【关键词】生产设备；轮胎质量；影响研究
轮胎的生产过程中，与质量相关的不仅仅是生产原料与半成品质量，相关设备的性能与是否正确操作也对其有一定的影响。轮胎的生产过程主要包括炼胶、压延和挤出、成型和硫化。其中最为关键的部分为硫化，其可直接影响轮胎的产品质量。
1 轮胎生产成型的工序概述
1.1炼胶工序
为了后续的一系列压延、挤出、成型等工艺，需要在一开始对生胶进行塑炼，即炼胶工序，其目的在于使生胶的弹性降低，扩大其可塑性，获得满足后续工艺要求的流动性。
该部分工序包括选胶，即挑选出符合标准的原材料；烘胶，需要保证烘胶时间与温度的一致；切胶，将原材料切成大小合适的胶块。
该部分工序对原材料与机器操作的要求严格，只有优质的原材料配上符合的炼胶设备，才能在开机塑炼时，获得质量好、收缩性小的塑胶。
该部分涉及生产机器包括：开炼机塑炼、密炼机塑炼和螺杆塑炼机塑炼等三种机械塑炼法，不同的塑炼法对塑炼胶的质量影响较大。
1.2 压延、挤出工序
现工厂生产中的帘布压延大多使用四辊压延机，区别在于配置与测量控制的方式，方式不同会影响帘布质量。压延联动线的稳定状态是压延质量的保证，这方面需要控制的变量包括胶料温度、压延速度、供胶量以及冷却时间，涉及到压延机的辊筒间距和压延速度，避免堆积胶过多出现焦烧或供胶不足造成帘布露白。
挤出主要采用挤出机，包括胎面、胎侧、气密胶以及其他型胶，该部分工序影响到半成品质量、劳动效率以及能耗等。其中，胎面分为整体挤出与分层挤出两种，单层小规格胎面可使用单一胶料在一台挤出机上进行整体挤出，操作较为简单，需控制的变量包括：挤出口型、速度两者；胎面的分层挤出根据使用的机器不同方式也不同，一是集合挤出机和扁平机头，胎面不同部分在不同的口型板使用相应的胶料分别挤出；二是不同胶料分别挤出后在机外压合为一整体胎面。前者需频繁更换口型板和胶料，降低生产效率的同时也会影响挤出质量；后者可降低成本同时保证质量。
1.3 成型、硫化工序
轮胎生产的最后一道工序就是成型和硫化，不同于前面的工序出错后仍可重做，成型过程为化学反应过程，胶料性能改变，无法更改，故而该工序最为复杂，也更为重要。
胚胎经过成型机压制成符合工艺要求的胎坯后，可运到烘胎房进行烘胎，随后通过双/单模定型硫化机、硫化罐、四立柱硫化机、硫化机组以及机模一体硫化机等，根据硫化设备设计、加工模具及相应的工装，配置符合技术要求的胶囊或水胎。此时需要确保硫化用的介质及动力符合工艺要求。
2 相应生产设备
2.1开炼机
对于少量的塑炼可选择开炼机塑炼，其属于低温机械塑炼。机器装胶量小，故而可通过切胶查看胶料判定其表面质量和内在质量，从而确定排胶时间，故而可以产出质量较好、收缩性小的胶料。缺点是机器生胶加料时易弹出，操作难度大、生产效率低。
使用开炼机塑炼时，需要注意操作的方式和对设备状态的控制，这会影响到塑炼胶的质量。
2.2密炼机
塑炼量需求大时，通常选择容量更大的密炼机，其生产量更大，且人工消耗少，但需要的辅助设备更多，增加了设备成本。但其塑炼质量比开炼机稍差。使用时需要严格控制塑炼温度，温度过高或过低都达不到预期的塑炼效果；同时需要严格把控塑炼时间；最后需要稳定的转子转速、上顶栓压力和装胶量。
2.3成型机
轮胎坯的成型质量好坏与成型机的结构和配备的部件密不可分。轮胎成型机主要结构为机箱、主轴、刹车装置、内外扣圈装置、后压辊装置和标线仪等。同时轮胎成型机种类较多，例如手动成型机，成型的轮胎胎坯层级少、胎体薄，可运用于农用机，满足要求同时保持较高效率；胶囊反包成型机，成型的胎胚层级较多、胎体厚，适用于载重汽车胎和工程胎；专用的成型机，适用于成型特种轮胎胎胚，如钢子午线轮胎、巨型工程轮胎以及其它。
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2.4定型硫化机
定型硫化机分类以按胶囊及中心机构的形式分基本，即A型（AFV型）、B型（BOM型）、A B （ AUBO 型）和 RIB 型，可根据轮胎结构特点来选择配置。用定型硫化机硫化轮胎，可以在同一台机上完成定型、硫化、卸胎、后充等动作。
2.5硫化罐
硫化罐又分为：无水压硫化罐（俗称土罐）、水压硫化罐及带简易锁紧装置的硫化罐等，根据其结构及配置的工装不同，在选择时也会考虑其具体操作和效率。硫化罐与硫化机对比，前者硫化轮胎时更容易出现外观上的缺陷。
2.6四立柱硫化设备及其他硫化设备
四立柱硫化机特点为：占地面积小、结构简单、操作方便、用途广泛等，更适用于中小规格的轮胎硫化，通常使用与硫化机一样的附属设备和模具。此设备会出现液压系统泄漏或压力不稳定这类故障，故而需保持完好的液压系统。
硫化机组性能相较于前者，其性能还不完善，但属于效率较高的轮胎定型硫化设备，同时相较于硫化机，其设备费用低、零部件可进行充分利用。
其他硫化设备通常应用于部分特定场所，并不能广泛应用。
3 设备对轮胎质量的影响
3.1 挤出机的影响
在挤出过程中，常见的缺陷如胎面表面粗糙、气泡、焦烧、长短不一、产量下降等，与之有关的是挤出机各部位温度，胶料中水分、挥发物含量，口型板及机头流道尺寸是否合适，螺杆和衬套磨损是否超标，操作是否协调，冷却效果是否符合要求等方面。
3.2 成型机的影响
胎胚成型过程中常见的缺陷如：（1）歪圈，主要是由于设备精度差、成型鼓超标，或者操作不符合要求；（2）子口脱空，主要是由于成型过程中减步、漏步，胎圈或包布粘性差，反包时胎圈部位出现褶子，未将反包后胎圈部位压实，后压辊的两个压辊没有保持对称、压力不一致导致；（3）子口褶子，主要是由于帘布使用超出规定时间，上布筒时布筒扭歪，后压辊加压正包时前进速度过快，成型鼓直径超标等原因。
3.3 定型硫化机的影响
硫化前，需保证冷机台经过充分的预热，过程中车间温度不低于18℃，对机台进行检查，是否有异常动作，动力介质是否符合要求；硫化过程中，各个阶段严格把控，对突发情况有相应的应对措施；硫化结束后，需规定冷却，内压等同于外压时，缓慢开模，同时停机鼓风，将积水去除，保证胎圈与胶囊无黏连，后续进行后充过程，保证轮胎不变形。
3.4 硫化罐的影响
上文提到，硫化罐更容易使轮胎外观出现缺陷，可以通过减少操作误差来降低质量缺陷的出现率。
如轮胎外表面缺胶问题。可以采取的手段：（1）根据出现的部位、色泽判断缺胶的原因，相应改进磨具的结构，改变排气孔数量，更改排气量来改进缺陷问题；（2）改进内压水压力，通过调整内压水导管的插嘴孔径来实现；（3）在胚胎装入模具之前清理模型内腔，并保证胎胚表面的清洁度；（4）内蒸汽通过内水压把温度提高，保证胶料的流动性保持稳定，避免花纹肩下出现凹洞，花纹出现圆角等操作来保证轮胎设备尽可能少的受到机器的影响。
4 结束语
总结全文，生产设备与轮胎质量有很大的关联性，轮胎质量的保证需要良好的工艺条件以及性能稳定的生产设备，同时需要保证操作符合规定。不同的设备对轮胎质量的影响不同，在设备选择过程中，尽可能选择高性能的设备，在此基础上进行操作规范练习，利用操作尽可能的弥补设备的某些不足，充分发挥设备的潜能，尽最大可能去提高轮胎质量。
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论文作者:潘明强
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第21期
论文发表时间:2019/12/16
标签：轮胎论文; 质量论文; 设备论文; 胶料论文; 工序论文; 操作论文; 挤出机论文; 《工程管理前沿》2019年第21期论文;