半钢子午线轮胎二段成型机成型结构的设计与分析

牛通 汤环宇 陈强 杨璐

摘 要：半钢子午线轮胎二段成型机是制作半钢子午线轮胎的专用设备，具有性能稳定，工作效率高，操作简单方便等优点。半钢子午线轮胎二段成型机在设计上追求生产成本最小化，生产效益最大化。通过分析二段成型机的结构特点，了解其工作原理，优化二段成型机设计。

关键词：一段成型机；二段成型机；结构

随着轮胎产业的发展，轮胎行业的竞争越来越激烈。只有提高产品质量才能拥有更大的市场，成型工艺是轮胎制造过程中的重要环节，通过二段成型机将不同部位的零件组装成成品，所以如何优化半钢子午线轮胎二段成型机的结构，成为我们需要着重探讨的问题。

1 二次法成型机的结构

二次法成型机由第一段成型机和第二段成型机组成，第一，二段成型机共同完成轮胎的制作。

第一段成型机由主机，底座，尾架，正包与反包装置，下压辊，后压辊等组成，主要制作轮胎胎体，包括内衬层，胎体，钢圈，胎侧等部分。主机可以调节主轴的转动速度，同时可以控制主轴的制动；底座作为基台，上面安装有主机，下压辊等装置，后面安装有后压辊装置。支撑座和尾架箱共同组成尾架，支撑座可以在底座上做直线滑动，尾架箱上的汽缸可以使尾架箱随着支撑座移动；正反包装置由两部分组成，一部分在尾架上随尾架移动，另一部分在主机上，正包和扣圈完成后，在汽缸的作用下进行胶囊反包工作。下压辊由移动压辊和长海绵橡胶压辊组成，汽缸驱动下压辊的上下移动，右变频电机驱动移动压辊的水平移动；后压辊可做横向，纵向，回转运动，完成正包工作。

第二段成型机用于半钢子午线轮胎的第二段成型，主要由底座，主机，后压辊，传递环，贴合鼓供料架，胎面供料架和主辅机激光灯架组成。主机由主机箱，尾架箱和传动装置组成，贴合鼓由可以自动伸缩的带强磁块的瓦块组成，瓦块可以紧紧吸住带束层，使带束层实现自动贴合；传递环装置由夹持环和滑动底座组成，传递环有三个停止位置，一是贴合鼓正上方，二是中间停止位，即贴合鼓和成型鼓中间，三是卸胎位，在成型鼓上方；二段后压辊装置能实现侧包冠与冠包侧的工艺要求；胎面供料架用于直接在贴合鼓侧提供胎面，胎面通过长汽缸驱动支架从贴合鼓下方贴合；二段供料架提供两层带束层，一层冠带层的供料。材料具有自动导开，自动输送以及自動贴合的功能，两层带束带层为自动定长，自动裁断，自动贴合的结构形式。

2 二次法成型机的成型工艺

在一段机上完成内衬层，帘布层，胎侧胶，小料的贴合工作，构建基本胎体，在二段机上完成带束层，管带层和胎面的贴合工作，最终完成外胎成型工作。

内衬层，帘布，胎侧在一段机上由供料架按照一定的顺序将它们传送到主机的成型鼓上进行基本成型工作，成型鼓按照输入的程序，执行指定命令贴上胶料，内衬层和胎侧的胶料可以自动切断，帘布上的胶料需要手动切断。不同的轮胎用料不同，有的子午线轮胎需要小料。小料需要人工贴在成型鼓上，贴料时为了避免料之间不贴合，有空气泡等现象，在贴料的同时，使用海绵滚和下压辊进行反复滚压，减少了料层不贴合的现象。在汽缸的驱动作用下，指形片在扣圈架上进行胎体正包，然后给胶囊充气，汽缸使胶囊变形进行胎体反包，最后进行滚压，胎体成型。

在二段机上进行带束层，冠带层，胎面的贴合。在二段机上，带束层通过供料架传送到贴合鼓上，由于带束层中含有钢丝，贴合鼓具有强大的磁性，可以将带束层吸引过来，自动贴合成功；冠带层通过供料架传送到贴合鼓上，需要手动进行贴合；事先将胎面准备在百叶车上，然后人工放在供料架上，再由供料架送到贴合鼓上，供料架前段有滚压装置，作用是胎面到达贴合鼓时，通过滚压将胎面贴在贴合鼓的下面，然后贴合鼓转动，因为带束层和冠带层都有一定的粘性，所以在贴合鼓转动的过程中，胎面与带束层贴合。传递环移动到贴合鼓中间，传递环将粘贴在一起的胎面和带束层移动到中间位。与此同时，给成型鼓上套上一段机上做好的胎体，用成型鼓卡住胎体，在胎体内形成密闭空间，当传递环移动到成型鼓上方时，及时给胎体内充满气体，当胎体膨胀到一定程度时，与上方的带束层接触，此时停止充气，传递环与胎面和带束层脱离，移动到中间位置。成型鼓开始旋转，后压滚装置对外胎进行滚压，滚压结束，外胎内排气，将外胎取下装置，完成轮胎制作。

3 结语

半钢子午线轮胎成型机通过一些机械运动将制作轮胎所需要的各个零件组装成成品，轮胎要求性能良好，轮胎均匀，各材料之间贴合程度较好，这些要求促使成型机提高工作精密度与运行稳定性。市场对半钢子午轮胎成型机的要求和需求都越来越大，我们需要开发性能更好的成型机。

参考文献：

[1]谢济兴.基于ControlLogix的半钢子午线轮胎二次法成型机组分布式控制系统[J].橡塑技术与装备，2012（5）.

[2]唐文锋，汪传生.半钢子午线轮胎二次法成型机的改造创新[J].商情，2013（1）.

[3]刘培磊，潘钰均.半钢成型机二段主机调距控制系统技术改进分析[J].大科技，2014（18）.

作者简介：

牛通（1985- ），男，汉族，山东枣庄人，本科学历，山东丰源轮胎制造股份有限公司，研究方向：半钢轮胎工艺优化及轮胎设计方面。

汤环宇（1989- ），男，汉族，山东枣庄人，本科学历，山东丰源轮胎制造股份有限公司，研究方向：半钢轮胎工艺优化。

陈强（1983- ），男，汉族，山东枣庄人，本科学历，山东丰源轮胎制造股份有限公司，研究方向：半钢轮胎的花纹设计。

杨璐（1988- ），男，汉族，山东枣庄人，本科学历，山东丰源轮胎制造股份有限公司，研究方向：半钢轮胎工艺优化。