輪胎模具膠邊問題淺析

輪胎行業(yè)飛速發(fā)展，活絡(luò)模具越來越多地應(yīng)用于輪胎生產(chǎn)。和兩半模不同，活絡(luò)模型腔是由多個(gè)零部件組合起來的，各部件之間如果存在間隙，輪胎上就會出現(xiàn)膠邊，影響外觀質(zhì)量，給輪胎生產(chǎn)帶來不便。現(xiàn)在這個(gè)問題已經(jīng)成為行業(yè)難題。

膠邊的出現(xiàn)有很多因素，歸納起來，可分為兩大類。一種是在模具剛剛合模，胎坯處于室溫狀態(tài)，膠囊內(nèi)壓還沒有起作用，胎坯膠料夾在模具縫隙產(chǎn)生的，稱之為冷膠邊。另一種是硫化條件全部達(dá)到，在硫化過程中，膠料進(jìn)入模具縫隙造成的，稱之為熱膠邊。

冷膠邊的特點(diǎn)以及解決方案

冷膠邊一般較厚、較寬，寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于排氣孔的長度，而且膠邊的表面有很清晰的模具留下的印痕，印痕與模具縫隙表面痕跡相同。這種膠邊在模具剛剛合模的時(shí)候就已經(jīng)出現(xiàn)了，如果此時(shí)立即打開硫化機(jī)，就能看到胎坯上的膠邊。這種膠邊能夠粘在模具的立縫里，也能粘在周向縫隙里。

出現(xiàn)冷膠邊的原因，主要是胎側(cè)曲線弧度過大，導(dǎo)致側(cè)模外圓部位形成鋒利的邊緣，模具即將合到位的瞬間，這些鋒利的邊緣嵌入胎坯，并被擠壓到側(cè)模外圓配合面上，硫化后，形成厚且寬的膠邊，如圖一所示。

使胎側(cè)曲線更“平直”，減小尺寸A與B之間的差，可以有效防止冷膠邊出現(xiàn)。減小胎坯寬度和直徑，也有助于問題解決，但是效果不明星。

模具完全合模之前，減小膠囊內(nèi)部壓力，也是解決問題的途徑之一。

圖一 冷膠邊形成示意圖

上圖紅色標(biāo)記顯示，胎側(cè)板的尖角在模具還沒有完全閉合時(shí)，就已經(jīng)嵌入胎坯內(nèi)，形成周向冷膠邊。藍(lán)色標(biāo)記顯示花紋溝底部曲面，在合模以前也已經(jīng)嵌入胎坯，形成立縫膠邊。適當(dāng)減小胎坯直徑、高度，在模具完全閉合之前，適當(dāng)減小膠囊內(nèi)部壓力都有助于避免冷膠邊的產(chǎn)生。

熱膠邊的特點(diǎn)以及解決方案

熱膠邊是在模具硫化過程中產(chǎn)生的，因?yàn)槟z料流動性很好，模具上只要有很小的縫隙，膠料即可流入，產(chǎn)生膠邊。這種膠邊很碎，很軟，不連續(xù)，厚度一般在0.03-0.1毫米。很容易粘在模具縫隙里，難以清理。

這種膠邊大都粘在模具的周向縫隙里，立縫里少一些。因?yàn)樘ッ婺z流動性稍差、粘度小、強(qiáng)度高，即使產(chǎn)生出現(xiàn)了膠邊，也不會太大，不容易脫落。胎側(cè)膠由于粘性大、流動性好、強(qiáng)度差，很容易從輪胎上脫落，粘在模具周向縫隙里。

減小第二種膠邊，可從膠料配方以及模具精度兩方面入手。

降低膠料流動性，可減小冷膠邊。但是一般情況下，輪胎廠的膠料配方是不會輕易改動的，可在胎坯結(jié)構(gòu)上，稍微做修改，如圖二圖三所示，減少胎側(cè)膠的覆蓋范圍，讓流動性較差的胎冠膠與模具環(huán)縫接觸，減小環(huán)縫膠邊。

               圖二胎側(cè)膠覆蓋面積較大 

               圖三胎側(cè)膠覆蓋面積適當(dāng)

圖二所示胎坯胎側(cè)膠覆蓋范圍較大，硫化出的輪胎頂部一部分（兩側(cè)各10毫米左右）也已經(jīng)被胎側(cè)膠覆蓋。

圖三胎側(cè)膠覆蓋范圍較小，位于模具上周向縫隙以內(nèi)，硫化時(shí)，周向縫隙接觸到的是胎頂膠。胎頂膠流動性差，不易形成膠邊，另外其強(qiáng)度較高，不易斷裂，即便是形成了膠邊也會隨輪胎帶走，不會粘在模具上。

模具精度差，是產(chǎn)生熱膠邊的主要原因之一。新模具硫化即產(chǎn)生熱膠邊，說明模具精度問題，需返回模具廠維修，在輪胎生產(chǎn)現(xiàn)場無法調(diào)整。

模具使用一段時(shí)間后，出現(xiàn)膠邊，說明模具弓形座與中模套之間的耐磨板出現(xiàn)了磨損，導(dǎo)致中模套下止點(diǎn)降低。模具合模到位后，中套頂面低于模具上蓋板，模具無法合模到位，輪胎同時(shí)出現(xiàn)環(huán)縫膠邊和豎縫膠邊。在中模套和硫化機(jī)上熱板之間增加適當(dāng)厚度的墊片，膠邊就可消除。這是正常的模具調(diào)整。墊片厚度不可過大，否則輪胎胎冠與側(cè)模之間會出現(xiàn)錯位。

增加墊片仍然不能消除間隙，基本上就可判定是模具出現(xiàn)了變形。最容易出現(xiàn)變形的是中模套，如果中模套沒有經(jīng)過時(shí)效處理或者去應(yīng)力退火處理，后期就很容易發(fā)生變形，而且變形后很難糾正，只能返回模具廠修理。

有時(shí)候，膠邊很難區(qū)分是冷膠邊還是熱膠邊，建議現(xiàn)場做實(shí)驗(yàn)來確定。

模具安裝調(diào)整注意事項(xiàng)

1、盡量使花紋塊在模套內(nèi)均勻分布，一般在硫化溫度條件下，花紋塊與模套是間隙配合的，可以沿圓周方向微量移動。

高溫下，花紋塊在模套內(nèi)卡死，而模套又是斜平面的情況下，如果豎縫嚴(yán)重不均勻，則模具豎縫較小的兩個(gè)花紋塊，會在模具完全合模以前，相互擠緊，導(dǎo)致模具整體合模動作停止，輪胎就會出現(xiàn)較大的環(huán)縫和豎縫膠邊。

室溫下，鋁花紋塊周向間隙較大，很難均勻安裝。可以先把模具安裝在硫化機(jī)上，花紋塊與弓形座之間的固定螺栓不要緊固。然后執(zhí)行合模動作一次，讓模具停在稍微開啟狀態(tài)，然后預(yù)熱。達(dá)到硫化溫度后，手動執(zhí)行幾次開合模動作，然后緊固螺栓。

2、模具安裝時(shí)，注意模具上下兩部分同心。

底座固定螺栓可以先不緊固，手動執(zhí)行幾次開合模動作，然后在緊固螺栓。

山東萬通模具有限公司  研發(fā)中心

張燦偉