我国轮胎硫化机设备的发展历程

杨顺根

(中国化学工业桂林工程有限公司，广西 桂林 541004)

我国轮胎硫化机设备的发展历程

Development of tyre curing press in China

杨顺根

(中国化学工业桂林工程有限公司，广西 桂林 541004)

轮胎硫化是轮胎生产过程中的最后一道工序，也是决定成品轮胎质量的一道重要工序之一。我国轮胎硫化机设备的发展如同世界各国一样，经历了立式水压轮胎硫化罐、普通轮胎个体硫化机和轮胎定型硫化机等发展过程，而轮胎定型硫化机的发展过程尤为曲折，耗费了大量人力物力，才成为今天生产轮胎定硫化机的大国。

轮胎硫化机；除氧装置；轮胎定型；节能

1 立式水压轮胎硫化罐

从20世纪50～70年代的30年时间内，国内轮胎行业主要生产斜交轮胎，且骨架材料以棉帘布为主，胎体重，耗材多。由于技术原因，主要使用立式水压轮胎硫化罐硫化，一个硫化罐可以同时硫化12～14条轮胎。用立式水压轮胎硫化罐硫化斜交轮胎，需要配置空气定型机、硫化滚道、合模机、启模机、拔水胎机及高低压水泵泵站和蓄力器等附属设备。

我国设计生产立式水压轮胎硫化罐始于20世纪中后期，由苏联提供的技术资料是唯一的设计依据，第一个制造立式水压轮胎硫化罐的是沈阳橡胶机械厂。1960年初，沈阳重型机器厂加盟生产。到1970年，广东湛江机械厂、益阳橡塑机械厂等单位相继参与立式水压轮胎硫化罐的生产。到了1990年，随着子午胎生产技术和轮胎定型硫化机技术的日趋成熟，以及化工部“以机代罐”措施的强制实施，立式水压轮胎硫化罐的生产及使用日渐减少，除保留生产及使用少量大规格工程轮胎硫化罐外，几乎到了全部停产的程度，橡机企业和南北两个橡胶设计院的精力都集中在轮胎定型硫化机的开发及技术水平和质量的提高上。

但是，从20世纪90年代中期开始，由于工程轮胎生产的快速发展及工程轮胎定型硫化机尚处在开发阶段，为此立式水压轮胎硫化罐一度又受市场青睐。福建华橡自控技术有限公司和益阳橡塑机械厂分别生产出内径从1 600 mm到4 200 mm共6个规格的硫化罐和2 200 mm到4 000 mm共5个规格的硫化罐。青岛方圆达生产的硫化罐罐体内径达4 700 mm。2002年，福建华橡自控技术有限公司开发了一种短立柱无主柱3 500 mm工程胎硫化罐。桂林橡胶院根据桂林轮胎厂进口美国阿克隆公司的工程胎胶囊定型装置设计了一套新的胶囊定型装置，以供工程胎硫化罐配套使用。随着工程轮胎的子午化及工程轮胎定型硫化机的开发成功，到2010年左右，立式水压轮胎硫化罐逐渐再次淡出市场。

在20世纪70～80年代，立式水压轮胎硫化罐为适应当时硫化尼龙斜交轮胎的需要，上海正泰橡胶厂和大中华橡胶厂等轮胎企业率先设计制造了罐外后充气冷却装置，与硫化罐配套使用，以防尼龙（锦纶）轮胎在硫化出罐后的冷却过程中产生收缩变形而影响轮胎质量。进入20世纪80年代中后期，由于带有后充气冷却装置的轮胎定型硫化机的推广使用，这种后充气冷却装置随同硫化罐一起退出市场。

2 轮胎个体硫化机

所谓轮胎个体硫化机，是一种在1940年由美国发明的，过去用于硫化斜交轮胎的非定型轮胎双模硫化机，生胎需要用空气定型机装入水胎充气定型后才能装入硫化机硫化。在1950年初期，沈阳橡胶三厂从捷克斯洛伐克进口过少量个体硫化机。1960年，为援缅工程设计生产过数十台45″个体硫化机，后因援缅工程停止，这些硫化机就调拨给1969年新建的桂林轮胎厂，力车胎设备调拨到了宜昌橡胶厂。

用个体硫化机硫化轮胎时，由于同样需要装水胎和拔水胎等劳动强度很大的操作，与立式水压轮胎硫化罐相比较，没有什么优越性，因此没有被轮胎企业认可而得到发展。

3 轮胎定型硫化机

3.1 轮胎定型硫化机发展历程

二次大战结束时，西方工业发达国家就已经开始使用轮胎定型硫化机硫化轮胎。1982年，上海正泰橡胶厂从德国Metgler公司引进的成套轿车子午胎二手生产设备中有几十台德国Krupp公司在1950年末和1960年初制造的机械式轮胎定型硫化机，当时这些硫化机至少已经使用了二、三十年。

我国开发轮胎定型硫化机经历了漫长而曲折的过程，几度纳入开发计划，几度折戟沉沙。从1958年开始，开发轮胎定型硫化机的计划已经提到了日程，根据美国专利设计有爬背式装胎机构的55″轮胎定型硫化机。1970年，大连橡胶塑料机械厂完善设计，生产了数十台，用于河南轮胎厂，由于性能和可靠性欠佳而被淘汰。

1969年，北京橡胶院和大连橡胶塑料机械厂在上海正泰橡胶厂现场设计55″轮胎定型硫化机，由于对采用何种方式对模具施加合模力的方案意见不一致而不欢而散，大连橡胶塑料机械厂坚持采用在下蒸汽室的下模下方设置波纹管加压的设计方案，波纹管硫化机交青岛橡胶二厂使用，以失败告终。1974年，上海轮胎机械厂设计生产了42″轮胎定型硫化机。

在文革中的1970年10月，化工部在沪召开了三线建设湖北十堰东风轮胎厂设备协调会议，安排了55″和65″子午胎定型硫化机的开发计划，上海轮胎机械厂则拍着胸脯保证50天完成制造任务，结果自然未能实现，事实上当时国内轮胎行业的子午胎技术都还没有过关。

在1975年之前，当时国内的技术水平还不足以开发生产性能好、可靠性好的轮胎定型硫化机，对机内定型、热工管路系统、润滑系统、自动控制系统，胶囊设计制造、过热水除氧、专用电机及安全防护等诸多基本问题，都没有满意的解决方案，自行设计的定型硫化机只是一次又一次的交了学费而已。

然而失败不止，开发不止，桂林橡胶院和北京橡胶院依然先后设计了多种规格的轮胎定型硫化机。桂林橡胶院设计的硫化机有：1975年设计了46″轮胎定型硫化机；1977年设计了40.5″轮胎定型硫化机；1978年设计了LL-B1900/600（75″）轮胎定型硫化机；1982年设计了46″和63.5″轮胎定型硫化机。北京橡胶院设计的硫化机有：1974年设计了55″轮胎定型硫化机；1993年协同江门化机厂和广州轮胎厂共同设计了42″液压轮胎定型硫化机。

46″和42″轮胎定型硫化机曾分别获得过化工部和上海市科技进步奖。尽管如此，设计的这些硫化机大多未被市场认可。与此同时，其他企业设计制造的轮胎定型硫化机同样未被市场认可。

在使用国产轮胎定型硫化机无果的情况下，化工部橡胶司和上海橡胶公司克服文革中极“左”思想的干扰，1973年开始为上海大中华橡胶厂引进日本神钢的BOM650-55″和BOM950-63.5″机械式轮胎定型硫化机，为上海正泰橡胶厂引进日本三菱重工的MHI-NRM45.5″/300和MHI-NRM46″/385机械式轮胎定型硫化机。为提高国产硫化机的水平，化工部橡胶司在1975年组织桂林橡胶机械厂和桂林橡胶院共赴上海大中华橡胶厂开展消化吸收工作，首先消化吸收的是63.5″轮胎定型硫化机，在工作过程中发生修改原机设计还是先仿制后改进的矛盾，最后导致分手，由桂林橡胶机械厂独自完成施工图的消化工作。桂林橡胶院人员转到正泰橡胶厂进行消化吸收40.5″轮胎定型硫化机的工作。通过消化进口硫化机的技术，发现原国内硫化机技术与国外技术相比，存在着巨大差距。通过消化吸收国外技术，国内轮胎定型硫化机的开发和生产，开始走上快速发展的道路。

1976年，桂林橡胶机械厂首先试制了一台消化吸收的63.5″轮胎定型硫化机，效果不理想，随后又试制了55″轮胎定型硫化机。1981年9月18日至20日，化工部机械制造局、科技局和橡胶司在桂林召开了技术鉴定会，接着在1981年9月21日至22日召开了轮胎定型硫化机使用总结推广会。与此同时，三明化工机械厂、湛江机械厂生产出了55″轮胎定型硫化机，上海轮胎机械生产了42″AB型轮胎定型硫化机（B型胶囊，横梁升降后移式开模），益阳橡胶机械厂和上海轮胎厂生产了40.5″A型轮胎硫化机等。

桂林橡胶机械厂通过消化吸收国外技术，积累了经验，培养了人才，为持续发展硫化机奠定了基础，从1990年开始，进入了硫化机大发展时期。该厂硫化机的发展历程如下：

1990年开发成功第一台1050和1030R1B型轮胎定型硫化机；

1993年开发成功第一台1145（Z）、1525、1900型轮胎定型硫化机；

2000年开发成功第一台48″、65″、67″液压轮胎硫化机；

2002年开发成功第一台1600液压硫化机，1050A、1700R1B及B、1900和2250平移式轮胎定型硫化机；

2003年开发成功第一台1700液压轮胎硫化机；

2005年开发成功第一台3000（117″）机械式轮胎定型硫化机；

2009年开发成功第一台5000（200″）机械式轮胎定型硫化机，也是规格最大的硫化机。

三明化工机械厂在1986年开发成功LLB1525/430×2A硫 化 机，1989年 开 发 成 功LLAB1170/220×2硫化机，并逐渐形成系列。

在发展过程中，桂林橡胶机械厂对B型硫化机上横梁的运动轨迹作了改进，由向上向后翻转式改为向后平移式，改善受力情况，有利提高工作精度。

益阳橡塑机械厂、湛江机械厂和大连橡胶塑料机械厂在自行开发硫化机受阻的情况下，走了一条引进国外技术及和国外企业合作生产的道路。益阳橡塑机械厂在1995年引进日本神钢的CUEX-51系列液压轮胎定型硫化机，目前成为企业的主要产品之一，同时也是主要出口产品之一。湛江机械厂从1992年起利用三菱重工的PC-X43R300-R1B型液压轮胎定型硫化机技术生产硫化机，在轮胎企业率先推广使用液压轮胎定型硫化机，在银川橡胶厂验证了用液压轮胎定型硫化机硫化轮胎的优越性。大连橡胶塑料机械厂在1983年10月与美国NRM公司签订引进系列硫化机制造技术合同，产品规格有40.5″、46″、55″、63.5″、85″和87″。为消化吸收这些技术，中国化工装备总公司于1987年3月17～19日在北京召开了“NRM硫化机设计制造技术推广应用会”，硫化机制造企业派员参会，未获预期结果，最终仅技术引进单位大连橡胶塑料机械厂生产了为数不多的63.5″轮胎定型硫化机，由于市场认可度低而退出市场。

2010年，福建华橡自控技术有限公司（三明化机厂）开发生了新结构70″R1B型子午胎液压定型硫化机，侧板框架结构，开合模垂直升降，插销锁模，左右模各有4个下置式加压油缸加压，独立上下环升降，钢圈升降及快速更换胶囊，热板加热，装卸驱动，线性导轨导向升降装胎机械手。

国产液压轮胎定型硫化机的发展，经历了一个认识和转变的过程。在20世纪80～90年代，首先对液压硫化机硫化子午胎的精度和性能认识模糊，二是液压系统质量尚存在可靠性问题，三是价格问题，四是维护保养缺乏经验。事实证明，银川橡胶厂利用PCX43R300型硫化机生产的60和65系列无内胎轿车子午胎可以达到H级，质量得到了保证。

随着国产液压轮胎定型硫化机技术水平的提高和质量的保证，成为当前轮胎企业硫化高等级子午胎的首选设备。

在市场大力发展高等级子午胎的前景下，对液压轮胎定型硫化机需求日增，除桂林、三明、益阳和湛江四地生产液压轮胎定型硫化机外，其他企业在市场推动下，纷纷加入液压轮胎定型硫化机的开发生产。广东巨轮模具公司和山东豪迈科技公司从生产轮胎活络模向生产液压轮胎定型硫化机和机械式硫化机方向拓展，巨轮模具公司目前已达到年产400台以上液压硫化机的能力，并打开了市场。软控股份等企业也加入到了生产液压轮胎硫化机的行列。

山东豪迈科技在2015年签约为天津国际联合轮胎开发210″液压轮胎硫化机，成为继桂林橡机厂之后国产硫化机规格之最。

在2005年之后，业内外又增加了可以批量生产轮胎硫化机的企业，主要有生产42″～130″液压轮胎硫化机的华澳轮胎设备科技（苏州）公司、年产200台以上各种轮胎硫化机的萨驰公司等。轮胎硫化机生产企业盲目增加，导致生产能力严重过剩，并增加了原来主要生产轮胎硫化机的企业的生存压力。

自1974年上海大中华橡胶厂和正泰橡胶厂引进日产硫化机开始，这是一个发展国产轮胎定型硫化机的转折点。经过约40年的发展，生产轮胎定型硫化机的企业达到40多家，其中生产液压轮胎定型硫化机的企业有30多家，可以生产36″～200″机械式轮胎硫化机和36″～ 210″液压式轮胎定型硫化机，并可设计和生产任何规格和结构形式的硫化机，从批量进口转变到批量出口，每年有各种规格的轮胎定型硫化机出口到世界著名轮胎企业。

在1970年末到1980年，由于使用不同结构形式的硫化胶囊，从而引发了A型硫化机和B型硫化机之争。随着不同机型技术的相互融合和改进提高，又出了AB型、R1B型和C型机等机型。发展到今天，通过实践和改进基本统一了认识。

在开发、生产和推广使用轮胎定型硫化机的进程中，除橡机技术人员作出了巨大贡献外，化工部橡胶司、化工部设备局（中国化工装备总公司）在轮胎企业硫化设备进行大规模升级换代的关键时刻，就确定了“以机代罐”的技术路线和政策，1980年下令Φ2.2 m以下立式水压硫化罐停止生产制造，并组织设计胶囊定型装置，以配合Φ2.8 m以上大型工程胎硫化罐的使用。

化工部橡胶司潘春生为推进轮胎定型硫化机的生产和推广使用，做了大量工作，积极安排轮胎定型硫化机主机及配套件的生产，特别是热工管路系统中的各种执行元件（切断阀及两位四通滑阀等）、润滑件（气动干油泵及各种分配器）、专用电机、专用减速器、主令控制器、零压开关、差压开关及蒸汽定型阀等的试制和生产，保证轮胎定型硫化机的顺利试制、投产和使用。

3.2 轮胎定型硫化机的热水除氧装置

热水除氧装置是使用轮胎硫化机的重要配套装置。在1980年之前，对过热水除氧的重要性认识不足，也没有除氧的手段，所以硫化设备仅使用锅炉软化水，将水中的钙、镁、铁、镭等可溶性盐类经过处理降至最少即为合格，但水中的氧没有去除。热水中的氧在高温高压下会加速胶囊的氧化和腐蚀，堵塞管路。

从1980年开始，在与国外企业开展技术交流和引进热水除氧技术后，轮胎企业才开始重视过热水除氧的重要性。1987年12月，青岛化工学院开发成功首套DH03型热水除氧装置，用于山东荣成橡胶厂。除氧装置为直接接触式结构，除氧后热水含氧量为0.02～0.035 ppm。根据国外标准，热水除氧后的含氧量达到≤0.05 ppm为合格。

1988年7月，湛江机械厂根据美国EnVirex技术生产了一套热水除氧装置；之后相继生产有四种规格，最大供水量分别为135、200、250和300 m³/h。与此同一时期，北京橡胶院、山东泰安化机厂、吉林化工设备厂等单位相继参与了热水除氧装置的开发生产。

3.3 轮胎定型硫化机的节能措施

橡胶工业制品生产中硫化轮胎的能耗居其他橡胶制品硫化能耗之首，而在轮胎生产的总能耗中，硫化能耗占到60%，消耗的蒸汽则要占到80%～90%。

据日本神钢资料介绍，硫化一条50 kg重的载重轮胎，理论上需要105 000 kJ热量，然而实际上由于从硫化机及管路系统散发掉的热量和排放冷凝水与蒸汽所带走的热量，则需要约146 000～210 000 kJ的热量。所以，实际耗热量为理论耗热量的1.5～2倍。为此，自1990年以来，轮胎企业想方设法减少硫化轮胎的能耗，并在长期的生产实践中摸索出了许多有效的节能措施。

（1）保温节能

采用高保温性能的保温材料可显著减少硫化机相关部件的热量散失。如用热导率为0.04 kcal/m.h.℃的石棉和热导率为0.13 kcal/m.h.℃石棉硅酸钙取代玻纤、矿渣硅酸盐水泥、蛭石作为保温材料时，对于热板式硫化机可减少热量损失约36%，对于蒸锅式硫化机则可减少热量损失约50%。

（2）改变加热方式节能

在传统理念上，蒸锅式加热的B型硫化机适于硫化载重轮胎，热板式加热的A型硫化机适于硫化轻卡胎/轿车胎。在以生产斜交胎为主的年代，认为蒸锅式加热的B型硫化机加热模具均匀，但硫化结束后蒸锅内蒸汽排空和用冷却水冷却而浪费热能。因此，从节能观点看，热板式加热的硫化机节能。根据日本神钢数据，可减少蒸汽消耗40%以上，缩短硫化时间5%以上。

随着国内子午胎产业的发展，特别是载重子午胎生产的发展，对改造蒸锅式硫化机为热板式硫化机提出了要求，通过桂林橡胶机械厂和华南轮胎公司的努力，经过改造后采用热板加热的B型硫化机生产全钢载重子午胎时，可节约蒸汽30%以上。

（3）用真空泵取代蒸汽喷射器抽真空节能

B型轮胎硫化机原设计在机器开模时，用蒸汽喷射器对B型胶囊进行抽真空，以便卸胎，从而消耗大量蒸汽。根据风神轮胎公司的经验，将一组36台B型1525硫化机改用真空泵抽真空后，年可节约蒸汽1万t，每台硫化机减少蒸汽消耗33%，抽真空系统节约费用80%。

（4）调整硫化工艺节能

轮胎企业和橡机企业通过多年生产实践和试验，探索和采用了下列轮胎节能硫化新工艺。

（a）等压变温硫化工艺节能

桂林橡胶机械厂提出了等压变温硫化工艺，并与轮胎厂合作付诸实施。轮胎在蒸汽定型后的1 min内缓慢充入1.4～1.6 MPa高压蒸汽，保持若干分钟后充入过热水，循环若干分钟后，待内温内压达到过热水的温度和压力后关闭过热水回水阀，停止过热水循环，进入正硫化，保压到硫化结束。该工艺可提高生产能力10%～15%，减少过热水用量52%，电能消耗减少70%。

（b）高温过热水、高温蒸汽硫化工艺节能

提高硫化内温和外温可缩短硫化时间而节能。硫化145/80R12子午胎时，用温度≥180 ℃、压力2.4～2.8 MPa的过热水及外压0.8～0.9 MPa的蒸汽取代一般硫化条件时，生产效率提高50%。用210～213℃、2.05 MPa高温高压蒸汽作内压热媒和外温180 ℃± 2 ℃硫化165/70R13子午胎时，硫化周期可减少到12.5 min，提高效率1倍。

（c）高温变温硫化工艺节能

山龙玲珑集团制订相应的工艺规程，采用高温变温硫化工艺硫化子午胎时，提高生产效率，提高产品耐久性，节约蒸汽约40%，冷凝水回收。

（d）缩时硫化工艺节能

在确保硫化质量的前提下，青岛黄海集团制订相应的硫化规程，对部份规格半钢子午胎进行缩时硫化试验，产品检验合格，可提高硫化机生产能力25%～31%。

根据理论，比较科学的做法，缩时硫化工艺应与采用以等效硫化理论为基础的微机硫化仪相结合，根据测温数据制定轮胎硫化程度和胶料硫化匹配的最佳硫化条件。珠江轮胎公司采用以硫化仪数据为基础的硫化规程，可减少硫化时间约4%～15%。

（e）高温蒸汽-氮气硫化工艺节能

充氮硫化工艺始于20世纪60～70年代国外轮胎企业，到80年代初由日本神钢向我国轮胎企业介绍充氮硫化的理论和优点，但其时我国轮胎企业采用轮胎硫化机硫化轮胎尚处于初始阶段而未被引起重视，直到20世纪90年代中才开始尝试采用充氮硫化工艺。充氮硫化工艺中所用氮气纯度要求达到99.99%以上，不纯的氮气会影响胶囊寿命。采用高温蒸汽-充氮硫化工艺可减少硫化时间18%，减少蒸汽用量50%以上，延长胶囊寿命25%～100%。

高温蒸汽-氮气硫化工艺首先向胶囊内充入1.4～1.5 MPa高温蒸汽，几分钟后充入2.5 MPa左右的氮气，利用氮气的“保压变温”硫化工艺直至硫化结束。目前已在各种子午胎硫化工艺应用。根据双钱股份公司介绍，将充氮硫化工艺应用于B型硫化机硫化11.00R20全钢载重子午胎时，可提高轮胎质量，RFV（径向力波动）和LFV（横向力波动）可改善20%～30%。与用过热水硫化相比，减少能耗30%以上。

（f）乏汽利用和改进冷凝水外排方式节能

利用硫化机排出的乏汽和减少排放冷凝水排出的蒸汽也是轮胎硫化机的节能途径之一。华南轮胎公司利用8～10 t/h、压力0.3～0.35 MPa载重胎硫化机群外温外排蒸汽用于双效溴化锂制冷机制冷。两套溴化锂制冷机年节约用电535万kw·h。对1525硫化机群外压冷凝水排放系统进行改造。通过摸索确定排放时间后统一调定电磁阀的动作程序，以减少蒸汽的外排，该通过改造后的系统可节约蒸汽30%。

3.4 轮胎定型硫化机组、无胶囊轮胎定型硫化机和电动螺旋轮胎定型硫化机

3.4.1 轮胎定型硫化机组

轮胎定型硫化机组是20世纪60年代末70年代初由当时苏联开发的若干副轮胎硫化工位共用一个开合模机构的一种轮胎硫化设备，其主要特点是充分利用开合模机构，以平衡轮胎硫化时间和开合模机构的工作时间。轮胎定型硫化机组与双模轮胎定型硫化机相比，可以节省大量钢材。

原苏联开发的轮胎定型硫化机组有B1TM-2-100（16个模型）、B1TM-2-200（30个模型）和B1TM-2-300（34个模型）三种型号，各设有4～6个备用工位，机组采用A型和B型胶囊。模型采用斜面错齿锁模机构锁模。1980年，我国赴苏考察团发现当地企业依然使用轮胎定型硫化机组硫化轮胎，但苏联在1967年出版的轮胎工厂硫化设备—书中只字未提轮胎定型硫化机组。

我国在1975年由北京橡胶设计院和桂林橡胶设计院设计了B20C-1450型10个工位20个模具的轮胎定型硫化机组，拟用于硫化7.50-20及以下规格的轮胎。样机安装在北京轮胎厂，几经试用，终未成功投产。在21世纪初，佳通轮胎公司重提设计使用轮胎定型硫化机组，先后和桂林橡胶设计院和北京橡胶设计院联系，最终也没有结果。

在以生产斜交胎为主的年代，轮胎定型硫化机组具有一定的使用价值，但到了以生产子午胎为主的年代，再去研究使用轮胎定型硫化机组已无实际意义，它的功能和精度无法满足硫化子午胎的要求。

3.4.2 无胶囊轮胎定型硫化机

在20世纪70年代前后，国外曾设想开发无胶囊轮胎定型硫化机，并申请了专利。专利提出利用机械膨胀加压的方法取代胶囊膨胀加压，以消除易损件胶囊的消耗，节约胶料，但未能实施工业应用。

据介绍2013年，北京化工大学和三角集团等单位开展了低断面轮胎直压硫化技术的研究。所谓直压硫化，即利用可以径向伸缩的钢性内模具取代B型中心机构的硫化胶囊，内模具采用电磁感应加热。试验证明：硫化压力可提高25%，轮胎动平衡性和均匀性提高30%，节能40%。该技术的实质和国外70年代专利类似。

3.4.3 电动螺旋轮胎定型硫化机

这是一种在21世纪初由青岛科技大学吕柏源教授构思了30多年后提出的新结构轮胎定型硫化机。机器呈框架式结构，由设在框架顶部的电动传动系统通过螺旋副带动上模开合模及锁模。2003年撰文介绍，与传统机械式轮胎定型硫化相比，可节省钢材40%～50%，减少占地面积20%。2007年，与桂林橡胶机械厂签订了技术转让合作协议。桂林橡胶机械厂据此优化了设计，可惜未找到用户。螺旋副开合模的一个弱点是速度慢，影响生产效率。

3.4.4 轮胎模具

用于硫化轮胎的模具是使用轮胎定型硫化机的重要附属工具，它决定成品轮胎的几何形状和几何尺寸的精度及内在质量，因此对轮胎定型硫化机应用而言意义重大。

轮胎模具有两半模和活络模两种。两半模主要用于硫化斜交轮胎，活络模则主要用于硫化子午线轮胎。在1985年之前，由于我国主要生产斜交轮胎，对模具的要求不高，模具企业主要生产两半模。两半模结构简单，价格低。国产两半模主要大多用铸钢制造，人工划线，粗铣花纹，人工修饰，生产方法原始、落后，加工精度难以达到要求。

从20世纪70年代中期开始，国家进一步推进子午胎的发展，提出了研发子午胎活络模的课题，桂林橡胶设计院在1974年及以后设计了11-18、12-18、 12.00-20、9.00-20等级规格的子午胎活络模，均为圆锥面结构，未获工业应用。

进入1980年，通过上海正泰橡胶厂、桦林橡胶厂和朝阳轮胎厂等企业先后从国外成套引进子午胎生产技术和生产设备，进一步认识到掌握子午胎活络模技术的重要性。1987年，沈阳模具厂从德国AZ公司成套引进了子午胎活络模生产技术和五轴联动加工中心等主要加工机床。技术引进为发展子午胎活络模产品奠定了基础。

经过约30年的发展，轮胎子午化率已经达到90%以上，因此两半模的使用减少到了近乎被淘汰的状况。由于子午线轮胎的结构特点，当采用两半模硫化时，合模时会使带束层和胎体帘布层产生位移而影响轮胎质量，而采用由多个扇形块组成的活络模硫化轮胎时，合模时各扇形块同时径向向里缩拢，组合成一副完整的硫化模型而不会影响胎体骨架材料位置的变化，可确保轮胎质量。

国内子午胎活络模产业的发展极为迅速，从1980年末到2014年，我国轮胎模具企业已有100余家，主要企业有20多家，其中广东巨轮模具公司、广东揭阳天阳模具公司和山东豪迈机械科技公司已成为生产子午胎活络模的龙头企业，这3家企业的销售收入占轮胎模具行业销售收入的50%。2013年，全国26家主要轮胎模具企业的销售收入为40余亿元，2014年达到42.2亿元；全国轮胎模具从业人员达12万人。目前，全国轮胎模具企业均为民营企业。

在2011年之前，我国有两家有点名气的国营轮胎模具企业，即沈阳模具厂和上海橡胶厂。在2005年前后，沈阳模具厂兼并了上海橡胶模具厂。但到了2011年，沈阳模具厂虽有引进技术，同样由于经营不善，买断职工，宣布破产。

活络模是一种结构复杂和精度要求很高的轮胎模具，目前主要有圆锥结构和平面结构两种结构形式，以平面结构为主。所用材质有铸钢、合金铸钢和合金铸铝。加工方法有精密铸造，电火花和数控雕刻三种工艺。

目前生产高等级活络模所需的原材料，由于国产货品质欠佳，尚需依赖进口解决。关键加工设备同样有赖进口。但近几年来，五轴联动机床国产化工作进展较快，高精度加工机床有望逐步国内解决。

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1009-797X(2016)05-0025-06

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10.13520/j.cnki.rpte.2016.05.005

杨顺根（1933-），男，高级工程师，全国橡塑机械信息中心资深顾问。

2014-10-30