子午線輪胎用矩形斷面鋼絲及其制作鋼絲圈的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及子午線輪胎骨架材料，尤其涉及矩形胎圈鋼絲及其鋼絲圈的制作。
【背景技術(shù)】
[0002]子午線輪胎一般由胎冠、胎側(cè)、胎圈構(gòu)成，胎圈箍緊在輪輞上，給輪胎胎體提供了支撐點，承載著胎體的外向膨脹壓力和輪胎轉(zhuǎn)彎行駛中的橫向作用力，因此胎圈要求具有高強度、穩(wěn)定不易變形等性能。胎圈由鋼絲圈和胎圈包布等組成，用于制作鋼絲圈的鋼絲即為胎圈鋼絲。鋼絲圈的鋼絲大多采用圓形斷面胎圈鋼絲制作，該種胎圈鋼絲間呈線性接觸，接觸壓力大，鋼絲表面鍍有錫青銅以提高鋼絲的抗腐蝕性能和粘合性能；鋼絲外部涂覆橡膠，由于橡膠是一種彈塑性材料，在成型與硫化時，鋼絲之間的橡膠移動，導(dǎo)致胎圈的幾何穩(wěn)定性差，使得鋼絲圈的抗撕裂性能降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種矩形斷面鋼絲及其制作子午線輪胎鋼絲圈的方法，采用矩形斷面鋼絲制作的胎圈具有良好幾何尺寸穩(wěn)定性能，提高胎圈的磨損抗性與撕裂抗性；鋼絲圈具有更高的斷面強度和剛度。
[0004]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
子午線輪胎用矩形斷面鋼絲，其斷面為矩形結(jié)構(gòu)，鋼絲斷面的寬度W為1.50?3.00mm,厚度T為1.00?2.00mm,鋼絲斷面的兩邊交界處為弧形結(jié)構(gòu)，弧形邊緣半徑R為0.20?0.50mmo
[0005]子午線輪胎用矩形斷面鋼絲的制作方法，包括以下步驟:
⑴盤條表面預(yù)處理:將碳含量為0.65?0.95%、直徑為Φ5.50?7.00mm的盤條表面進行機械除鱗、清洗、涂硼、烘干；
⑵模拉:將表面預(yù)處理后的盤條在直進式干拉機上拉拔為Φ 1.50?3.00mm圓形斷面鋼絲；
⑶鍍鋅:將模拉后的Φ 1.50?3.00mm鋼絲鍍鋅，鍍層厚度為0.05?0.50 μ m ; ⑷輥拉:將鍍鋅后的Φ 1.50?3.00mm圓形斷面鋼絲經(jīng)過輥拉成矩形斷面鋼絲；
(5)回火:將輥拉后的矩形斷面鋼絲在380?450°C溫度的鉛槽回火，回火時間1?3秒，獲得破斷伸長率4?10%的回火鋼絲。
[0006]所述的步驟⑷輥拉為三道次二輥交錯輥拉，交錯輥拉是指相鄰道次二輥垂直設(shè)置，利用一道次二輥對鋼絲對應(yīng)兩面擠壓輥拉，利用二道次二輥對鋼絲側(cè)面擠壓輥拉，利用三道次二輥對鋼絲對應(yīng)兩面擠壓輥拉，一道次將圓斷面鋼絲變形為扁平斷面鋼絲，二道次將扁平斷面鋼絲變形為近似六邊形斷面鋼絲，三道次將近似六邊形斷面鋼絲變形為矩形斷面鋼絲。
[0007]所述的二道次二輥走線部位設(shè)有梯形槽，梯形槽的短邊設(shè)置在輥內(nèi)側(cè)，梯形槽的長邊設(shè)置在輥外側(cè)。
[0008]子午線輪胎用矩形斷面鋼絲制作鋼絲圈的方法，即對矩形斷面鋼絲進行纏繞打圈，捆扎成鋼絲圈:將矩形斷面鋼絲在打圈機上m根并排纏繞η層或m根錯位纏繞η層，再用箍帶沿圓周等分捆扎嚙合，制作成截面鋼絲為mXn的鋼絲圈。
[0009]矩形斷面鋼絲在打圈機上纏繞打圈成平底鋼絲圈或斜底鋼絲圈，平底鋼絲圈的底與鋼絲圈軸向平行，斜底鋼絲圈的底與鋼絲圈軸向形成一個傾斜的角度α，這個角度和輪胎的輪輞傾斜角度相呼應(yīng)。
[0010]截面鋼絲為mXn的鋼絲圈，其中m的鋼絲數(shù)量為5?10根，η的鋼絲數(shù)量為5?10根；箍帶采用咬口、點焊、點沖壓方式嚙合。
[0011]本發(fā)明在鋼絲表面鍍上很薄的鋅層，用于防止鋼絲氧化銹蝕，并提高鋼絲與橡膠的粘合性能，現(xiàn)有技術(shù)中胎圈鋼絲表面鍍覆青銅或黃銅，為此本發(fā)明鋼絲的表面鍍覆防腐蝕性能更佳的鋅層。
[0012]本發(fā)明采用先鍍鋅后輥拉再回火的方式，一方面鍍鋅層可以在輥拉過程提供潤滑效果，另一方面輥拉變形使得鍍鋅層更加致密，防腐蝕性能更好；同時把圓形斷面鋼絲變形成為矩形斷面鋼絲有模拉、輥乳等方式，但是模拉方式的鋼絲尖角欠充滿，而輥乳方式的設(shè)備復(fù)雜、效率低下，本發(fā)明采用輥拉的方式，既能保證鋼絲尖角充滿，又能提高生產(chǎn)效率；本發(fā)明鍍鋅后再回火，為了防止鋅層在回火過程中熔化，采用快速回火方式，回火時間1?3秒。
[0013]本發(fā)明采用輥拉的方法把圓形斷面鋼絲制作成矩形斷面鋼絲；采用鋼絲不附膠直接打圈的方式制作鋼絲圈，鋼絲之間緊密接觸且穩(wěn)定性好。
[0014]本發(fā)明中的鋼絲直接纏繞打圈捆扎成鋼絲圈，矩形鋼絲在打圈機上纏繞打圈，采用平底或斜底的打圈機基座可以制作平底或斜底的鋼絲圈，其中平底與鋼絲圈軸向平行，斜底與鋼絲圈軸向形成一個傾斜的角度α，這個角度和輪胎的輪輞傾斜角度相呼應(yīng)。
[0015]本發(fā)明捆扎用的箍帶采用低碳薄鋼帶制成，箍帶捆扎成環(huán)，采用咬口、點焊、點沖壓等方式嚙合。箍帶沿鋼絲圈等分捆扎，使得每根鋼絲緊密結(jié)合。該鋼絲圈用于輪胎中，鋼絲與橡膠的直接接觸面較少，所以更多的要求是鋼絲的防腐蝕性能，為此本發(fā)明鋼絲的表面鍍覆防腐蝕性能更佳的鋅層。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:
1、本發(fā)明的矩形斷面鋼絲采用圓形斷面鋼絲輥拉制作，鋼絲經(jīng)過表面鍍鋅與回火處理，矩形斷面鋼絲多根并排纏繞多層，采用箍帶捆扎成鋼絲圈；鋼絲圈作為子午線輪胎胎圈芯，具有較小的斷面面積；由于鋼絲之間為面接觸，具有良好的幾何形狀穩(wěn)定性，鋼絲間具有較小的接觸應(yīng)力和很高的斷面強度，可以提高胎圈的磨損抗性與撕裂抗性，節(jié)約輪胎的制造成本。
[0017]2、本發(fā)明矩形斷面鋼絲表面采用防腐蝕性能更佳鍍鋅方式，提高鋼絲的抗腐蝕能力；采用矩形斷面鋼絲制作的胎圈，在成圈時，矩形鋼絲的外表面不需要附膠，而是直接把多股矩形鋼絲分成多層緊密纏繞，用鋼帶捆扎而成，其鋼絲之間為面接觸，接觸壓力小，具有良好的幾何尺寸穩(wěn)定性，提高胎圈的磨損抗性與撕裂抗性；矩形鋼絲之間緊密接觸，幾乎無縫隙，因此有更高的斷面強度和鋼絲圈的剛度，改善輪胎圈部質(zhì)量，減小胎圈部位設(shè)計寬度，節(jié)約輪胎制造成本；本發(fā)明采用輥拉的方式，既能保證鋼絲尖角充滿，又能提高生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實施例中矩形斷面鋼絲的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2為本發(fā)明實施例三道次二輥交錯輥拉的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖3為本發(fā)明實施例一道次二輥輥拉鋼絲的截面放大圖，
圖4為本發(fā)明實施例二道次二輥輥拉鋼絲的截面放大圖，
圖5為本發(fā)明實施例三道次二輥輥拉鋼絲的截面放大圖，
圖6為本發(fā)明實施例鋼絲圈的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖7為本發(fā)明實施例箍帶捆扎部位的四種鋼絲圈截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中序號:1、一道次二輥，2、二道次二輥，3、三道次二輥，4、圓斷面鋼絲，5、扁平斷面鋼絲，6、近似六邊形斷面鋼絲，7、矩形斷面鋼絲，8、梯形槽，9、鋼絲圈，10、箍帶，11、平底鋼絲圈，12、斜底鋼絲圈。
【具體實施方式】
[0020]以下是結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。
[0021]參見圖1所示，一種子午線輪胎用矩形斷面鋼絲，其斷面為矩形結(jié)構(gòu)，鋼絲斷面的寬度W為1.50?3.00mm，厚度T為1.00?2.00mm，鋼絲斷面的兩邊交界處為弧形結(jié)構(gòu)，弧形邊緣半徑R為0.20?0.50mm，鋼絲的抗拉強度彡1800Mpao
[0022]該子午線輪胎用矩形斷面鋼絲的制作方法，包括以下步驟:
⑴盤條表面預(yù)處理:將碳含量為0.65?0.95%、直徑為Φ5.50?7.00mm的盤條表面進行機械除鱗、清洗、涂硼、烘干；
⑵模拉:將表面預(yù)處理后的盤條在直進式干拉機上拉拔為Φ 1.50?3.00