特种轮胎生产工艺 轮胎生产工艺条件

2023-04-17 09:28:05 作者:蔡金盛
轮胎厂的生产工艺和流程是什么?

轮胎厂的各个车间分别为:原材料库、密炼车间、部件车间、成型车间、硫化车间、成品库。

本公司生产工艺流程可分为:

一、炼胶。按照配方设计的需要,对采购进入公司的各种原材料、辅助材料进行检验,验     结果符合标准后,投入生产。炼胶是指按照施工条件把天然胶和各种材料按照配比     投入密炼机进行混炼的过程。混炼胶经过冷却后,进行检验,检验合格后允许流入半     成品制造工序。

二、裁断、成型。裁断是指使用上工序帘布大卷按照施工标准裁成需要形状的过程,其产品有胎体、带束层。成型是指使用半成品部件在成型机上按照施工标准进行装配,组装成合格胎胚的过程。

三、硫化。把成型车间生产的胎胚装入模具中进行共交联的过程,硫化后成品轮胎生产结束。

四、检验。成品胎生产结束后,本着对质量负责、对客户负责的思想,在交付客户以前,要对轮胎进行100%的外观检验和X光透视检验;同时按照规定比例进行动平衡、不圆度检验, 全部检验合格后交付用户。轮胎制造工艺流程是什么?

轮胎生产工艺主要分为6大工序:炼胶工艺、压出工艺、压延工艺、半制品制作工艺、成型工艺、硫化工艺。

炼胶工序是按工艺要求向密炼机内以正确顺序和数量加入各种物料,并达到一定的温度、压力,时间。完成终炼胶的各项测试确认达到各项物理性能要求后成为合格胶料进入压出。

压延工序将胶料加工成不同尺寸和形状的半制品,压出压延的半制品再经过预复合、钢丝帘布裁断、胎圈成型等进一步加工后进入成型工序,成型工区将复合件、帘布、带束层、包布等加工成生胎,生胎进入硫化工序后装入硫化机用蒸汽高温加热硫化直到轮胎成熟进入最后检测环节。

扩展资料

轮胎产业以橡胶为主要原料,以炭黑、骨架材料及橡胶助剂等为辅助进行加工生产,原料成本在轮胎生产总成本中所占比例较高,导致轮胎产业的整体的发展对橡胶、石油等资源有着高度依赖。在轮胎生产总成本中,原材料成本所占比例超过三分之二,高达69%。

而其他各项成本所占比例仅为31%。在原材料成本细分中,橡胶原料成本占轮胎生产总成本的50%,其中天然橡胶成本约占37%,合成橡胶成本约占13%,帘布、炭黑及钢丝等原料成本约占轮胎总成本的19%。轮胎的生产工艺有哪些?

全自动化生产一直是轮胎制造业界追求的目标,也是全球轮胎工业发展的潮流。近些年来,轮胎生产工艺自动化已朝着两个方向发展:现有传统工艺的不断完善和全新概念技术的开发应用。

从广义上说,全新概念技术也就是反传统的、革命性的技术。目前,已经在该领域崭露头角的有米其林C3M技术、大陆MMP技术、固特异IMPACT技术、三海CCC技术、普利司通ACTAS技术和倍耐力MIRS技术。

上述6种全新概念轮胎制造工艺技术,对传统制造工艺技术的地位带来了威胁和挑战。对此,海外业内传媒虽广泛加以报道,但关键技术披露甚少。笔者现将收集到的信息加以整理和筛选,粗略勾勒出其中四种全新概念技术的大体轮廓。

一、基本情况

众所周知,轮胎工业发展到如今已逾百年。走过上百年的历程,传统轮胎生产工艺至今已日臻完善,从胶料混炼、部件准备(压延、压出)、成型、硫化到成品质量检验,各个阶段的自动化程度都非常高。任何事物在发展到一定历史高度之后,再继续往更高的目标迈进,其难度将非常大。这时,若能够从另一个角度或换一种方法去思考和突破,则往往会有更好的效果和较大的收获。全新概念轮胎制造工艺技术就是在这样的背景下,遵循这样的思路开发出来的。

与传统的轮胎制造工艺技术相比,上述全新概念工艺技术普遍具有节省投资、设备占地面积少、生产效率高、降低成本的优势,详见表1。

表1 全新概念轮胎制造工艺技术经济指标

二、米其林C3M技术

C3M的全称为:Command+Control+CommunicationManufacture;建议译为:指挥、控制、通讯及制造一体化系统。

C3M有如下5项技术要点:①连续低温混炼;②直接压出橡胶件;③成型鼓上编织/缠绕骨架层;④预硫化环状胎面;⑤轮胎电热硫化。

C3M的关键设备是特种编织机和挤出机。C3M技术通过以成型鼓为核心,合理配置特种编织机组和挤出机组而得以实现。特种编织机环绕成型鼓编织无接头环形胎体帘布层和带束层,并环绕成型鼓缠绕钢丝得到钢丝圈。挤出机组连续低温(90℃以下)混炼胶料,压出胎侧、三角胶条以及其他橡胶件。

C3M的工艺特点是:部件既不经过冷却/停放,也不需要再加工或预装配,直接送到成型鼓上一次性完成轮胎成型。在成型过程中,成型鼓一直处于加热状态,胎胚在成型的同时被预硫化从而达到定型。

米其林于1982年开始研究C3M技术,1992年宣布研究成功,次年在总部所在地--克莱蒙费朗(Clermont-Ferrand)建第一间C3M厂,1998年底已发展到7间厂,见表2。

表2 :米其林C3M厂一览表

三、大陆MMP技术

MMP的全称为:Modular Manufacturing Process;建议译为:积木式成型法。

众所周知,传统的轮胎生产工艺由四大工序组成:①塑/混炼;②压延和压出;③成型;④硫化。现有的轮胎厂,除部分通过购人成品混炼胶而省缺第一道工序外,大多数是上述四道工序全部齐备。

MMP打破传统轮胎厂四大工序齐备的模式,将四大工序分割成两大块来操作。第一块包括了传统工艺的第一道工序(塑/混炼)、第二道工序(压延和压出)以及第三道工序的前半部分(胎体成型),第二块包括了传统工艺的第三道工序的后半部分(贴带束层、上胎面)和第四道工序(硫化);执行第一块生产任务的工厂被称之为"平台",执行第二块生产任务的工厂被称之为"卫星厂"。平台负责生产轮胎基本构件并进行预装配,卫星厂负责整体装配并完成轮胎制造工艺最后硫化。通常,一个平台可配置多间卫星厂,构成辐射网络。

换言之,MMP技术的最大特点就是一种"基本构件生产厂+总装厂"的新模式。平台(基本构件生产厂)设在劳动力成本低的地区,降低生产成本;卫星厂(总装厂)设在技术发达的地区或处于市场战略位置的地区,一来保障产品质量,二来达到成品就地供货的目的。

平台产品(轮胎基本构件)实行标准化,也就是说同一规格,不同晶牌、不同系列的轮胎,除胎面、带束层不同外,其余基本构件全部相同。从平台下线的胎体已经过预硫化。视产品技术要求不同,贴带束层也可在平台上完成。

MMP的最初构想为大陆公司采购与战略资源部经理Bernadatte Hausmanr提出,1993年底获立项,1996年6月首间全规格MMP示范厂在德国投产,1997年初MMP技术通过大陆公司董事会评审,至此拉开了全球范围应用的帷幕。轮胎是怎样制造出来的?

如今,全世界的汽车保有量大约为5~6亿辆,每辆车都离不开轮胎。此外,天空飞行的飞机也不能没有轮胎。仅在2000年全世界就生产了将近12亿条轮胎。

1888年英国人邓录普发明了充气轮胎,为交通运载工具带来了巨大的生机。大家自然会联想到,汽车轮胎内充满压缩空气后,可比原先使用的实心轮胎强多了,汽车行驶速度大大加快,人们乘坐也舒适得多。

轮胎是一种复合材料,它的结构其实和自行车轮胎相似,是由多层纤维帘布增强的橡胶制成的外胎和充入空气并保持良好密封性的内胎以及保护内胎免受磨损的垫带组成。外胎是由帘布层、缓冲层、胎面胶、胎侧胶和胎圈等部件组成的。从大的方面讲,轮胎也可以说是由胎体、胎面和胎圈构成的。纤维帘线补强的胎体和建筑上采用的钢筋混凝土是一个道理,只有这样,才能承受更大的应力。现代化的轿车轮胎则几乎都没有内胎,仅仅在外胎的最里面有一层厚厚的气密层,安装时将外胎直接严密地固着在轮辋上。无内胎的轮胎安全性好,使用寿命长。

根据帘线排布方向的不同,轮胎可分为传统的斜交胎和现代化的子午胎两大类。前者有些像我们看到的“斜纹布”的纹路,后者则是按地球子午线形式排列的。子午胎是1948年法国人米其林发明的,这是轮胎发展史上的一次重大革新。子午胎由于结构上的优越,比斜交胎节油耐用,行驶过程生热小,而且驾驶操纵性能好,更安全舒适,目前世界上子午胎已占到轮胎总产量的90%以上。

制造轮胎的关键设备是成型机。斜交轮胎在鼓式成型机上一次成型,而子午胎则一般采用两段成型,第一段成型胎体并贴上胎侧胶,第二段再贴上钢丝带束层和胎面胶。整个制造轮胎的过程可不简单,要经过大大小小十几道工序,采用编织机、炼胶机、密炼机、压延机、挤出机等众多橡胶加工设备,是一个费时费力的工艺。

在成型机组装成的产品只是个胚胎,也叫“生胎”,还要通过加热加压硫化,再加以整修,才能制成最终的产品。轮胎小的只有3~5千克,大的则有上百千克,某些工程用的巨型胎更是庞然大物。轮胎飞转固然是现代文明的一个标志,但上亿条堆积的废旧轮胎也给人类生存环境带来麻烦和亟待解决的新课题。

轮胎制造工艺流程示意图轮胎的生产流程是什么样的?

1、密炼工序

密炼工序就是把碳黑、天然/合成橡胶、油、添加剂、促进剂等原材料混合到一起,在密炼机里进行加工,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,被放行以后方可使用。密炼机每锅料的重量大约为250公斤。

2、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。

3、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。

4、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。硫化完的轮胎即具备了成品轮胎的外观—图案以及胎面花纹。现在,轮胎将被送到最终检验区域了。

5、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,然后是均匀性检测,均匀性检测是通过“均匀性实验机”来完成的。均匀性实验机主要测量径向力波动情况的。均匀性检测完之后要做动平衡测试,动平衡测试是在“动平衡实验机”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

6、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政府以及配套厂的要求。轮胎生产工艺

轮胎制造工艺

1:米其林C3M技术

Command+Control+CommunicationManufacture,建议译为:指挥、控制、通讯及制造一体化系统。

C3M有如下5项技术要点:①连续低温混炼;②直接压出橡胶件;③成型鼓上编织/缠绕骨架层;④预硫化环状胎面;⑤轮胎电热硫化。

C3M的关键设备是特种编织机和挤出机。C3M技术通过以成型鼓为核心,合理配置特种编织机组和挤出机组而得以实现。特种编织机环绕成型鼓编织无接头环形胎体帘布层和带束层,并环绕成型鼓缠绕钢丝得到钢丝圈。挤出机组连续低温(90℃以下)混炼胶料,压出胎侧、三角胶条以及其他橡胶件。

2:大陆MMP技术

MMP的全称为:Modular Manufacturing Process;建议译为:积木式成型法。

传统的轮胎生产工艺由四大工序组成:①塑/混炼;②压延和压出;③成型;④硫化。现有的轮胎厂,除部分通过购人成品混炼胶而省缺第一道工序外,大多数是上述四道工序全部齐备。

MMP打破传统轮胎厂四大工序齐备的模式,将四大工序分割成两大块来操作。第一块包括了传统工艺的第一道工序(塑/混炼)、第二道工序(压延和压出)以及第三道工序的前半部分(胎体成型),第二块包括了传统工艺的第三道工序的后半部分(贴带束层、上胎面)和第四道工序(硫化);执行第一块生产任务的工厂被称之为“平台”,执行第二块生产任务的工厂被称之为“卫星厂”。平台负责生产轮胎基本构件并进行预装配,卫星厂负责整体装配并完成轮胎制造工艺最后硫化。通常,一个平台可配置多间卫星厂,构成辐射网络。

3:固特异的夏hOPACT技术

Integrated Manufacturing Precision Assembly Cellular Technology;建议译为:集成加工精密成型单元技术。

IMPACT有四大要素(又称四大单元):①热成型机(Hot Former);②改进控制技术,提高生产效率;③自动化材料输送;④单元式制造。上述四要素既可以单独使用,也可以组合起来使用,而且无论是某个要素还是整个系统与现有的轮胎工艺流程都能够紧密结合成一体。IMPACT不会像其他新一代轮胎制造系统那样与现用系统不兼容。

4:倍耐力MIRS技术

MIRS的全称为:Modular Integrated Robotized System;建议译为:积木式集成自动化系统。

MIRS的精髓是:以成型鼓为中心,组织生产;多组挤出机配合遥控机械手,实现从胶料挤出到成型鼓直接成型;用胎胚气密层代替胶囊进行硫化。

MIRS只有3道工序:①预制;②成型;③硫化。预制工序有多台挤出机,每台挤出机配备规格为1×1.5m的卷取轴架,上挂钢丝或浸渍帘线辊筒;架上的多股钢丝或帘线进入挤出机的直角机头,与胶料一同挤出,得到补强胶条,供下游工序使用。成型工序有3组共8台挤出机和3对遥控机械手,分成三工位操作。成型鼓为可折叠式,中空,鼓身由8块厚20mm铝板制成,上有小孔使鼓面与鼓腔连通。成型鼓经预热进入第一工位,并绕轴旋转;挤出机将胶料挤出到成型鼓上,机械手反复辊压胶料,挤出空气,使胶料紧贴鼓面,得到气密层;由于鼓面是热的,胶料被预硫化。接着成型鼓进入第二工位,第二对机械手将预制工序生产的各种补强胶条缠绕在成型鼓上,同时第二组挤出机将胶料挤出到成型鼓上,机械手和挤出机交叉操作,逐步形成胎体帘布层、胎圈等。然后成型鼓进入第三工位,第三对机械手贴预制带束层,挤出机组将隔离胶、胎侧胶、胎面胶直接挤出到成型鼓上,经压实、整形得到完整胎胚。胎胚连同成型鼓一起进入硫化工序,硫化机装在六工位圆盘运输带的立柱上。第一对机械手将未取下成型鼓的胎胚装入硫化机,合模,往成型鼓腔内通人高压氮气,氮气通过鼓壁的通气孔逸出到鼓面,使胎胚胀大,从而脱离鼓面并紧贴硫化模内壁,这样已经预硫化的胎胚气密层实际上起到胶囊的作用。和普通硫化一样,模腔内通人蒸气。经15分硫化后,圆盘运输带到达第六工位,第二对机械手开模,将轮胎连同成型鼓一起取出,折叠成型鼓,得到成品轮胎。成型鼓经拼装后送回第二道工序循环使用。至此完成一个生产周期。

5: 邓禄普的数码轮胎技术

(Digital Rolling Simulation)

所谓的数码轮胎模拟技术是指在超级计算机中,通过模拟转动轮胎模型,实现各种不同的模拟实验技术。 主要由轮胎花纹噪音模拟,空气压力变动模拟,钢丝外力吸收模拟,橡胶配方模拟,磨耗能量分布模拟,实车行驶模拟,气体穿透模拟,轮胎泥泞路面模拟,路面环境模拟等技术构成,数码旋转模拟较好的解决了高速转动中的轮胎无法收集轮胎接地面数据的弊端,缩短了轮胎设计生产周期。

轮胎专业术语

气压(Air Pressure):轮胎内部的空气每平方英寸向外的压力,单位是“磅/平方英寸”(PSI)或者气压的公制单位“千帕”(kPa)。 四轮定位(Alignment):调整车辆上的所有车轮,令其处于相对路面和彼此最佳的方向,四轮定位不良会造成轮胎异常磨损缩短轮胎的使用寿命。 全季候轮胎 (All-season tyres)在雨雪天气下提供较好的牵引力平衡,并具有良好的胎面花纹寿命、舒适度及宁静性的轮胎。为了获得冬季冰雪路面最大的安全保障,建议使用冬季轮胎 水飘现象 | Aquaplaning 一种极为危险的状况,轮胎前方产生的积水令轮胎失去与路面的接触。这时,车辆将在水面上打滑,完全失去控制。这种现象又称为“水漂现象”(hydroplaning)。 高宽比 | Aspect Ratio 轮胎的胎侧高度与其横截面宽度之比。 非对称胎面花纹设计 | Asymmetrical Tread Design (AD) 胎面两侧使用不同的花纹,可以增强和优化干湿地操控性能。轮胎内侧的胎面花纹带有更多横向沟槽,便于排水;而其外侧胎肩则具有比较大的花纹块,以获得出色的操控性。

轮胎规格的识别方式

一般轮胎规格可描述为:

[胎宽mm]/[胎厚与胎宽的百分比] R[轮毂直径(英寸)] [载重系数][速度标识]或者[胎宽mm]/[胎厚与胎宽的百分比][速度标识] R[轮毂直径(英寸)][载重系数]

例如轮胎:195/65 R14 88H 或者 195/65H R15 88

可以解释为:

胎宽-----------------------195mm

胎厚与胎宽的百分比为-------65% 即胎厚=126.75, 126.75/195*100=65(%)

轮毂直径-------------------15英寸

载重系数-------------------88

速度系数-------------------H

特别要指出的是高宽比,其含义是轮胎胎壁高度占胎宽的百分比,现代轿车的轮胎高宽比多的50至70之间,数值越小,轮胎形状越扁平。随着车速的提高,为了降低轿车的重心和轴心,轮胎的直径不断缩小。为了保证有足够的承载能力,改善行驶的稳定性和抓地力,轮胎和轮圈的宽度只得不断加大。因此,轮胎的截面形状由原来的近似圆形向扁平化的椭圆形发展。

一般来说,[胎宽]/[胎厚与胎宽的百分比] R[轮毂直径(英寸)]了解对更换适合你的车的轮胎有帮助.了解轮胎的[载重系数][速度系标志]对行车安全有帮助。

生产流程

工序一:密炼工序

密炼工序就是把碳黑、天然/合成橡胶、油、添加剂、促进剂等原材料混合到一起,在密炼机里进行加工,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,被放行以后方可使用。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、路面情况以及轮胎自身的要求。所有的胶料在进入下一工序—胶部件准备工序之前,都要进行测试,被放行以后方可进入下一工序。

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,当硫化完以后,胶料和钢丝能够紧密的贴合到一起。

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

在这个工序里,挤出机挤出的三角胶条将被手工贴合到胎圈上。三角胶条在轮胎的操作性能方面起着重要的作用。

工段六:带束层成型

这个工序是生产带束层的。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。

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

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。硫化完的轮胎即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了。

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,然后是均匀性检测,均匀性检测是通过“均匀性实验机”来完成的。均匀性实验机主要测量径向力,侧向力,锥力以及波动情况的。均匀性检测完之后要做动平衡测试,动平衡测试是在“动平衡实验机”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政府以及配套厂的要求。

当轮胎被正式投入生产之后,我们仍将继续做轮胎测试来监控轮胎的质量,这些测试与放行新胎时所做的测试是相同的。用于测试轮胎的机器是“里程实验”,通常做的实验有高速实验和耐久实验。

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