[發明專利]一種寬基載重子午線輪胎成型機帶束鼓及設計方法

有效

• 申請號: 201610046211.8
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105718678B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 周海超;王國林;李凱強;周偉
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種寬基載重子午線輪胎成型機帶束鼓及設計方法，將帶束鼓的中間段設計為凸出的曲面結構，帶束鼓表面的輪廓線由兩段直線段與位于兩直線段間的弧形段組成，根據理論材料分布圖中主帶束層的寬度、曲率半徑、1號帶束層直徑、伸張率初步確定弧形段的寬度d、曲率半徑R、帶束鼓的直徑D、兩段直線段的長度l₁、l₂。然后，通過輪胎成型仿真方法，以簾線伸張率和胎面膠料流動均勻性作為判斷標準，優選確定最佳參數。本發明有效控制帶束層的簾線伸張率，徹底解決定型時帶束層簾線受力不均勻的問題，消除了機內定型過程中寬基輪胎胎肩膠料向胎冠中心流動的異常現象，提高了輪胎的耐久性能，具有極強的可實施和可操作性。

技術領域

本發明涉及輪胎成型工藝流程制造領域，尤其是一種寬基載重子午線輪胎成型機帶束鼓及設計方法。

背景技術

近年來，低碳經濟不斷推動輪胎向降低油耗、減少排放、提高安全性方向發展，輪胎寬基化是實現這一目標的重要途徑之一。寬基載重汽車輪胎是指高寬比為0.65及以下的輪胎。寬基輪胎的主要表征是扁平化、無內胎化、寬輪輞。在車輛上寬基輪胎單胎代替普通輪胎并裝雙胎，主要用于載重汽車的驅動輪、掛車輪和半掛車輪上。

米其林X-one寬基輪胎的技術特點是胎冠部位采用0°帶束層，即以400m的無接頭鋼絲以0°角連續纏繞在胎冠上，以保證胎面接穩定、應力分布均勻，使輪胎抓著性能提高，胎面磨損更均勻，行駛里程延長。

子午線輪胎成型機(三鼓式)上有三種功能的成型鼓：胎體鼓——把胎側、內襯層、胎圈、耐磨膠、胎體層組成胎體筒的成型鼓；帶束鼓——在此鼓上完成帶束層/胎冠的貼合；主成型鼓——完成定型、壓實等，形成最后的胎坯。

帶束鼓一般若干塊扇形塊組成，通過更換扇形塊或調節螺母來實現帶束層鼓直徑的調節。

帶束鼓一般為圓柱形鼓，這導致成型過程中不同位置帶束層的伸張率不一樣，胎冠中心處伸張較大，胎側處較小。然而，寬基胎帶束層較寬，在輪胎帶束層/胎冠的貼合時，加劇了簾線受力不均勻的現象，特別是在采用了零度纏繞寬基輪胎上。圖9為某公司生產的零度纏繞寬基胎斷面圖，在胎冠中心處，帶束層箍緊作用強；帶束層端點處，帶束層箍緊作用弱。在輪胎硫化機內定型時，由于子午線輪胎胎體簾布中的簾線角度應為90°，簾線之間僅僅靠橡膠膠料連結，稍有拉伸便使簾布變形，就會導致胎肩處膠料向胎冠處流動，造成輪胎里凹凸不平，影響輪胎結構和均勻性。

近年來，輪胎CAE技術得到了飛速的發展，輪胎成型過程仿真技術也日趨成熟。中國專利公開號為CN101923589A的專利文獻公開了子午線輪胎成型過程的模擬方法。三角輪胎股份有限公司的高明以Abaqus為仿真分析平臺，模擬了215/35R18輪胎的成型過程，分析了輪胎設計工藝參數對成型輪胎胎坯形狀的影響。但目前輪胎成型過程的模擬方法注重實現過程，尚未對成型過程的膠料流動異常現象進行分析，并未提出通過成型機帶束鼓的改進實現膠料流動的改善，從而提高成品輪胎質量。

發明內容

為了解決的載重寬基子午線輪胎機內成型時的膠料異常流動的問題，本發明提供一種寬基子午線輪胎成型機帶束鼓及其設計方法，所述寬基子午線輪胎成型機帶束鼓為曲面鼓結構，解決了的載重寬基子午線輪胎機內成型時的膠料異常流動的問題，能夠有效改善胎體鋼絲簾線受力狀態，并且該曲面鼓結構實現起來簡單易行，成本低。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

一種寬基載重子午線輪胎成型機帶束鼓的設計方法，其特征在于，輪胎成型機帶束鼓的中間段為凸出的曲面結構，所述帶束鼓表面的截面輪廓線由兩段直線段與位于兩直線段之間的一段弧形段組成，弧形段的寬度d為理論材料分布圖中3號帶束層的寬度80％-120％；弧形段的曲率半徑R為3號帶束層的曲率半徑的70％-130％；所述帶束鼓的直徑D、兩段直線段的長度l₁、l₂為：