一种用于解决轮胎胎冠气泡的方法以及轮胎

技术领域

本发明属于轮胎制造技术领域，具体地说涉及一种用于解决轮胎胎冠气泡的方法以及轮胎。

背景技术

在轮胎生产过程中，频繁发生胎冠气泡问题，为了解决该问题，现有技术改善措施包括调整成形压合参数、压合位置等，但上述改善措施效果甚微，仍不能有效解决胎冠气泡，影响轮胎质量，同时，反复调整压合工艺极易影响生产效率，无法保证轮胎质量的稳定性。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种用于解决轮胎胎冠气泡的方法以及轮胎，以解决现有技术中为解决胎冠气泡而反复调整压合工艺无法保证轮胎质量稳定性的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种用于解决轮胎胎冠气泡的方法，在成型过程中，采用辊体中部具有凸出部的后压辊对胎面以及带束层复合件进行压合成型，所述带束层复合件采用多层结构，在邻近所述胎面的2层带束层的厚度差级位置贴合差级胶片。

本技术方案进一步设置为，所述凸出部包括主压合面以及位于所述主压合面两侧的辅压合面，所述主压合面与辊体中轴线相平行，所述辅压合面倾斜设置，所述主压合面与所述辊体中轴线的间距大于所述辅压合面与所述辊体中轴线的间距。

本技术方案进一步设置为，在压合成型过程中，所述主压合面与胎面接触，所述辅压合面与胎肩接触，所述主压合面与所述辅压合面之间形成15°-75°的夹角。

本技术方案进一步设置为，所述凸出部的宽度为L，并满足：L＝L1±10mm，其中，L1为邻近所述胎面的带束层的宽度，宽度方向与轮胎断面的宽度方向一致。

本技术方案进一步设置为，所述凸出部还包括与所述辅压合面相接的侧面，所述侧面与所述辊体中轴线相垂直。

本技术方案进一步设置为，所述侧面的高度小于所述凸出部的半径的1/2。

本技术方案进一步设置为，所述胎面由多层胶片复合而成，所述差级胶片的材质与胎面底层胶片的材质相同，所述胎面底层胶片为邻近所述带束层复合件的胶片。

本技术方案进一步设置为，邻近所述胎面的2层带束层分别为第一带束层与第二带束层，所述第一带束层与所述胎面相贴合，所述第一带束层的宽度小于所述第二带束层的宽度，所述第二带束层的两边贴覆有包边胶片，所述差级胶片与所述包边胶片相接。

本技术方案进一步设置为，所述差级胶片的宽度为L2，其厚度为H2，且满足：L2/H2＝(L3-10)∽(L3-4)/H1±0.1，其中，L3为第二带束层的包边胶片与第一带束层在宽度方向的间距，H1为包边胶片的厚度，宽度方向与轮胎断面的宽度方向一致，厚度方向与宽度方向相垂直。

第二方面，本发明还提供一种轮胎，其包括胎面以及带束层复合件，所述带束层复合件采用多层结构，在邻近所述胎面的2层带束层的厚度差级位置贴合差级胶片。

本发明的有益效果是：

通过对后压辊的结构进行改进，促使后压辊形状与胎面、胎肩形状匹配，并结合邻近胎面的2层带束层的厚度差级位置贴合差级胶片，减少厚度差级，避免窝气，从根本上解决胎冠气泡的产生问题，避免操作人员因反复调整压合工艺影响生产效率，有效降低废次品率，提高轮胎质量的稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例中材料分布与胎冠气泡的位置关系图；

图2是现有技术中后压辊的结构示意图；

图3是本发明实施例采用的后压辊的结构示意图；

图4是本发明实施例中4层结构的带束层复合件与差级胶片的示意图；

图5是本发明实施例中3层结构的带束层复合件与差级胶片的示意图；

图6是本发明实施例中2层结构的带束层复合件与差级胶片的示意图。

附图中：1-辊体、2-主压合面、3-辅压合面、4-侧面、5-差级胶片。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。

胎冠气泡在国内各个轮胎厂家都有出现，通过对胎冠气泡进行观察以及切割分析，得出如下共性：1、产生气泡的位置大致相同，气泡位于带束层复合件正上方(包括带上束层差级处)气泡。2、上下模都有气泡或单侧有气泡，并且气泡成串状或成点状。3、气泡表面呈现蜂窝状且形状不规则。针对上述共性进行分析得出：1、气泡主要发生在带束层复合件上方，可能由于带束层复合件与胎面贴合窝气造成。由于胎面贴合后气体无法完全排出，胎面与带束层复合件之间的气体需要辅机的后压辊辅助排出，现有后压辊设计存在缺陷无法有效均匀排气。2、气泡位于带束层差级位置，可能由于带束层差级存在窝气造成，带束层差级存在窝气的原因有：胎面压合压力不足气体未排出；胎面胶片粘性差，压合时不能有效粘合；后压辊压合速度过快；或胎面压合速度与压合压力不匹配。通过以上胎冠气泡检查和断面分析仅能够简单确定可能是由于成型工艺压合问题导致窝气的产生。因此，本领域技术人员一般采取调整成形压合参数、压合位置等改善措施。该改善措施只能临时解决带束层复合件上方气泡问题，并不能从气泡产生机理方面解决根本问题。

基于此，首先，发明人从产生机理方面对胎冠气泡定位分析：以4层结构的带束层复合件为例，带束层复合件由下自上依次为1#带束层、2#带束层、3#带束层以及4#带束层，其中，4#带束层与胎面贴合，基于成品断面，气泡位于4#带束层正上方，气泡较大，割开后表内粗糙有气体排查，气泡距离胎面中部距离约50-60mm；气泡位于4#与3#带束层之间(及气泡位于带束层差级位置)。同时，发明人基于材料分布图分析胎冠气泡的位置关系，请参阅图1，并借助气泡机获取气泡位置图，进一步确认气泡所在位置。

其次，发明人从设备对轮胎产品的满足性方面分析：现有后压辊的压辊宽度及形状固定不变，请参阅图2，其在压合胎面过程中存在以下问题：由于后压辊宽度固定，生产窄胎肩规格时，胎面边部已经提前压实，胎面中部气体无法排出造成窝气。生产宽胎肩规格时，胎面局部位置滚压不到位，造成无法压实产生窝气。同时，后压辊形状与胎面形状不匹配，后压辊在压合胎面过程中胎面受力不均匀造成窝气。

最后，发明人从产品结构设计满足性方面分析：基于图1，产品结构设计要求存在差级，因此，存在以下问题：3#带束层与4#带束层之间存在厚度差级，此位置在上胎面过程中存在材料缺失窝气风险。带束层复合件上表内不平整，胎面在压合过程中气体无法顺畅排出造成窝气。3#带束层与4#带束层差级过小，轮胎在市场使用过程中易出现冠脱、冠爆等质量隐患。3#带束层与4#带束层差级过大，生产过程中产生胎冠气泡的风险较大且在轮胎后期使用过程中刚性不足。

综上所述，发明人从带束层复合件上方气泡产生机理方面进行分析，有针对性的对后压辊的结构、邻近胎面的2层带束层之间的厚度差级进行改进，以避免窝气导致产生气泡。

根据本发明实施例，提供了一种用于解决轮胎胎冠气泡的方法，请参阅图3至图6，在成型过程中，采用辊体1中部具有凸出部的后压辊对胎面以及带束层复合件进行压合成型，所述带束层复合件采用多层结构，在邻近所述胎面的2层带束层的厚度差级位置贴合差级胶片5。

需要说明的是，目前，带束层复合件一般采用2层结构、3层结构或4层结构。

优选的，辊体1采用尼龙制成，尼龙具有超高的耐磨性、耐热性、自光滑性及低耐磨特点。

在本实施例的用于解决轮胎胎冠气泡的方法，请参阅图3，所述凸出部包括主压合面2以及位于所述主压合面2两侧的辅压合面3，所述主压合面2与辊体中轴线相平行，所述辅压合面3倾斜设置，所述主压合面2与所述辊体中轴线的间距大于所述辅压合面3与所述辊体中轴线的间距。

具体地，在压合成型过程中，所述主压合面2与胎面接触，对胎面起到主要压合排气作用，所述辅压合面3与胎肩接触，所述主压合面2与所述辅压合面3之间形成15°-75°的夹角。

需要说明的是，辅压合面3倾斜设置，能够更好的与胎肩配合，避免边部气体无法排出。优选的，主压合面2与辅压合面3之间形成28°的夹角。

在本实施例的用于解决轮胎胎冠气泡的方法，请参阅图3，所述凸出部的宽度为L，并满足：L＝L1±10mm，其中，L1为邻近所述胎面的带束层的宽度，即最上层带束层的宽度，宽度方向与轮胎断面的宽度方向一致。

在本实施例的用于解决轮胎胎冠气泡的方法，请参阅图3，所述凸出部还包括与所述辅压合面3相接的侧面4，所述侧面4与所述辊体中轴线相垂直。

具体地，所述侧面4的高度小于所述凸出部的半径的1/2，有利于后压辊产生的压合力直接作用在胎面上。

试验1：设计不同宽度的后压辊，胎面尺寸不变，在同一机台相同工艺条件的情况下进行试验，得出的数据如表1所示。

表1：

从表1所示结果初步分析：胎面宽度相同的条件下，不同宽度的后压辊对胎冠上方气泡有影响，后压辊宽度为115mm、95mm时，胎冠气泡不良率为零。

试验2：使用宽度为90mm-120mm的后压辊，在同一机台相同工艺条件的情况下进行试验,增加轮胎检测数量，验证压合稳定性，得出的数据如表2所示。

表2：

从表2所示结果初步分析：邻近胎面的带束层的宽度相同(105mm)的条件下，后压辊设计宽度在95mm-115mm最符合标准，由此可以推断带束层复合件上方冠泡与邻近胎面的带束层的宽度、后压辊宽度有直接关系，且满足所述凸出部的宽度为L，L＝L1±10mm，其中，L1为邻近所述胎面的带束层的宽度，即最上层带束层的宽度，宽度方向与轮胎断面的宽度方向一致。

实际应用时，建立各规格轮胎邻近胎面的带束层的宽度数据库，根据邻近胎面的带束层的宽度按照要求加工后压辊并分类存放，根据轮胎规格，更换相应宽度的后压辊即可。

在本实施例的用于解决轮胎胎冠气泡的方法，请参阅图4-图6，所述胎面由多层胶片复合而成，所述差级胶片5的材质与胎面底层胶片的材质相同，所述胎面底层胶片为邻近所述带束层复合件的胶片。

需要说明的是，增加差级胶片5，减少带束层之间差级，避免此位置出现窝气点，同时，增加差级胶片5后，带束层差级间胶料流动更加充分，避免后期轮胎出现脱层问题。

在本实施例的用于解决轮胎胎冠气泡的方法，邻近所述胎面的2层带束层分别为第一带束层与第二带束层，所述第一带束层与所述胎面相贴合，所述第一带束层的宽度小于所述第二带束层的宽度，所述第二带束层的两边贴覆有包边胶片，所述差级胶片5与所述包边胶片相接。

具体地，所述差级胶片5的宽度为L2，其厚度为H2，且满足：L2/H2＝(L3-10)∽(L3-4)/H1±0.1，其中，L3为第二带束层的包边胶片与第一带束层在宽度方向的间距，H1为包边胶片的厚度，宽度方向与轮胎断面的宽度方向一致，厚度方向与宽度方向相垂直。

试验3：选取10R22.5规格，在确保工艺条件不变的情况，选取不同宽度及厚度的差级胶片5进行试验，差级胶片5选取的原则为成本投入最少、轮胎性能不受影响、生产效率不受影响，得出的数据如表3所示。

表3：

试验4：为验证表3所示结果在连续生产时稳定情况，按照以上方案增加试验数量持续进行验证，得出的数据如表4所示。

表4：

从表4所示结果初步分析：差级胶片5宽度17mm-23mm、厚度0.7mm-0.8mm时，未出现胎冠气泡，由此可以推断带束层复合件上方冠泡与差级胶片5宽度、厚度有直接关系，且满足所述差级胶片5的宽度为L2，其厚度为H2，L2/H2＝(L3-10)∽(L3-4)/H1±0.1，其中，L3为第二带束层的包边胶片与第一带束层在宽度方向的间距，H1为包边胶片的厚度，宽度方向与轮胎断面的宽度方向一致，厚度方向与宽度方向相垂直。优选的，差级胶片5为长方体形状。

在本实施例的用于解决轮胎胎冠气泡的方法，请参阅图4，带束层复合件采用4层结构，由下自上依次为1#带束层、2#带束层、3#带束层以及4#带束层，其中，4#带束层与胎面贴合，此时，4#带束层作为第一带束层，3#带束层作为第二带束层，差级胶片5位于4#带束层与3#带束层的厚度差级位置。

在本实施例的用于解决轮胎胎冠气泡的方法，请参阅图5，带束层复合件采用3层结构，由下自上依次为1#带束层、2#带束层以及3#带束层，其中，3#带束层与胎面贴合，此时，3#带束层作为第一带束层，2#带束层作为第二带束层，差级胶片5位于3#带束层与2#带束层的厚度差级位置。

在本实施例的用于解决轮胎胎冠气泡的方法，请参阅图6，带束层复合件采用2层结构，由下自上依次为1#带束层以及2#带束层，其中，2#带束层与胎面贴合，此时，2#带束层作为第一带束层，1#带束层作为第二带束层，差级胶片5位于2#带束层与1#带束层的厚度差级位置。

根据本发明实施例，提供了一种轮胎，其包括胎面以及带束层复合件，所述带束层复合件采用多层结构，在邻近所述胎面的2层带束层的厚度差级位置贴合差级胶片。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。