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摘 要：成型机是全钢载重子午线轮胎生产关键的设备之一，其投资约占轮胎生产线设备投资的18%，对轮胎质量及生产的影响较大。国内轮胎企业大多使用胶囊成型机，国产成型机在消化吸收国外成型机的基础上近年来取得较大提高，轮胎成型机自动化程度和生产效率越来越高。
关键词：全钢载重 成型机 发展趋势
20世纪80年代国内使用的成型机大多是意大利倍耐力公司的TRG/B一次法成型机和日本三菱重工公司的HD-I一次法成型機。20世纪90年代，国内轮胎企业先后引进日本三菱重工公司、德国克虏伯公司、斯洛伐克MATA-DOR公司、荷兰VMI公司一次法成型机，推动了我国全钢载重子午线轮胎成型机的进一步发展。我国全钢载重子午线轮胎生产企业大多以引进技术为主，消化吸收为辅，引进轮胎生产技术以意大利倍耐力公司和美国费尔斯通公司轮胎生产技术为代表，国内轮胎生产技术是以消化吸收的北京橡胶工业研究设计院轮胎生产技术为代表。我国全钢载重子午线轮胎一次法成型机制造企业在消化吸收的基础上快速发展壮大，生产出具有中国特点和知识产权的国产成型机。
1全钢载重子午胎成型机的分类
全钢载重子午胎成型机按鼓的数量分为两鼓、三鼓、四鼓。从成型工艺步骤分析，两鼓成型工艺是三鼓和四鼓成型机的基础；三鼓四鼓成型机是在两鼓的成型工艺基础上，将顺行的工艺步骤，拆分为多步并行以缩短单条轮胎的成型时间。针对全钢子午胎进行研发和优化设计，自动控制集机械、电气、气控于一体的高新技术产品，可自动/手动控制，自动检测运行状态实时显示，故障警示提醒；控制自选控制系统应用触摸屏电脑工控机作为人机界面，具有定位精确，控制集中，操作方便，自动化水平高等特点；名牌部件主要配套件如直线导轨、主要减速机、气控元件等全部选用国内外知名品牌；安全可靠符合CE要求的安全控制，该设备配有急停按钮、急停拉线开关、安全开关和安全护网等硬件及程序软件的双重保护。成型鼓可提供机械反包和胶囊反包两种成型鼓供客户选择。工艺参数以客户要求定制。带束层鼓交流伺服电机控制旋转、定位，直径线性可调。传递环复合件传递环、胎圈传递环采用交流伺服电机驱动，定位准确、可靠。多种结构供用户选择。卸胎装置半自动和全自动卸胎装置可供客户选择。供料架供料小车有杠杆式和气缸升降式结构；胎侧、内衬层可单独上料贴合亦可机内复合上料贴合，复合件裁切有多种形式供客户选择。
2全钢载重子午胎成型机的结构特点
TRG/B型成型机是意大利倍耐力公司的产品，国内同一机型是由北京航空制造工程研究所在1992年完成的全钢载重子午胎一次法两鼓成型机-LCZ一3型（LCZ一3B为改进型），也是国家“八五” 子午胎国产化攻关项目。该机能成型轮辋直径17.5-24.5in、规格7R17.5-3l5/8024.5的全钢子午线轮胎。该机主要由辅助鼓、传递环、胎面供料架、成型鼓、胎侧和垫胶供料架、带束层供料架、胎体层（内衬层、子口包布） 供料架、主机箱、电气控制系统等组成。成型鼓安装在主机箱主轴上，其成型时所需压缩空气由主轴尾部的旋转阀输入，再由主轴内孔输入各处。主轴由伺服电机经同步齿形带驱动旋转。成型鼓鼓肩伸缩由伺服电机驱动滚珠丝杠拖动主轴内外轴套的轴向相对移动完成。在辅助鼓的主轴和机箱的主轴上分别安装左右扣圈盘，由气缸驱动作轴向移动，扣圈盘上装有气动的胎圈定中爪和磁力吸附的胎圈夹持爪，把胎圈送到成型鼓定位由胎圈锁定环锁住。胎圈由夹持爪吸住，定中心爪退出，可保持胎圈同成型鼓的同心度。带束层供料架向辅助鼓供三层带束层和00带束层。供料架分左右各两层供料，通过料架整体移动来切换左右供料。
胎面供料架是使胎面在辅助鼓上初始定位并保证贴合过程始终对中的必须装置。胎面放在供料架的上下辊道上， 上层辊道前端有定位压辊，定位压辊能作轴向移动，以使胎面定中心。传递环具有两个作用；一是把在辅助鼓上贴合好的胎面组件夹住移位到成型鼓上，二是把成型鼓上成型好的胎坯架住移出。胎体供料架向成型鼓供给内衬层、钢丝子口包布、胎体帘布。胎侧、垫胶供料架向成型鼓供给胎侧和垫胶。成型鼓的后面有两组压辊， 一组为滚压胎面的后压辊，一组为滚压胎圈胶芯和胎侧及胎体帘布反包滚压的侧压辊。LCZ-3B型的成型鼓由成型鼓、反包胶囊、中心三层套（金属套环式、扇状板式）环型气缸支撑环、胎圈锁紧扇型块和胶环等构成。此机型特点是设备紧凑型设计，占地面积小；该机型国内开发时间早技术成熟，性能稳定，适应皮列里工艺，轮胎成型质量高；实现双程序控制方式，用户在更换轮胎规格、修改参数、加减工艺步骤时，只要在汉化的工艺程序区进行修改，工艺技术人员直接编辑工艺程序。操作具有手动和自动两种控制方式，可两种方式交替使用完成做胎工作。程序设计成熟稳定，使用方便。
3 全钢载重子午胎成型机发展趋势
从发展趋势上看，高效率，高成型质量，自动化、集成化、信息化是成型机技术发展的必由之路。从目前传统的层贴轮胎成型工艺来说， 两鼓到四鼓，为提高单胎生产效率，拆分了影响效率的长工序步骤，使之并行工作，必然增加占地面积，而空间的扩大使设备的自动化有了发挥的空间。自动化的实施，减少了成型过程的人为干涉， 提高了成型质量的稳定可控， 而为了生产成型过程的远程可控， 信息化是必须做到的。四鼓成型机占地面积相对两机头成型机提高一倍， 生产效率则提高2.5倍；其占地面积相对三机头成型机提高0.3倍，生产效率则提高0.5倍。同时轮胎的动平衡和均匀性质量指标均有很大的提升。
从20世纪90年代以来，世界著名的轮胎制造商们推出了轮胎制造的“全新概念技术”，比如，法国米其林公司的C3M技术，意大利倍耐力的MIRS技术， 固特异的IMPACT技术，普利斯通的BIRD技术等。其实就是将传统的轮胎成型方法进行自动化、集成化调整，例如法国米其林公司的C3M技术，意大利倍耐力的MIRS技术， 都是以成型鼓为核心进行生产，意大利倍耐力的MIRS技术简化l4个轮胎工艺步骤为3个：预制、成型、硫化；法国米其林公司的C3M技术使用特种编制机组和挤出机组，环绕成型鼓编织无接头的环形胎体和带束层，并环绕成型鼓缠绕胎圈， 挤出机组在成型鼓上挤出胎侧等其他胶部件。这些创新技术调整就是为了提高轮胎生产效率，降低占地面积、能源和材料的损耗，最终控制单胎的生产成本。
参考文献：
[1]马洪海.纳米级活性氧化锌在胎面胶中的应用[J]，轮胎工业，2012，31（6）
[2]张宝亮.低断面无内胎全钢载重子午线轮胎的设计[J]，轮胎工业2011，31（7）
关键词：全钢载重 成型机 发展趋势
20世纪80年代国内使用的成型机大多是意大利倍耐力公司的TRG/B一次法成型机和日本三菱重工公司的HD-I一次法成型機。20世纪90年代，国内轮胎企业先后引进日本三菱重工公司、德国克虏伯公司、斯洛伐克MATA-DOR公司、荷兰VMI公司一次法成型机，推动了我国全钢载重子午线轮胎成型机的进一步发展。我国全钢载重子午线轮胎生产企业大多以引进技术为主，消化吸收为辅，引进轮胎生产技术以意大利倍耐力公司和美国费尔斯通公司轮胎生产技术为代表，国内轮胎生产技术是以消化吸收的北京橡胶工业研究设计院轮胎生产技术为代表。我国全钢载重子午线轮胎一次法成型机制造企业在消化吸收的基础上快速发展壮大，生产出具有中国特点和知识产权的国产成型机。
1全钢载重子午胎成型机的分类
全钢载重子午胎成型机按鼓的数量分为两鼓、三鼓、四鼓。从成型工艺步骤分析，两鼓成型工艺是三鼓和四鼓成型机的基础；三鼓四鼓成型机是在两鼓的成型工艺基础上，将顺行的工艺步骤，拆分为多步并行以缩短单条轮胎的成型时间。针对全钢子午胎进行研发和优化设计，自动控制集机械、电气、气控于一体的高新技术产品，可自动/手动控制，自动检测运行状态实时显示，故障警示提醒；控制自选控制系统应用触摸屏电脑工控机作为人机界面，具有定位精确，控制集中，操作方便，自动化水平高等特点；名牌部件主要配套件如直线导轨、主要减速机、气控元件等全部选用国内外知名品牌；安全可靠符合CE要求的安全控制，该设备配有急停按钮、急停拉线开关、安全开关和安全护网等硬件及程序软件的双重保护。成型鼓可提供机械反包和胶囊反包两种成型鼓供客户选择。工艺参数以客户要求定制。带束层鼓交流伺服电机控制旋转、定位，直径线性可调。传递环复合件传递环、胎圈传递环采用交流伺服电机驱动，定位准确、可靠。多种结构供用户选择。卸胎装置半自动和全自动卸胎装置可供客户选择。供料架供料小车有杠杆式和气缸升降式结构；胎侧、内衬层可单独上料贴合亦可机内复合上料贴合，复合件裁切有多种形式供客户选择。
2全钢载重子午胎成型机的结构特点
TRG/B型成型机是意大利倍耐力公司的产品，国内同一机型是由北京航空制造工程研究所在1992年完成的全钢载重子午胎一次法两鼓成型机-LCZ一3型（LCZ一3B为改进型），也是国家“八五” 子午胎国产化攻关项目。该机能成型轮辋直径17.5-24.5in、规格7R17.5-3l5/8024.5的全钢子午线轮胎。该机主要由辅助鼓、传递环、胎面供料架、成型鼓、胎侧和垫胶供料架、带束层供料架、胎体层（内衬层、子口包布） 供料架、主机箱、电气控制系统等组成。成型鼓安装在主机箱主轴上，其成型时所需压缩空气由主轴尾部的旋转阀输入，再由主轴内孔输入各处。主轴由伺服电机经同步齿形带驱动旋转。成型鼓鼓肩伸缩由伺服电机驱动滚珠丝杠拖动主轴内外轴套的轴向相对移动完成。在辅助鼓的主轴和机箱的主轴上分别安装左右扣圈盘，由气缸驱动作轴向移动，扣圈盘上装有气动的胎圈定中爪和磁力吸附的胎圈夹持爪，把胎圈送到成型鼓定位由胎圈锁定环锁住。胎圈由夹持爪吸住，定中心爪退出，可保持胎圈同成型鼓的同心度。带束层供料架向辅助鼓供三层带束层和00带束层。供料架分左右各两层供料，通过料架整体移动来切换左右供料。
胎面供料架是使胎面在辅助鼓上初始定位并保证贴合过程始终对中的必须装置。胎面放在供料架的上下辊道上， 上层辊道前端有定位压辊，定位压辊能作轴向移动，以使胎面定中心。传递环具有两个作用；一是把在辅助鼓上贴合好的胎面组件夹住移位到成型鼓上，二是把成型鼓上成型好的胎坯架住移出。胎体供料架向成型鼓供给内衬层、钢丝子口包布、胎体帘布。胎侧、垫胶供料架向成型鼓供给胎侧和垫胶。成型鼓的后面有两组压辊， 一组为滚压胎面的后压辊，一组为滚压胎圈胶芯和胎侧及胎体帘布反包滚压的侧压辊。LCZ-3B型的成型鼓由成型鼓、反包胶囊、中心三层套（金属套环式、扇状板式）环型气缸支撑环、胎圈锁紧扇型块和胶环等构成。此机型特点是设备紧凑型设计，占地面积小；该机型国内开发时间早技术成熟，性能稳定，适应皮列里工艺，轮胎成型质量高；实现双程序控制方式，用户在更换轮胎规格、修改参数、加减工艺步骤时，只要在汉化的工艺程序区进行修改，工艺技术人员直接编辑工艺程序。操作具有手动和自动两种控制方式，可两种方式交替使用完成做胎工作。程序设计成熟稳定，使用方便。
3 全钢载重子午胎成型机发展趋势
从发展趋势上看，高效率，高成型质量，自动化、集成化、信息化是成型机技术发展的必由之路。从目前传统的层贴轮胎成型工艺来说， 两鼓到四鼓，为提高单胎生产效率，拆分了影响效率的长工序步骤，使之并行工作，必然增加占地面积，而空间的扩大使设备的自动化有了发挥的空间。自动化的实施，减少了成型过程的人为干涉， 提高了成型质量的稳定可控， 而为了生产成型过程的远程可控， 信息化是必须做到的。四鼓成型机占地面积相对两机头成型机提高一倍， 生产效率则提高2.5倍；其占地面积相对三机头成型机提高0.3倍，生产效率则提高0.5倍。同时轮胎的动平衡和均匀性质量指标均有很大的提升。
从20世纪90年代以来，世界著名的轮胎制造商们推出了轮胎制造的“全新概念技术”，比如，法国米其林公司的C3M技术，意大利倍耐力的MIRS技术， 固特异的IMPACT技术，普利斯通的BIRD技术等。其实就是将传统的轮胎成型方法进行自动化、集成化调整，例如法国米其林公司的C3M技术，意大利倍耐力的MIRS技术， 都是以成型鼓为核心进行生产，意大利倍耐力的MIRS技术简化l4个轮胎工艺步骤为3个：预制、成型、硫化；法国米其林公司的C3M技术使用特种编制机组和挤出机组，环绕成型鼓编织无接头的环形胎体和带束层，并环绕成型鼓缠绕胎圈， 挤出机组在成型鼓上挤出胎侧等其他胶部件。这些创新技术调整就是为了提高轮胎生产效率，降低占地面积、能源和材料的损耗，最终控制单胎的生产成本。
参考文献：
[1]马洪海.纳米级活性氧化锌在胎面胶中的应用[J]，轮胎工业，2012，31（6）
[2]张宝亮.低断面无内胎全钢载重子午线轮胎的设计[J]，轮胎工业2011，31（7）