钱熠，郑晓骁，楼洪

(杭州朝阳橡胶有限公司，浙江 杭州 310018)

胎面由胎冠胶、基部胶和胎面缓冲胶构成，其作用是防止胎体受机械损伤，传递车辆牵引力和制动力，缓冲车辆在行驶过程中所承受的冲击力，是影响轮胎质量的重要因素。

胎面挤出复合生产线是生产胎面的主要设备，该设备生产工艺复杂，对控制协调性要求较高。在生产过程中，为获得满足工艺要求的胎面制品，生产人员往往需要根据胎面规格设置不同的生产工艺参数，而这些参数的设置是否合理又依赖于生产人员的工作经验，这就导致胎面质量的稳定性难以保证。

基于此，本文根据胎面挤出复合生产线的生产工艺原理，通过分析影响胎面质量的影响因素，提取了关键的生产工艺参数，结合生产人员的工作经验，建立生产工艺配方模型，从而提高了胎面质量稳定性，获得了良好的经济效益。

1 胎面挤出复合生产线简介

胎面挤出复合生产线主要由二复合挤出主机或三复合挤出机加联动线辅线构成，其生产工艺流程一般包括挤出、复合、接取、收缩、贴合、喷淋、浸泡、定长裁断、秤重、拾取等，各公司会根据实际情况在此工艺基础上适当增减工艺流程，如图1所示。

二复合挤出主机由一台250热喂料挤出机、一台150冷喂料挤出机、供胶机、温控等组成。

定长裁断前为联动线辅线Ⅰ，生产的胎面为连续状态，主要由接取装置、四段收缩辊道、连续秤、定中装置、压延过桥、90挤出机以及压延机供胶横向、纵向运输带、双工位贴胶片装置、贴薄膜装置、上坡运输带、喷淋冷却装置、一次吹水装置、定长裁断装置等组成。

定长裁断后为联动线辅线Ⅱ，胎面为非连续状态，主要由快速分离辊道、二次吹水装置、拾取辊道等组成。

由于不同规格胎面材质、断面尺寸以及长度各不同，要求的生产线速度、螺杆转速、温控等等生产工艺配方也不尽相同。在实际生产过程中，往往依靠生产人员的工作经验自行设置和调节这些生产工艺参数，导致生产出的胎面质量稳定性波动很大。

2 生产工艺配方模型的建立

2.1 模型参数提取

结合生产人员操作习惯，分析二复合胎面挤出复合生产线工艺流程可知，需要人为设置或调节的生产工艺参数主要有250热喂料挤出机螺杆转速、250热喂料挤出机温控、热喂料供胶速度、150冷喂料挤出机转速、150冷喂料挤出机温控、冷喂料供胶速度、复合主机温控、联动线辅线Ⅰ速度、联动线辅线Ⅱ速度、四段收缩辊道收缩率、连续秤重量、分选秤重量等，而其他诸如定长裁断长度、生产规格编号、预口型编号、终口型编号、色标条码等均可由各工艺施工表提供。

图1 胎面挤出复合生产线工艺流程示意图

为简化生产工艺参数模型，进一步分析上述生产工艺参数发现：

进埔站#1、#2、#3接地变和#1、#2站用变保护装置统一使用351F，351F为由微机实现的数字式保护、测控一体化装置，实现馈电线路的保护，完成遥测、遥信、遥控、遥脉等运动功能。351F采用标准6U（半层）机箱，由交流（WB511）、电源（WB560）、CPU（WB520）、操作（WB540）等4个插件

（1）热喂料供胶是由前端塑化机和开炼机混炼后，由供胶输送带直接提供至250热喂料挤出机，当供胶宽度和厚度通过开炼机调整至固定值时，供胶速度可通过角位移检测供胶摆架的位置实现自动调速。

（2）冷喂料供胶由前工序炼胶生产，供胶输送带与150冷喂料挤出机喂料口设计有储料坑，通过高、低位光电开关可实现供胶速度的自动调节。

（3）各规格胎面要求的250热喂料挤出机温控和150冷喂料挤出机温控相差在±5℃，可以尝试采用一组温控设定值。

（4）根据小口率及制品重量数据采集，设定四段收缩，一般保证生产时制品不拱起的最大收缩，联动线辅线Ⅱ速度设定为50 m/min。

（5）分选秤重量

分选秤重量分为分选秤标准重量、分选秤重量上限和分选秤重量下限。分选秤标准重量由工艺施工表提供，分选秤重量上限和分选秤重量下限均设定为分选秤标准重量的3%，通过程序自动计算。

2.2 模型建立

考虑到生产工艺参数的实时调节会导致生产线频繁震荡和误信号干扰，影响控制系统的稳定性，对生产工艺参数的设定遵循分段设计、人工微调的原则。建立的生产工艺参数模型如下：

（1）250热喂料挤出机螺杆转速

250热喂料挤出机螺杆转速可根据口型小口率和挤出机挤出量进行设计，具体体现在定长裁断后的胎面重量。根据我公司生产的规格，将胎面重量分为3档，胎冠胶重量在8 kg以下，螺杆转速设定为20 r/min；胎冠胶重量在8～25 kg范围内，螺杆转速设定为26 r/min；胎冠胶重量在25 kg以上(出现频次非常少主要针对工程胎)，螺杆转速设定为30 r/min。每档均给予操作人员±2 r/min的微调权限。

（2）150冷喂料挤出机螺杆转速

150冷喂料挤出机螺杆转速在保证胎面对搭门尼的前提下，可参考250热喂料挤出机螺杆转速设计方案，胎面重量在8 kg以下，螺杆转速设定为7 r/min；胎面重量在8 kg以上，螺杆转速设定为13 r/min。同样，每档均给予操作人员±2 r/min的微调权限。

（3）连续秤重量

连续秤重量包括连续秤标准重量、连续秤重量上限和连续秤重量下限。连续秤标准重量计算公式为:

(理论重量/理论长度)/(1-强制收缩率）

其中，理论重量和理论长度均可由工艺施工表获得。

连续秤重量上限和连续秤重量下限均设定为连续秤标准重量的3%，通过程序自动计算。

（4）联动线辅线Ⅰ速度

联动线辅线Ⅰ速度对挤出的胎面温度影响较大，可将接近标准挤出温度的最快线速度作为设定值，并给予操作人员±0.3 m/min的微调权限。

生产工艺配方模型建立后，生产人员只需根据生产计划选择相应的配方下载，即可生产出满足工艺要求的胎面。

3 生产工艺配方模型验证

为验证生产工艺配方模型，挑选2个规格胎面进行实验验证，设定的主要生产工艺配方如表1所示。以胎面连续秤重量、分选秤重量评判生产工艺配方是否合理，分别对各班组生产的胎面共100条进行统计，部分结果如表2所示。

表1 生产工艺配方

表2 统计结果

利用CPK（能力比率）分析表2中的数据以此评判生产工艺配方是否合理，其中CP反映结果居中和分散的程度，计算公式如下：

其中，USL为偏差上限，LSL为偏差下限，为目标值，s为样本标准偏差。

规格为385/65R22.5的胎面连续秤重量CPK为1.87，分选秤重量CPK为1.55，规格为7.25R16的胎面连续秤重量CPK为1.77，分选秤重量平均误差为CPK为1.33，完全满足生产工艺质量的要求。

4 结论

本文根据胎面挤出复合生产线的生产工艺原理，通过分析影响胎面质量的影响因素，提取了关键的生产工艺参数，结合生产人员的工作经验，建立生产工艺配方模型，从实际使用使用情况来看，可以减少对生产人员经验的依赖，提高胎面生产质量的稳定性。