钢丝帘布翘头问题原因分析及改善措施
时间：2023-03-10 22:40:02 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
杨京辉，李 涛，劳龙龙，代玉龙，袁金琪
[特拓（青岛）轮胎技术有限公司，山东 青岛 266061]
钢丝帘布压延机是轮胎生产中关键重型高精度设备，钢丝帘布压延质量直接关系成品轮胎使用性能[1-4]。压延钢丝帘布在裁断时常发生翘头问题，影响裁断产能，并易造成带束层在成型过程中偏歪、打折、接头搭接等问题，严重影响产品质量[5-10]。
本工作从钢丝、压延工艺参数、设备等方面分析钢丝帘布翘头问题的原因，通过有针对性的措施解决钢丝帘布翘头问题，为业内解决类似问题提供参考。
1.1 主要原材料
2×0.30HT钢丝帘线，江苏兴达钢帘线股份有限公司产品。技术指标见表1。
表1 2×0.30HT钢丝帘线的技术指标
钢丝压延胶料的物理性能指标见表2。
表2 钢丝压延胶料的物理性能
1.2 主要设备和仪器
558.8 mm×1 371.6 mm四辊S型钢丝帘布压延机，日本IHI公司产品；
B80-121HA型锭子房系统，上海合威橡胶机械工程有限公司产品；
钢丝帘布裁断机，德国Fischer公司产品；
MVS3型门尼粘度仪和MFR100＋型无转子硫化仪，上海诺甲仪器仪表有限公司产品。
2.1 钢丝帘布翘头统计
对翘头较严重的压延后钢丝帘布进行取样。取长度为1 m，宽度为80 mm的15个标准矩形试样，取样时注意压延钢丝帘布上胶面朝上。如有必要，需取长度为0.5和0.25 m的试样进一步进行测量。
标准矩形试样四角（上左、上右、下左、下右）位置的翘头高度分别对应X，Y，X′，Y′，钢丝帘布试样的翘头高度见表3。
表3 钢丝帘布试样的翘头高度 mm
2.2 压延工艺参数
根据2×0.30HT钢丝帘布性能指标和市场需求，对压延钢丝帘布的厚度和密度等进行设计，对应的压延工艺参数见表4。
表4 压延工艺参数
考虑到压延钢丝帘布厚度仅为0.9 mm，为减少压延工艺对翘头的影响，根据设备实际情况，压延过程中冷却辊张力仅为5 500 N，在保证大卷不发生松动导致的锥形偏移及隔离膜粘连等问题情况下，卷取张力取值为2 000 N。单股钢丝从锭子架至穿线板的张力设计为8 500～9 000 N。
2.3 设备
采用日本IHI公司的钢丝帘布压延机，其结构精炼紧凑，压延工艺过程与常用的意大利Comerio Ercole公司压延机明显不同。裁断机采用德国Fischer公司产品，裁断精度高、产品质量可控性高，但对压延钢丝帘布大卷质量要求较高，设备说明中标明如果压延钢丝帘布大卷翘头超过15 mm则无法采用自动接头。压延和裁断设备主要工作方式如图1所示。
（a）压延时钢丝帘线走线方式
图1 压延和裁断设备主要工作方式
通过现场跟踪和相关验证，设备方面影响翘头问题的重点集中在压延过程定中上，压延过程中钢丝在设备整线中心偏差结果如表5所示。
从表5可以看出，问题主要集中在储布装置之后的定中至收卷之前，定中问题直接导致了帘布斜拉。经确认，主要是定中后几个辊的平行度和水平度发生的位移。
表5 压延过程中钢丝帘线在设备整线中心偏差 mm
3.1 调整钢丝帘线生产
根据表3的统计数据，分析计算得出每块钢丝帘布试样的卷曲角度、扭转量和弯曲量，同时根据相关数据计算出压延钢丝帘布的残余扭转量，见表6和图2。
图2 钢丝帘布的残余扭转量
表6 钢丝帘布试样的卷曲角度、扭转量和弯曲量
经计算，过程能力指数（CPK）值为0.77，钢丝帘布残余扭转量均值为－0.25圈·（6 m）-1，标准偏差为1.18，根据此数据，钢丝帘线企业配合进行了钢丝帘线生产调整，先后两次调整并最终找到了合适的搭配值。
3.2 优化压延工艺参数
为减少钢丝帘线在压延后的回缩现象，同时尽量保证压延帘布卷取质量，对压延工艺进行了3个方案的对比验证，具体的压延工艺对比方案参数见表7。
表7 压延工艺对比方案参数
通过近3周的反复验证，通过参数的不断优化，最终确定方案3为最佳方案。
3.3 压延设备定中
对存在水平度和平行度偏差的辊进行重新校验和定位，改善前后钢丝帘布定中情况见图3。
图3 钢丝帘布定中情况
由图3可见，改善后钢丝帘布在通过辊道时的斜拉问题明显改善。
通过实施以上措施，钢丝帘布在裁断时翘头情况见图4。
由图4可见，改善前钢丝帘布边部翘头高度最大为25 mm左右，改善后钢丝帘布边部翘头高度为2 mm左右，改善效果非常明显。
图4 钢丝帘布在裁断时翘头情况
斜裁因钢丝帘布边部翘头而导致无法实现自动接头和挤料、设备不动作等问题得到解决，通过跟踪成型使用情况，钢丝带束层在成型机接头裁断及输送、成型过程中使用情况较好，彻底避免了钢丝帘布翘头造成的不利影响。
（1）遇到压延钢丝帘布在裁断时翘头问题时，可优先考虑从钢丝帘线、压延工艺参数、设备等方面着手解决。
（2）通过调整钢丝帘线生产、优化压延工艺参数、压延设备定中等多措并举，钢丝帘布翘头问题得到明显改善。
（3）除以上因素外，锭子房系统类型、钢丝帘线存放时间、轴交叉设定、收卷方向等因素也是导致钢丝帘布翘头的原因。
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