shè)計(jì)還是最終的產(chǎn)品生產(chǎn)制造，都需要建立在產(chǎn)品使用基礎(chǔ)上，要確保生產(chǎn)功能可以正常實(shí)現(xiàn)。VMI系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)機(jī)械鼓向膠囊鼓之間的轉(zhuǎn)換，在設(shè)計(jì)與制造方面雖然存在一定的難度，但可以實(shí)現(xiàn)。同時(shí)在加工技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方面需要對各個(gè)零部件進(jìn)行調(diào)整。原有的生產(chǎn)加工車床原有規(guī)格尺寸均需要作出調(diào)整，由于兩者之間在尺寸規(guī)格方面相差較大，實(shí)現(xiàn)這一功能需要進(jìn)行大規(guī)模調(diào)整。由此可見，雖然在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造方面可以達(dá)到改用標(biāo)準(zhǔn)，但卻需要進(jìn)行大規(guī)模調(diào)整，并不利于實(shí)現(xiàn)長期發(fā)展計(jì)劃。

2.3 成型機(jī)配合氣路設(shè)計(jì)制造上的可行性

設(shè)計(jì)以及制造方面，VMI系統(tǒng)四鼓成型機(jī)所進(jìn)行的各項(xiàng)轉(zhuǎn)換，需要進(jìn)行系統(tǒng)之間的相互關(guān)系轉(zhuǎn)換控制，設(shè)計(jì)方面中對比分析可以了解到，兩種技術(shù)在設(shè)計(jì)原理方面存在相近的部分，但想要實(shí)現(xiàn)最終的改用，還需要從生產(chǎn)技術(shù)需求方面來研究。成型機(jī)筒長是一次確定的，生產(chǎn)過程中如果需要變化，需要進(jìn)行碾壓滾筒部分的重新計(jì)算，改變長度，使之進(jìn)入到更適合的長度狀態(tài)中，這樣才能達(dá)到最佳生產(chǎn)控制效果。荷蘭VMI系列四鼓成型機(jī)可提供6路可控制氣路，即使用機(jī)械反包成型鼓所需的撐塊起、撐塊落、反包桿起、反包桿落、定型內(nèi)壓、內(nèi)壓反饋；而使用一次膠囊式反包成型鼓6路可控氣路也可實(shí)現(xiàn)即：撐塊起、撐塊落、反包膠囊充氣、助推膠囊充氣、定型內(nèi)壓、快排控制；所以成型機(jī)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上完全可以滿足一次膠囊反包式成型鼓的氣路所需，無需增加新氣路和控制方式。

荷蘭VMI系列四鼓成型機(jī)機(jī)械反包式成型鼓改用一次反包膠囊式成型鼓是完全可行的。一次反包膠囊式成型鼓在輪胎質(zhì)量上具有機(jī)械反包式成型鼓無可比擬的優(yōu)勢，改用一次反包膠囊式成型鼓是大勢所趨。本文僅供研究和討論使用，在具體研發(fā)和改造試用過程中肯定還會遇到更多的技術(shù)問題，所以必須做好充分的準(zhǔn)備，隨時(shí)解決，隨時(shí)修正，以保證滿足輪胎制造工藝的要求和改造的順利實(shí)施。