一种改善胎体帘线伸张率的全钢子午线轮胎

文档序号:671324 发布日期:2021-04-30 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 一种改善胎体帘线伸张率的全钢子午线轮胎 (All-steel radial tire capable of improving elongation rate of tire cord ) 是由 杨奔 于 2020-12-29 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种改善胎体帘线伸张率的全钢子午线轮胎,涉及子午线轮胎领域,本发明结构简单,通过对胎体帘线伸张率范围的限定,使本发明相较于现有技术,对应调整了胎体成型的平面宽,增加了胚胎内胎体帘线长度,减少胎体帘线的抽动量和时间,在避免出现成品胎出现帘线弯曲、胎里不平等缺陷的前提下,使胎胚侧部在硫化定型过程中与模具侧板快速的紧密吻合,通过胶囊对胚胎的定型压力作用形成对硫化胶囊的挤压,消除气泡的集中空间,使胚胎侧部气泡均匀分散,降低了轮胎制造过程中的胎侧烂洞废次品率,同时提升了产品性能和寿命。(The invention discloses an all-steel radial tire for improving the elongation rate of tire body cords, which relates to the field of radial tires and has a simple structure, and by limiting the elongation rate range of the tire body cords, compared with the prior art, the invention correspondingly adjusts the plane width of tire body forming, increases the length of the tire body cords in the tire body, reduces the pumping quantity and time of the tire body cords, ensures that the side parts of the tire body are quickly and tightly matched with side plates of a mold in the vulcanization forming process on the premise of avoiding the defects of cord bending, unevenness and the like of a finished tire, and forms the extrusion of vulcanization capsules under the forming pressure action of the capsules on the tire body, eliminates the concentrated space of bubbles, ensures that the bubbles at the side parts of the tire body are uniformly dispersed, reduces the defective rate of tire side rotten holes in the tire manufacturing process, and simultaneously improves the product performance and the service life.)

一种改善胎体帘线伸张率的全钢子午线轮胎

技术领域

本发明涉及子午线轮胎领域,具体是一种改善胎体帘线伸张率的全钢子午线轮胎。

背景技术

在现有技术中全钢子午胎19.5寸低扁平系列是胎侧烂洞高发产品。原因主要有:

1、生产中的压出部件及骨架材料并非致密,存在气孔;

2、19.5寸低扁平规格胎侧变形区小,垫胶、三角胶、三角胶胶片及胎侧胶片等部件端点分线紧密,成型工序滚压难以将端点气泡完全排尽,端点处易窝气;

3、成型后的胎坯在硫化合模定型过程时,随着定型压力的上升,胎侧区域最后与模具侧板接触,在此过程中,胎胚内气泡持续由肩部和子口区域向胎侧处汇集。

在以上因素的共同影响下,胎胚硫化时气泡在胎侧处集聚后,易挤破胎体帘线覆胶,导致胎体钢丝受氧化发蓝,甚至击穿胎体帘线外的胎侧胶,产生肉眼可见的胎侧烂洞。除此之外,在胚胎硫化定型压力的作用下,气泡会随着胎体钢帘线或标示纱内的细微缝隙转移,最终造成成品胎出现上下模对称、径向位置固定、钢帘线明显露出的外观孔洞。

针对上述成品胎胎侧烂洞的现象,目前的对策措施较为有限,主要集中在减小气泡堆积量、人为对胎胚气泡预处理以及增加气泡外排途径和效果等方面。如优化胎侧区域部件端点分线、增加胎侧部件排气线、控制压出部件端点厚度、胎胚刺锥扎眼、模具侧板排气孔位置分线、硫化胶囊选型及硫化定型压力等改善措施。而通过试验验证,上述的传统方法对于全钢子午胎19.5寸低扁平系列产品,无显著改善效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改善胎体帘线伸张率的全钢子午线轮胎,通过对胎体帘线伸张率范围的限定,对胎体成型平面宽进行调整,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种改善胎体帘线伸张率的全钢子午线轮胎,所述轮胎包括在成型鼓中组装形成的胚胎,所述胚胎内包括钢丝帘线,胚胎上下模钢圈内端点之间的胎体帘线长度为2ab,所述成型鼓的上下模钢圈内端点间的胎体帘线长度为2a'b',所述胚胎胎体帘线伸张率的计算公式为:t=(2ab-2a'b')/2a'b'×100%,所述轮胎规格为285/70R19.5时,该轮胎的所述胚胎胎体帘线伸张率的范围为:1.74%≤t≤2.48%,所述轮胎规格为265/70R19.5 时,该轮胎的所述胚胎胎体帘线伸张率的范围为:1.02%≤t≤1.81%,所述轮胎规格为 245/70R19.5时,该轮胎的所述胚胎胎体帘线伸张率的范围为:1.06%≤t≤2.76%,所述轮胎规格为225/70R19.5时,该轮胎的所述胚胎胎体帘线伸张率的范围为:1.15%≤t≤2.08%。

作为本发明进一步的方案:所述轮胎规格为285/70R19.5时,该轮胎胚胎的平面宽为: 574-582mm。

作为本发明进一步的方案:所述轮胎规格为265/70R19.5时,该轮胎胚胎的平面宽为: 540-548mm。

作为本发明进一步的方案:所述轮胎规格为245/70R19.5时,该轮胎胚胎的平面宽范围为:500-508mm。

作为本发明进一步的方案:所述轮胎规格为225/70R19.5时,该轮胎胚胎的平面宽范围为:452-460mm。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明结构新颖,通过对胎体帘线伸张率范围的限定,使本发明相较于现有技术,对应调整了胎体成型的平面宽,增加了胚胎内胎体帘线长度,减少胎体帘线的抽动量和时间,避免成品胎出现帘线弯曲、胎里不平等缺陷,使胎胚侧部在硫化定型过程中与模具侧板快速的紧密吻合,通过胶囊对胚胎的定型压力作用形成对硫化胶囊的挤压,消除气泡的集中空间,使胚胎侧部气泡均匀分散,降低了轮胎制造过程中的胎侧烂洞废次品率,同时提升了产品性能和寿命。

附图说明

图1为轮胎胎体剖面结构示意图;

图2为现有技术硫化过程中的胚胎剖面结构示意图;

图3为改进后硫化过程中的胚胎剖面结构示意图;

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中,一种改善胎体帘线伸张率的全钢子午线轮胎,所述轮胎内包括胎体钢丝帘线,成品胎上下模钢圈内端点之间的胎体帘线长度为2ab,成型工序贴合鼓的上下模钢圈内端点间胎体帘线长度为2a'b',其中2a'b'属于结构设计参数,可通过具体产品的设计成型平面宽和钢圈宽度计算得出,具体产品的钢圈宽度为固定值,所述胚胎胎体帘线伸张率的计算公式为:t=(2ab-2a'b')/2a'b'×100%,所述胚胎胎体帘线伸张率的限定范围与该轮胎的规格型号相关,轮胎规格型号不同,胚胎胎体帘线伸张率的限定范围也不同。

所述轮胎规格不同,对应轮胎的胚胎胎体帘线伸张率的限定范围也不相同,所述轮胎规格为285/70R19.5时,该轮胎的所述胚胎胎体帘线伸张率的范围为:1.74%≤t≤2.48%,所述轮胎规格为265/70R19.5时,该轮胎的所述胚胎胎体帘线伸张率的范围为:1.02%≤t ≤1.81%,所述轮胎规格为245/70R19.5时,该轮胎的所述胚胎胎体帘线伸张率的范围为: 1.06%≤t≤2.76%,所述轮胎规格为225/70R19.5时,该轮胎的所述胚胎胎体帘线伸张率的范围为:1.15%≤t≤2.08%,胎体帘线伸张率的变化与胎体成型平面宽的调整尺寸息息相关。

所述平面宽与胎体帘线伸张率之间对应关系为:

t=(2ab-2a'b')/2a'b'×100%

=[2ab-(平面宽-2×钢圈宽度×0.91)]/(平面宽-2×钢圈宽度×0.91)*100%

注:钢圈为半成品部件,特定产品的钢圈宽度是固定值,为已知项。

本发明中对胎体帘线伸张率调整以改善胎侧烂洞废品率的原理在于:由于轮胎在成型和硫化过程中,受到定型压力的作用,必然存在胎体帘线扩张内抽的动作,设计中为消除帘线扩张内抽的影响,设计一个帘线预伸张率,避免成品胎出现帘线弯曲、胎里不平等缺陷。在轮胎硫化过程中,胎体预伸张率设计偏大,将延长帘线伸张的时间,如图3所示,胎胚侧部在硫化时是最后与模具侧板接触的,胎胚侧部与模具致密贴合的时间比肩部和子口区域晚,肩部和子口区域内气泡持续向侧部汇集,气泡压迫胎侧胶和帘线覆胶,最终形成外观可见的胎侧烂洞,针对上述问题,如图3所示,本发明通过合理的降低胎体帘线伸张率,减少硫化定型过程中胎胚气泡由肩部和子口区域向胎侧处的汇集量,使气泡均匀分散,并在硫化定型压力的作用下,将气泡通过排气孔排出。

实际的胎体钢丝长度在生产过程中并无实质变化,上述胎体帘线的伸张是指胎体帘线受到成型及硫化定型压力作用,胎体帘线向胎内抽动的程度。本发明通过调整成型平面宽设定,增加胚胎内胎体帘线长度,与现有技术中轮胎相比,本发明中轮胎降低轮胎从成型至硫化后胎体帘线伸张率,减少胎体帘线的抽动量和时间,能够使胚胎侧部在硫化定型过程中与模具侧板快速的紧密吻合,一方面限制了硫化定型过程中胚胎气泡由肩部和子口区域向胎侧处的汇集时间和汇集量,另一方面胚胎侧部与模具侧板快速紧密接触后,通过定性压力作用以及硫化胶囊的挤压下,在一定程度上消除了气泡的集中空间,使胚胎侧部气泡均匀分散,减小气泡在胚胎侧部集聚的可能性,同时降低了胚胎烂洞的损坏率。

为验证上述理论推导结果的准确性以及在不同轮胎规格的前提下,胎体帘线伸张率的数值在上述范围内时,验证该胚胎的特殊性,做出下述验证实验:

在实验后,当成品断面不良时,在保证胎侧烂洞废品率较低的情况下,能够通过调整半成品部件的尺寸或定位对断面不良进行改善,使得在断面不良但胎侧烂洞废品率低的情况下,通过其他手段改善断面不良,能够使改善后的轮胎保证断面优良且胎侧烂洞废品率低。

经过上述整体实验结果能够得出:胎体帘线伸张率是现有技术中轮胎胎侧烂洞的重要影响因素,随着伸张率的降低,胎侧烂洞废品率有明显的降低。

对上述实验结果分析如下:

1、当轮胎规格为285/70R19.5时,根据其实施例1-3与现有技术的实验数据对比,能够得出:当胎体帘线伸张率在1.74%-2.48%时,相较于该轮胎规格下帘线伸张率的现有技术,本发明能够明显降低胎侧烂洞废品率,同时在这个区间范围内,随着帘线伸张率的逐步降低,胎侧烂洞废品率也逐步减小;根据其实施例1-3与对比例1和对比例2的实验数据对比,能够得出:当胎体帘线伸张率在低于1.74%或高于2.48%时,其实验效果会造成胚胎烂洞废品率升高或成品肩部帘线弯曲,从而能够反向验证本发明中规格为 285/70R19.5的轮胎,胎体帘线伸张率在1.74%-2.48%这一范围的特殊性,其中实施例1 中,胎侧烂洞率相较于现有技术,废品率有所降低,但是仍无法满足现有技术中轮胎对胎侧烂洞废品率的实际要求,因此在该种轮胎规格下,胎体帘线伸张率的范围限定为 1.74%-2.48%。

2、当轮胎规格为265/70R19.5时,根据其实施例1-3与现有技术的实验数据对比,能够得出:当轮胎帘线伸张率在1.02%-1.81%时,相较于该轮胎规格下帘线伸张率的现有技术,本发明能够明显降低胎侧烂洞废品率,同时在这个区间范围内,随着帘线伸张率的逐步降低,胎侧烂洞废品率也逐步减小;根据其实施例1-3与对比例1和对比例2的实验数据对比,能够得出:当胎体帘线伸张率在低于1.02%或高于1.81%时,其实验效果都会造成胚胎烂洞废品率高于现有技术,从而能够反向验证本发明中规格为265/70R19.5的轮胎,胎体帘线伸张率在1.02%-1.81%这一范围的特殊性。其中实施例1中,胎侧烂洞率相较于现有技术,废品率有所降低,但是仍无法满足现有技术中轮胎对胎侧烂洞废品率的实际要求,因此在该种轮胎规格下,胎体帘线伸张率的范围限定为:1.02%-1.81%。

3、当轮胎规格为245/70R19.5时,根据其实施例1-3与现有技术的实验数据对比,能够得出:当轮胎帘线伸张率在1.06%-2.76%时,相较于该轮胎规格下帘线伸张率的现有技术,本发明能够明显降低胎侧烂洞废品率,同时在这个区间范围内,随着帘线伸张率的逐步降低,胎侧烂洞废品率也逐步减小;根据其实施例1-3与对比例1和对比例2的实验数据对比,能够得出:当胎体帘线伸张率在低于1.06%或高于2.76%时,其实验效果都会造成胚胎烂洞废品率高于现有技术,从而能够反向验证本发明中规格为245/70R19.5的轮胎,胎体帘线伸张率在1.06%-2.76%这一范围的特殊性。

4、当轮胎规格为225/70R19.5时,根据其实施例1-3与现有技术的实验数据对比,能够得出:当轮胎帘线伸张率在1.15%-2.08%时,相较于该轮胎规格下帘线伸张率的现有技术,本发明能够明显降低胎侧烂洞废品率,同时在这个区间范围内,随着帘线伸张率的逐步降低,胎侧烂洞废品率也逐步减小;根据其实施例1-3与对比例1和对比例2的实验数据对比,能够得出:当胎体帘线伸张率在低于1.15%或高于2.08%时,其实验效果会造成胚胎烂洞废品率高于现有技术,从而能够反向验证本发明中规格为225/70R19.5的轮胎,胎体帘线伸张率在1.15%-2.08%这一范围的特殊性。其中实施例1中,胎侧烂洞率相较于现有技术,废品率有所降低,但是仍无法满足现有技术中轮胎对胎侧烂洞废品率的实际要求,因此该种轮胎规格下,胎体帘线伸张率的范围限定为:1.15%-2.08%。

通过调整成型机设备面板参数,依次逐级增加成型平面宽,随着平面宽的增加,钢圈复合件间距离增大,即钢圈间的胎体帘线长度逐渐增长,胎体帘线伸张率随之依次降低。但胎体帘线伸张率必然存在,无限制降低而小于极限值时,将导致成品胎肩部帘线弯曲、胎里不平等缺陷,根据制造工艺条件和产品开发经验,除特殊规格外,全钢胎体帘线伸张率t≥1.2%。

本发明结构新颖,运行稳定,本发明在使用时,通过对胎体帘线伸张率范围的限定,使本发明相较于现有技术,对应调整了胎体成型的平面宽,增加了胚胎内胎体帘线长度,减少胎体帘线的抽动量和时间,避免成品胎出现帘线弯曲、胎里不平等缺陷,使胎胚侧部在硫化定型过程中与模具侧板快速的紧密吻合,通过胶囊对胚胎的定型压力作用形成对硫化胶囊的挤压,消除气泡的集中空间,使胚胎侧部气泡均匀分散,降低了轮胎制造过程中的胎侧烂洞废次品率,同时提升了产品性能和寿命。

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的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,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。

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