论文推荐丨宫璐等:7.00R16全钢子午线轮胎动平衡波动分析

财富   2024-11-19 16:56   北京  


《轮胎工业》2024年第44卷第10期

DOI:10.12135/j.issn.1006-8171.2024.10.0629

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作者简介

宫璐(1989—),女,山东威海人,三角轮胎股份有限公司工程师,硕士,主要从事轮胎生产工艺管理工作。


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7.00R16全钢子午线轮胎动平衡波动分析


宫璐,王炳刚,李海鹏,姜子源

(三角轮胎股份有限公司)


摘要:结合全钢子午线轮胎生产实际情况,分析7.00R16轮胎动平衡波动的原因,并提出相应的解决措施。通过采取内衬层压延工序增加自动纠偏装置、适时更换压延型辊和辊芯,成型工序保证双侧胎侧同时导开、加强操作培训和成型设备精度校验等改进措施,轮胎动平衡一级品率提升12.49%。

关键词:全钢子午线轮胎;动平衡;内衬层


主要内容


随着汽车行驶速度的提高和对乘坐舒适性的追求,轮胎动平衡性能显得越来越重要。当汽车在低速下行驶时,动平衡性能差的轮胎不会有明显的颠簸感,但当行驶速度提高时,方向盘抖动、上下颠簸、轮胎异常磨损及噪声等缺陷会明显体现出来。广义的轮胎均匀性主要是指尺寸偏差、质量不平衡及力的波动。

本工作主要研究质量不平衡问题,针对7.00R16轮胎,全面分析造成小规格全钢子午线轮胎质量不平衡的影响因素,并提出相应的解决措施。


数据分析





对7.00R16轮胎生产的基础数据进行分析,统计不同成型日期的轮胎产量(检测轮胎数量)及合格率,如图1和2所示。

从图1和2可以看出,C3成型机台轮胎动平衡性能的主要影响因素是动不平衡量,动不平衡是指轮胎直径方向和端面方向上对称部位的质量不相等。

C3成型机台为两班次生产,故对两班次的班组完成情况进行统计分析,结果如图3—5所示。

从图4和5可以看出,班组之间无较大差异。综合分析影响轮胎动平衡一级品率的主要因素是上、下不平衡量。影响不平衡量的主要原因为:(1)部件对称度不良;(2)成型贴合时对称度不良;(3)成型机的精度不良。


2 过程排查

对轮胎半部件尺寸和成型因素进行检查,主要存在三方面问题。

(1)气密层与粘合层级差较大,级差波动在7 mm左右,质量分布不均匀使轮胎产生不平衡,导致车辆在行驶过程中产生振动。

(2)部分成型机台胎侧导开装置为单工字轮导开,成型时未配对使用,测量左右两条胎侧质量差值在50 g左右,胎侧每米质量波动在300 g左右,均超过工艺标准。需对胎侧挤出生产过程进行排查,提高胎侧生产过程能力。

(3)数据分析显示,同一规格不同花纹轮胎在同一成型机台上生产时,产量低的产品动平衡一级品率(即合格率)较低,如表1所示。分析原因为成型同一规格花纹较多产品倒换花纹时胎面供料架压力以及胎面夹持宽度未及时调整,影响胎面的贴合质量,进而影响轮胎上下不平衡量。另外,成型机精度也对轮胎动平衡产生影响,当成型传递环中的某个夹持块无动作时,会使胎面组合件不圆,造成轮胎偏心。


过程对策

3.1 内衬层尺寸监控

可以通过采取过程控制的方法来避免和消除产品质量波动,运用生产数据和SPC(Statistical Process Control,统计过程控制)过程控制分析问题产生的主要原因,确定有效的解决措施和方案。对此,采用自动测厚仪测量轮胎内衬层中部厚度(简称中厚),取三班次正常生产后的125个测量点数据,使用Minitab软件对收集的数据进行过程能力统计分析。一般来说,采用过程能力指数(CpCpk)和过程绩效指数(PpPpk)来体现过程能力,确定内衬层厚度的稳定性,如图6所示。

根据图6数据进行计算,轮胎内衬层中厚的Ppk为0.84(一般Ppk≥1.67,代表过程稳定,表征的是过程的过去),Cpk为0.82(一般Cpk≥1.33,代表过程稳定,预测的是过程的未来),内衬层中厚过程能力较差。

统计内衬层在线轮廓监测数据,分析压延内衬层厚度波动较大,左右两侧厚度极差在0.29 mm左右。内衬层厚度差异造成轮胎径向质量不均匀,影响上下不平衡量。

(1)内衬层压延工序无自动纠偏装置,需人工手动调整,造成内衬层复合级差在7 mm左右。增加设备自动纠偏装置后,内衬层复合级差控制在4 mm以下。

(2)在不上胶、辊筒空转的情况下,用百分表测量,跳动度波动达0.5 mm。对压延型辊和辊芯进行更换,跳动度波动在0.01~0.02 mm内,内衬层厚度左右极差在0.11 mm范围内。

(3)为保障产品质量,采取跨生产区配料的模式,测量供料线上的气密层、粘合层跳动度波动在0.14 mm。

3.2 成型工序监控

(1)在使用单工字轮导开胎侧时,需配对生产,严禁交错使用。

(2)针对不同成型班组差异较大问题,做好员工操作精度及质量意识培训。

(3)应监控成型设备精度校验计划、校验时间、校验项目等过程参数,便于综合分析动平衡数据,提高轮胎平衡性能。


结论


采取内衬层压延工序增加自动纠偏装置、适时更换压延型辊和辊芯,成型工序保证双侧胎侧同时导开、加强操作培训和成型设备精度校验等改进措施后,7.00R16全钢子午线轮胎动平衡一级品率整体提升12.49%,对比质量不平衡检测数据,贡献较大的是上不平衡量。

气密层局部厚度增大影响轮胎静合成质量不平衡指标,厚度波动减小,轮胎轴向质量分布均匀,静合成质量不平衡数值减小。通过对称分布材料质量,减小不平衡量,提升轮胎动平衡一级品率。

跟踪调整后的生产情况,工艺稳定,成品合格率高,为公司创造了较好的经济效益和品牌效益。在轮胎生产过程中控制平衡性对延长轮胎的使用寿命和提升乘坐舒适性有很大的作用。


Analysis of Dynamic Balance Fluctuations of 7.00R16 All-steel Radial Tire




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编辑 丨吴秀兰

排版 丨董继杨

审查 丨赵  敏


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