全鋼載重子午線輪胎活絡(luò)模具花紋塊缺陷原因分析及解決措施

王勝利，岳智勇，周鵬飛

（風(fēng)神輪胎股份有限公司，河南 焦作 454003）

目前，各輪胎廠家全鋼載重子午線輪胎活絡(luò)模具規(guī)格較多，活絡(luò)模具花紋塊設(shè)計(jì)也比較復(fù)雜，根據(jù)不同的行駛路況、承載性能和環(huán)境溫度，其具體設(shè)計(jì)均有不同[1-3]。

全鋼載重子午線輪胎活絡(luò)模具花紋塊缺陷比較常見，如比較復(fù)雜的刀槽花紋模具容易出現(xiàn)刀槽缺陷問題，從而直接影響花紋塊的質(zhì)量，并影響成品輪胎外觀質(zhì)量和車輛的操縱性能，給車輛行駛帶來較大的安全風(fēng)險(xiǎn)[4-5]。

根據(jù)生產(chǎn)和使用現(xiàn)場反饋的全鋼載重子午線輪胎活絡(luò)模具花紋塊缺陷問題，結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)，本工作從花紋塊模具設(shè)計(jì)、加工工藝和維護(hù)保養(yǎng)等方面分析缺陷產(chǎn)生的原因，并提出相應(yīng)的解決措施，以降低車輛行駛過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)。

1 花紋塊刀槽模具缺陷

花紋塊刀槽模具缺陷經(jīng)常導(dǎo)致成品輪胎外觀質(zhì)量不合格和不易正常脫模。

1.1 花紋塊刀槽模具設(shè)計(jì)缺陷

1.1.1 原因分析

（1）刀槽材料強(qiáng)度與其形狀設(shè)計(jì)不匹配，刀槽設(shè)計(jì)排布多、間距小、鑲嵌處面積小，出鍋瞬間受拉力的影響鋼片易產(chǎn)生拉彎變形而脫落（見圖1），使胎面刀槽鋼片位置出現(xiàn)多余膠料（見圖2），從而影響成品輪胎的外觀質(zhì)量。

圖1 刀槽鋼片斷開

圖2 花紋刀槽膠料

（2）常見的花紋塊三維立體刀槽鋼片有波浪形和弧形（見圖3），弧長設(shè)計(jì)在0.30～0.50 mm之間，造成成品輪胎花紋塊弧形處脫模阻力大，出鍋時(shí)不易正常脫模。

圖3 三維立體刀槽鋼片

1.1.2 解決措施

（1）按照花紋塊的設(shè)計(jì)要求，花紋塊模具分型面的平面度不大于0.02 mm，兩分型面的間隙不大于0.02 mm，設(shè)計(jì)花紋塊模具時(shí)應(yīng)盡量避開分型面，避免出鍋時(shí)刀槽在分型面處發(fā)生變形，從而造成成品輪胎局部膠料撕裂現(xiàn)象。

（2）三維立體花紋塊刀槽鋼片設(shè)計(jì)位置應(yīng)盡量避開花紋塊分型面處，并且弧長設(shè)計(jì)不大于0.30 mm，保證輪胎正常行駛時(shí)的抓著力；對于不易脫模的輪胎可臨時(shí)噴涂脫模劑，以免膠料與花紋塊粘貼在一起；硫化出鍋時(shí)可將硫化設(shè)備操作模式轉(zhuǎn)換為手動(dòng)，以避免在二次定型時(shí)因停頓造成花紋塊鋼片的擠壓變形。

1.2 花紋塊刀槽模具加工工藝缺陷

1.2.1 原因分析

（1）花紋塊鋼片加工精度不標(biāo)準(zhǔn)，出現(xiàn)鋼片長短厚度不一致，造成花紋塊刀槽鋼片鑲嵌時(shí)有間隙（見圖4），成品輪胎出鍋時(shí)會(huì)造成局部膠料撕裂現(xiàn)象。

圖4 花紋塊刀槽鋼片設(shè)計(jì)缺陷

（2）花紋塊刀槽鋼片表面加工粗糙，未達(dá)到花紋塊刀槽表面粗糙度不大于3.2 μm的精度標(biāo)準(zhǔn)要求，出鍋時(shí)阻力大，不易脫模。

1.2.2 解決措施

加工時(shí)應(yīng)確?；y塊鋼片厚度和長度達(dá)標(biāo)。先用尖銑刀銑出0.30 mm左右的溝槽，然后將鋼片鑲嵌到長度一致的溝槽中，確保鋼片與溝槽的良好配合。鋼片厚度公差范圍為0～0.04 mm，溝槽公差范圍為－0.04～0 mm，其表面加工必須在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

2 活絡(luò)模具花紋塊缺陷

2.1 原因分析

花紋塊裝飾線設(shè)計(jì)深度不滿足1.50～2.00 mm；模具上機(jī)頻次高，且定期使用粒徑為0.178 mm（80目）的金剛砂清洗，易對花紋塊裝飾線造成磨損（見圖5），形成花紋塊裝飾線邊部圓角（見圖6）。

圖5 花紋塊裝飾線磨損

圖6 花紋塊邊部圓角

2.2 解決措施

（1）保證花紋塊裝飾線深度在1.50～2.00 mm范圍內(nèi)，確?；y塊裝飾線溝槽全部貫通。

（2）將活絡(luò)模具金剛砂清洗更換為玻璃微珠清洗，盡可能減少清洗造成的磨損。

3 活絡(luò)模具花紋塊維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)

3.1 原因分析

由于生產(chǎn)任務(wù)緊，活絡(luò)模具在機(jī)周期長，保養(yǎng)頻次少，從而使活絡(luò)模具側(cè)板和花紋塊積碳嚴(yán)重（見圖7）；同時(shí)由于生產(chǎn)待料頻次高，特別是蒸鍋模具反復(fù)熱模，側(cè)板易出現(xiàn)銹斑。

圖7 花紋塊積碳

3.2 解決措施

為減少輪胎活絡(luò)模具故障，延長其使用壽命，滿足產(chǎn)品品質(zhì)要求，應(yīng)制定活絡(luò)模具清洗和保養(yǎng)管理規(guī)定?；罱j(luò)模具清洗方式主要有6種，分別是激光清洗、干冰清洗、金剛砂清洗、玻璃微珠清洗、超聲波清洗和化學(xué)清洗，應(yīng)選擇合適的清洗方式并制定合理的清洗周期。

按照所制定的活絡(luò)模具維護(hù)保養(yǎng)和管理規(guī)定進(jìn)行周期性在線和下機(jī)清洗后的花紋塊如圖8所示。同時(shí)在生產(chǎn)中盡量避免出現(xiàn)待料現(xiàn)象，如果出現(xiàn)待料情況應(yīng)使上蒸鍋處于半開狀態(tài)，以避免銹蝕或首鍋輪胎外觀臟等現(xiàn)象。

圖8 清洗后花紋塊

4 結(jié)語

從花紋塊模具設(shè)計(jì)、加工工藝和維護(hù)保養(yǎng)等方面分析全鋼載重子午線輪胎活絡(luò)模具花紋塊缺陷產(chǎn)生的原因并提出相應(yīng)的解決措施，提高了成品輪胎外觀質(zhì)量合格率，可降低車輛行駛過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)。