内胎垫带等的设计

内胎垫带等的设计第1页/共31页内胎、垫带的设计一、内胎设计内胎断面轮廓设计以成品外胎断面内轮廓为设计依据，要求内胎在使用过程中，断面各部位得以充分舒展伸张，保证内胎的使用寿命。内胎充气时，外直径及断面均处于伸张状态，内直径部位受压缩而变形，装配在外胎上使用时，若伸张变形过大，会因胎壁过薄而降低内胎的使用寿命；若伸张变形过小，胎壁得不到充分伸张，会出现局部打折现象。因此，内胎的外直径、断面直径和内直径等主要设计参数，应在各部位对胎里相应部位的最佳伸张或压缩范围内选值。图2-35为内胎设计断面示意图。第2页/共31页1.内胎外径的确定内胎外直径可通过外胎胎里直径和内胎外直径的比值即伸张值求取，=l.02～1.05。计算公式为:第3页/共31页2.内胎内直径的确定断面形状呈圆形的内胎居于外胎断面内腔中，内胎内直径大于胎趾直径至少2mm，以免装配内胎时，被轮辋与胎圈接合处夹住。内胎内直径可通过外胎着合直径和内胎内径收缩值求取，装配在平底式轮辋的=l.02～1.05，平底式轮辋的应为外贴着合直径d加上两倍的垫带厚度；装配在深槽式轮辋的=l.06～1.20，深槽式轮辋不必使用垫带，应为轮辋底槽直径。应用公式为:第4页/共31页3.内胎断面直径的确定内胎断面直径用内胎外直径减去内胎内直径，再除以2求得。计算公式为：内胎断面直径应通过内胎充气后断面周长伸张值验证,=1.10～1.20式中—外胎断面内轮廓周长，mm；—内胎断面外轮廓周长,mm。此值不宜超过1.25，可根据内胎断面周长伸张范围调整内胎断面直径。第5页/共31页内胎断面轮廓尺寸举例

轮胎规格外直径mm内直径mm断面直径mm外直径伸张值内直径伸张值断面周长伸张值6.50-167.50-208．25-209．00-2010．00-2011．00-2011．00-1812．00-2012．00-2212．00-24684848868920818965906100910651085404537540544408549486551605650146155．61641882052092102292312151．0311．0371．0491．0471．0501．0501．0501．0501．0501．0501．0401．0291．0271．0341．0231．0401．0401．0441．0451．0321．2061．1491．1311．1571．1231．1181．1181．1131．1251．183第6页/共31页4.内胎胎壁厚度的确定内胎壁厚度应根据轮胎规格大小和用途而选定，胎壁厚度增大虽然有利于胎体强度和气密性，但耗胶量增加而且生热量随之升高，影响内胎的使用寿命，一般控制内胎双层胎壁厚度的取值范围为:摩托车轮胎3.0～5.0mm；轿车轮胎3.0～5.0mm；中型载重轮胎4.0～6.0mm；重型载重轮胎6.0～8.Omm。第7页/共31页5.气门嘴贴合位置内胎所用气门嘴型号主要有TZ1型和TZ2型两种,见图2-36所示.根据轮胎规格和轮辋的结构不同选用。TZ1型气门嘴用于平底式轮辋载重轮胎和工程轮胎的内胎上；TZ2型气门嘴用于深槽式轿车轮胎、机动三轮车胎和拖拉机轮胎的内胎上。平底式轮辋气门嘴孔位设于轮辋中心，因此内胎气门嘴贴合位置应位于内胎断面纵轴上。深槽式轮辋气门嘴孔位一般设在轮辋胎圈座拐弯处，气门嘴也应位于内胎的相应位置上。第8页/共31页第9页/共31页6.内胎排气线设计因内胎为薄壁制品,只能采用排气线分布的设计方法，而不宜选用排气孔设计。排气线通常分布在内胎表面冠部圆周、着合面及断面方向上。不应设计过多、过密的排气线，以免使该处的内胎壁变薄，降低使用寿命,同时也给模型加工和清洁带来不便。排气线为宽1～3mm，深0.2～0.5mm的沟纹，佣以排除模型与内胎间残余的空气，防止内胎表面缺胶或疤痕的产生，同时在使用过程中，有助于排除外胎与内胎之间的空气，使内胎紧贴于胎里的表面。第10页/共31页7.内胎模型内缘合缝位置的确定内胎模型内缘合缝位置，又称为合模线位置。因内胎胎壁较薄，为防止硫化合模时内胎内周发生打折现象，用于平底式轮辋上的内胎模型内缘合模线位置，不宜设计在内胎断面内侧纵轴线上，见图2-37内胎硫化模型内缘合缝位置示意图所示，合缝位置上升点高度与模腔断面圆心位置呈25°～35°夹角或与水平线上升的AB弧度长为30～50mm，可根据轮胎规格而定，上升弧度过大会使操作不便。使用探式轮辋的内胎，模型内缘合模线位置可设在气门嘴位置上，因其气门嘴不设在内胎断面纵轴位置上。第11页/共31页8.绘制内胎总图内胎总图包括内胎断面轮廓与外胎的装配关系图，并标示出内胎各部位设计参数，内胎的外直径、内直径、气门嘴型号、排气线尺寸及分布位置等，见图2-38所示。9.内胎施工设计(1)内胎成型长度半成品内胎成型长度应以成品内胎断面中心直径及其直径伸张值计算确定，应用公式为:第12页/共31页第13页/共31页式中—内胎成型长度，mm；—成品内胎外直径，mm；—成品内胎断面直径，mm。内胎直径伸张值即半成品内胎至成品内胎直径的伸张值大小为：大型载重轮胎为1.20～1.30，中型载重轮胎及轿车轮胎为1.15～1.20；摩托车轮胎为1.05～1.10，该值应视轮胎断面和内径的大小而选取，断面大、内径小的轮胎宜选大值；断面小、内径大的轮胎宜选小值。常用规格举例见表2－22。第14页/共31页内胎成型长度伸张值举例轮胎规格直径伸张值轮胎规格直径伸张值7．50-209．00-2011．00-2012．00-201．1751．2001．2161．24112．00-2212．00-2410．00-159．75-181．2231．1741．2801．235第15页/共31页(2)半成品内胎平叠宽度应以内胎断面直径及其断面周长伸张值计算确定，应用公式为：第16页/共31页式中—半成品内胎平叠宽度，mm；

—成品内胎断面直径，mm。断面周长伸张值(半成品内胎至成品断面周长的伸张值）一般为1.10～1.20，见表2-23示例。第17页/共31页内胎断面平叠宽度伸张值举例轮胎规格断面周长伸张值轮胎规格断面周长伸张值10．00-156．50-169．75-1832×61．1931．1581．1521．14112．00-209．00-207．50-209．50-241．1491．1491．1401．129第18页/共31页(3)半成品内胎厚度为保证成品内胎各部位厚度均匀一致，半成品内胎的冠部、着合部和侧部厚度均不相同。半成品内胎冠部厚度(又称为上厚)，为半成品内胎双层总厚度的58～62%。首先应求出其双层厚度。计算公式为：第19页/共31页式中—半成品内胎双层厚度，mm；—半成品内胎平叠截面积，mm；—半成品内胎成型长度，mm；一半成品内胎平叠宽度，mm；—半成品内胎体积(与成品内胎体积相等)，mm—成品内胎平均直径，mm；—成品内胎外直径，mm；—成品内胎内直径，mm；—成品内胎断面外圆半径(/2),mm；—成品内胎断面内圆半径(/2),mm。第20页/共31页求出内胎双层厚度后，应乘以胎壁厚度不均匀系数,即为半成品内胎双层总厚度。因半成品内胎冠部厚度占总厚度58～62%，所以×(58～62%)(mm)②半成品内胎着合面厚度(又称为下厚),等于总厚度减去半成品内胎冠部厚度，即：

(mm)半成品内胎侧部厚度介于冠部与着合部之间,可取冠部厚度和着合面厚度之和除以2计算确定，即：（mm）(4)半成品内胎重量计算公式为:

式中—内胎胶料密度；—内胎体积；—半成品内胎重量。第21页/共31页(5)内胎气门嘴贴合位置一般设在距离半成品内胎接头端部200～250mm处，其具体尺寸应根据轮胎类型、规格和生产操作而定。(6)内胎定型圈设计内胎定型圈是在内胎硫化前、用以充人压缩空气，使半成品内胎得以舒展定型的一种附属生产工具。内胎定型圈设计，关键在于定型圈着合直径及曲线形状的正确设计，它直接关系到内胎的硫化质量，设计不当，会造成内胎硫化打折和厚薄伸张不均等毛病。内胎定型圈断面曲线及技术参数见图2-39所示。①内胎定型圈着合直径一般较内胎模型着合直径大1～2%，其直径伸张值为1.01～1.02。此伸张值应视轮胎规格而定，断面大;内径小的轮胎，取值偏高，反之可取小值。表2-26为各种规格轮胎的内胎定型圈着合直径伸张值示例。第22页/共31页内胎定型圈着合直径伸张值示例轮胎规格伸张值轮胎规格伸张值32×67．50-209．00-2010．00-2012．00-201．0091．0111．0111．0131．01512．00-2012．00-249．75-186．50-1610．00-151．0121．0121．0131．0181．022第23页/共31页②定型圈曲线设计，内胎定型圈可分为立式与卧式两种，共设计原则基本相同。以立式定型圈为例，定型圈曲线由着合弧度半径R、曲线宽度B和曲线深度H所决定。一般采用经验公式计算求取：R=(0.65～0.70)×内胎模型断面直径B=(0.20～0.22)×内胎模型断面周长；B值一般小于100mm确定H值时，以保证半成品内胎定型操作方便为原则，不宜过深或过浅。第24页/共31页第25页/共31页③标准针高度确定，为了便于统一装模前半成品内胎的尺寸，并防止因伸张不等，在硫化过程中，造成内胎厚薄不均或打折等质量缺陷。在定型圈上应设标准针，标准针的高度应视内胎断面大小而定，一般为内胎模型断面直径值的90～95%。④卧式定型圈的设计，卧式定型圈为平放式定型装置，适用于大型内胎定型，见图2-40所示。保持内胎模型的中心距离，定型圈着合直径略大于内胎模型着合直径，而定型圈外径应略小于内胎模型外直径，便于装模。第26页/共31页二、垫带设计垫带的作用是保护内胎，一般平式轮辋装配的载重轮胎需用垫带，垫带按其断面形状不同分为平带式和有型式两种，平带式垫带适应性强，可适用于直径相同，宽度不同的两种轮辋上，因所耗原材料及成本较高、应用不广泛。有型式垫带见图2-41所示，能正确配置在轮胎中，安装方便。应用广泛。第27页/共31页1．垫带着合直径的确定垫带着合直径大于轮辋直径,见图2-42所示,垫带着合直径=(1.01～1.05)×轮辋直径。2．垫带宽度的确定①垫带总宽度B是垫带断面最大的宽度，等于垫带着合宽度加上两侧边缘宽度。第28页/共31页第29页/共31页②垫带着合宽度等于轮辋宽度减去两倍外胎胎圈宽度。③垫带边缘宽度应按垫带和外胎配置图而定。边缘高度不宜超过轮辋边缘高度，以免因外胎的变形而磨损内胎。

3．垫带厚度的确定垫带厚度视轮胎规格而定，一般垫带