轮胎模具范文精选

摘 要：汽车是现代工业的重要产物。近些年来随着我国经济的快速发展，我国的汽车销售量和保有量逐年增加，以2016年为例，我国实现了各类汽车2000多万量的销售额。轮胎作为汽车中的重要组成部分，每年的需求量极为巨大。做好轮胎的生产加工对于确保车辆的正常运行有着十分重要的意义。在轮胎的生产中，轮胎模具是其中最重要也是最为关键的部件之一，轮胎模具表面的质量直接影响到汽车轮胎的外观、生产效率以及模具的使用寿命。如何延长轮胎模具的使用寿命是长期以来轮胎生产厂商一直致力的事业。做好轮胎模具的表面处理提高轮胎模具的表面质量能够有效提升轮胎的加工质量，本文在分析影响轮胎模具表面质量的影响因素的基础上对如何提升轮胎模具的表面质量进行分析阐述。

关键词：轮胎模具；表面质量；表面处理

中图分类号：TP391 文献标识码：A

轮胎模具是轮胎加工中的重要设备。长期以来，由于轮胎模具表面质量问题而导致的轮胎加工质量及轮胎模具使用寿命短的问题长期困扰着各大轮胎生产厂商。做好轮胎模具的表面处理，提升轮胎模具表面质量是提升轮胎模具使用寿命的重要举措。做好轮胎模具的表面处理应当从影响轮胎模具表面质量的影响因素入手针对性的进行处理。本文将就现今轮胎模具表面处理中主要采用的轮胎模具表面防护、清理以及排气孔等的措施中所存在的问题进行讨论，并对如何对上述处理工艺中所存在问题进行针对性的解决，从而提升轮胎模具表面质量。

1.影响轮胎模具表面质量的因素分析

1.1轮胎模具表面的防护不足

轮胎模具的表面主要分为花纹圈和胎侧板两部分。对于一般乘用车所使用的子午线轮胎模具的花纹圈主要采用的是精密铸造路合金来进行制造。对于商用车所采用的子午线轮胎模具花纹圈在模具材质上主要使用的是钢制材料。轮胎模具中的胎侧板也采用的是钢质材料。为确保轮胎模具的使用寿命，在轮胎模具的加工制造后都会在轮胎模具的表面镀一层很薄但是较为致密的表面硬化层，以铝合金材质为例，其表面所使用的硬化层主要采用的是氧化膜，对于钢质轮胎模具的表面则主要使用的是金属硬化层。通过轮胎模具表面的金属硬化层会使得加工完成的轮胎表面形成非常美观和漂亮的表层。随之轮胎模具的长期使用，轮胎中的硫化物渗出附着在轮胎模具的表面从而对轮胎模具的表面造成严重的侵蚀，从而导致轮胎模具所加工出来的轮胎的外观越来越差，并最终不得不更换或是清理轮胎模具，从而影响轮胎模具的使用寿命和使用效率。现今对于轮胎模具表面防护主要采用的是在轮胎模具表面涂覆防护层用以对轮胎模具的表面进行保护。其中以钢质轮胎模具表面防护为例主要采用的是在其表面进行电镀或是喷特氟龙的处理方法。但是上述两种表面防护方法在实际的应用过程中由于保护层经常发生脱落问题从而导致需要经常性的进行喷涂从而导致轮胎模具的使用效率大打折扣。而在对铝质模具的表面并未有良好的表面防护处理方式。

1.2对于轮胎模具表面的清理方法存在缺陷

[摘 要]轮胎的均匀性决定了轮胎的寿命和汽车的平衡性，进而影响到汽车乘坐的舒适性，因此轮胎的生产条件要求很高。具体表现在轮胎的制动性、耐磨性、行驶安全性以及滚动阻力等方面。为了提高轮胎的耐用性，应首先解决轮胎外观出现的问题。本文主要就轮胎外观常见的问题以及其解决措施作简要探讨。

[关键词]半钢子午线轮胎；硫化；外观

中图分类号：TQ336.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0042-01

一、子午线轮胎的结构和特点

半钢子午胎是子午线轮胎的一种，通常被称作轿车轮胎。子午线轮胎的特点是胎体帘线按子午线方向排列，有帘线周向排列或接近周向排列的缓冲层紧紧箍在胎体上的一种新型轮胎。它由胎面、胎侧、胎体、缓冲层、内衬层、胎圈六个主要部分组成。子午线轮胎具有以下几个结构特点：

（1）胎体帘布层的帘线与胎面中心线成90℃角，各层帘线彼此不交叉。由于胎体帘线按地球子午线方向排列，使帘线的强度能得到充分利用，故这种轮胎的帘布层数比普通斜线轮胎减少40%-50%，胎体比较柔软，弹性好。

（2）帘线在圆周方向上只靠橡胶来联结。为了承担车辆行驶时产生的较大切向力，子午线轮胎带束层采用了与胎面中心线夹角较小（10°-20°）交叉排列的多层帘线带束层，并用刚性大、强度高、变形小的钢丝或织物（人造丝、尼龙等纤维材料）帘线制成，目前主要采用全钢丝帘线带束层。这使带束层像钢腰带一样，紧紧箍在胎体上，以承受轮胎的内压和外力，大大提高了胎面的钢性和强度。

二、半钢子午线模具影响轮胎外观的几个常见问题

1前言

随着我国经济的快速发展，汽车的需求量不断增大，因此人们对于汽车的质量的要求也在不断提高。而汽车轮胎作为汽车最主要的消耗品，其模具设计的成功与否直接决定着轮胎的质量［1］。轮胎的花纹由于具有增加轮胎摩擦力，提高汽车安全性而成为目前汽车设计制造研究的重点，同时轮胎花纹也对汽车轮胎的使用性能和安全性能具有重要的作用。本文主要是通过对汽车轮胎花纹的作用及组成、花纹的要求、花纹的类型相关内容进行了分析，并且对轮胎模具设计如何转化为三维实体和空间转化进行了研究和探讨，以期为以后汽车轮胎花纹模具设计进行探讨，并为以后汽车轮胎模具设计提供借鉴和参考。

2轮胎的特征分析

汽车轮胎主要是由汽车外胎、内胎和垫带这三部分组成，而由于汽车轮胎对于汽车轮胎的性能及整车性能的重要作用，其模具设计中主要是针对其轮胎外胎中的花纹进行设计，以便于提高汽车的整体性能，即:汽车的速度、反应度、噪声及刹车性能等［2］。轮胎的花纹一般分为轮胎竖纹和轮胎横纹，其中工程用汽车轮胎大都采用竖纹，这是因为竖纹具有很强的灵活性、较低的油耗、所需动力小以及摩擦力强等特点。而横纹轮胎主要是应用在较短距离的运输上，这主要是因为该类型的轮胎耗油量较低、速度不高且灵活度不够，适用于该类轮胎的机车一般为拖拉机等农用机械［3］。在实际生活运用过程中，作为运输工具的汽车一般都需要适应短距离和长距离的运输需求，且要适应各种路况、灵活度需求和强度需求。因此混合型花纹轮胎也应运而生，其具有竖纹和横纹强项，具有更好的驱动性，适用于不同硬度的路面，能满足长途运输的要求，因此应用较为广泛，已经成为轮胎花纹的主流。对于有些特殊的环境，也有一些相对应的轮胎花纹:泥雪地花纹的轮胎花纹呈块状排列，适用于雪地和泥泞环境中，但是不适用于正常的路面，这种轮胎的季节性较为明显，只适用于冬季雨雪天气;越野花纹，专门为了适用复杂的山路、沙路而设计的花纹轮胎，能够适应各种复杂的天气和气候，因此多用于越野车。越野花纹细分，又分为无向和有向花纹两种，均适用于崎岖不平的道路、松软道路和无路地区，但是不适应在良好硬路上长期行驶，会造成轮胎的损坏。

3轮胎花纹的造型

要想对轮胎花纹的三维造型进行设计研究，必须要先有花纹的三维造型，其中花纹的曲线构型是整个设计的核心。本文对轮胎花纹造型设计的理念是将花纹构型的平面曲线投影到轮胎的胎面上，从而得到轮胎的空间曲线。本文主要是利用UG的投影技术，将轮胎的花纹投影到空间上，从而得到所需要的三维空间曲线［5］。本文利用UG中的投影设置，花纹曲线按照一定的方向投影到轮胎的台面上，从而得到想要的空间投影曲线，且运用特殊的形式来验证所得的花纹曲线是否是正确的，如果所得到的轮胎三维曲线是不正确的，那么就要通过一定的方法对其进行修正，才能够得到想要的曲线。

3．1曲线转换的关系

对轮胎的花纹进行系统研究和分析后发现，轮胎花纹平面曲线变化成三维曲线的原理为:(1)对轮胎花纹在平面上的点经过计算后，可以得到一套较为准确的计算方法，能够根据其算出平面曲线相对应的空间曲线。(2)对平面轮胎花纹进行分析后，通过计算转换为任意空间的曲线。其次，我们可以通过三维图，依据计算公式来推断出相应的平面曲线的花纹。以上这两个花纹的重点就是需要找出一套适合花纹模型化的计算公式或者计算函数，来对其进行相应的转化和讨论。

投资要点：

1、子午化率拓展市场需求；

2、产品技术领先，定位于中高端市场；

3、募投扩充产业链。

轮胎产能向发展中国家转移仍在进行中，2006-2010年，我国产量和保有量大幅提高。山东豪迈机械科技股份有限公司（下称豪迈科技，代码002595）是主要从事汽车子午线轮胎模具、轮胎制造设备的生产、销售及相关技术开发。经过多年的发展，公司已经成为国内产品种类齐全、规模最大的专业轮胎模具制造企业，并努力成为全球轮胎模具主导产商之一。

财务数据显示，豪迈科技2008-2010年营业收入分别为4.19、4.52、6亿元，归属于母公司的净利润分别为1.37、1.51、1.88亿元，年复合增长率29%。此外，公司在2011年初，荣登《2011福布斯中国潜力企业榜》，体现出了高速成长的潜力。此次募投资金主要用于精密子午线轮胎模具、高档精密锻铸中心等项目。其中精铸铝项目已经达产，预计今年就能增加1亿元的收入，而其他项目也将于明年下半年陆续投产。

子午化率拓展市场需求

2006-2010年，我国汽车行业供需两旺，汽车工业高速发展，轮胎市场的需求量不断扩大，为轮胎模具行业的发展提供了广阔的市场空间。从国外经验看，欧美、日本等发达国家轿车轮胎的子午化率已达100%，载重轮胎的子午化率已达90%以上，工程轮胎的子午化率约达70%。据统计，我国市场轿车轮胎子午化率已接近90%，卡客车轮胎子午化率约为70-80%，而在工程轮胎领域，子午化率仅为5%左右，相比于欧美国家50-70%的工程轮胎子午化率，中国工程子午轮胎市场有着广阔的前景。

普通轮胎为了增强抓地性、散热和排水等性能，常在胎冠花纹块中间增加在一些窄缝，这些细缝在与地面接触时会产生变形，增大了与地面的接触面积，从而增加与地面的摩擦力，有效防止轮胎打滑。轮胎最终是在轮胎模具中硫化形成的，轮胎上的窄缝是由模具上相应的钢片成型的。少量的、简单的钢片在模具制造中不成问题，但是当一副轮胎模具上的钢片数量多到一定的程度，且钢片形状呈现复杂多样性，就会给轮胎模具的制造带来相当困难。钢片加工和镶制的质量已成为衡量模具质量的一个新重要标准。目前，子午线轮胎模具主要分为钢模和铝模两种，以下就这两种模具的钢片所采用不同的加工方法来具体论述。

一、钢模中钢片加工

对于钢模中的钢片，通常采用两种方式来加工。一种是镶嵌，一种是直接电加工成型，具体要看模具中钢片的数量、形状及工艺要求来确定。若模具上钢片的数量少且钢片的高度较大时，我们通常是采用镶嵌的方式来加工，即在模具型腔的相应位置加工出钢片槽，用尖铣刀在用于精加工的电极上铣出0.2~0.3mm深的沟槽。在电火花加工花纹时同时加工出钢片的定位痕迹来，再换成紫铜电极在 原定位痕迹上加工出3~5mm深0.6~1.0mm宽的钢片槽来(具体按图纸上的要求)，然后人工将事先准备好的钢片镶进去并压紧（钢片是采用线切割和冲压成型的），以防止在使用过程中脱落，主要依靠钢片与槽的过盈配合，过盈量越大挤压力就越大，钢片就越不容易脱落。若钢片较短，与花筋有连接，还需要将钢片做点焊，使之牢固，不会在后期硫化过程中脱落。钢片镶嵌质量直接影响到后期硫化出来的轮胎质量，如果钢片没有压得很紧，可能会在硫化时出现钢片脱落的问题；如果在钢片与钢片槽之间还有缝隙，硫化出来的轮胎上的细缝两侧就会有一些小的飞边；如果钢片在压紧过程中压伤了原型腔的表面，就会出现一些不平整，硫化出来的轮胎表面圆度就不是很好。钢模电蚀加工钢片槽见图1和镶好钢片的钢模见图2。若模具上钢片的数量较多时，钢片又多又密，一副模具上的小钢片达到3000多个，而且钢片与钢片之间的距离很小，若采用镶嵌的方式来加工钢片时，由于缺少操作空间致使镶嵌时和压紧时工具很难施展，且按劳动强度大，由于人工镶嵌不可避免的会损伤模具表面，镶嵌后的钢片精度也不太理想。且镶嵌后的牢固性也较难保证，在多次硫化后，可能会出现钢片脱落的现象。多钢片的花纹样式见图3。近年来的这类模具都是采用电火花直接成型的加工方式(与花筋的加工方法一致)，即蚀除型腔中部分余量的石墨电极上铣出这些小沟槽，并预留较多的余量，在加工大花筋时就同时加工成型，然后再用半精加工和精加工的钢片电极来加工这些钢片。这样的钢片由模具的原材料直接加工而成，就不会存在脱落的隐患，但在电火花在加工钢片时，钢片较薄，由于电极的损耗会比较严重，型腔的花筋根部容易出现圆角，导致加工出来的钢片出现大小头的现象，即头部窄根部宽，这就要求采用一些精加工的电极，在加工过程中要不断更新电极，保证头部和根部的大小一致。直接成型加工的钢片见图4。

二、铝模中钢片加工

现在的半钢铝模，花纹越来越复杂，3D钢片也越来越普遍，对于铝模中的钢片，目前通常采用两种方式来加工，一种是采用手工方式将钢片镶嵌在铝模中，一种是采用铸造的方式将钢片直接铸在模具上，具体按哪种方式来加工要看模具中钢片的数量、形状及工艺要求来确定。对于普通铝模钢片数量不是很多、形状简单的通常是采用直接雕刻的工艺来加工铝模，加工好铝模花纹后，用直径小的铣刀在模具型腔的相应位置加工出4~6mm深的钢片槽，并在钢片槽的两侧留有少量的余量，以便将钢片镶进去并压紧（钢片是采用线切割和冲压成型的），以防止在使用过程中脱落，见图5和图6。这一点与钢模镶嵌钢片的做法是一致的。由于铝模的基体材质是铝合金，而钢片的材质是不锈钢，两种材料不同，钢片镶嵌入铝花纹块时就要压紧，保证钢片与钢片槽之间不能有间隙，以免模具在加热硫化时两种材料的热膨胀系数不同而导致出现缝隙。对于多钢片的雪地胎铝模，通常是采用精铸的方式来加工的。这种方式的钢片的加工比较麻烦，首先要加工基础模（材料是合成树酯），基础模与轮胎的形状一致，基础模上面加工安放钢片的沟槽，并在上面贴好基模钢片，见图7，然后将基础模反过来仿成硅胶模（与模具是一样的），在基模上凸起的钢片仿成硅胶模中就是凹下去的一条条细缝，此时需要在这些细缝中安放事先加工好的模具上使用的钢片，见图8，然后在将硅胶模反过来仿成石膏模（与轮胎是一致的），石膏模凝固时钢片已从硅胶模中脱出，固定在石膏模上，石膏模与基础模一样，钢片有部分露在外面，这部分最终埋入模具内部。埋入石膏模内部的那一部分钢片最终是露在模具型腔的表面，见图9，最后将石膏模烘干后，放入事先准备好的砂箱内，就可以铸出相应的模具来，此时的钢片就能被牢固地嵌入铝花纹块中，这种钢片在使用过程中不会存在脱落情况，见图10。

三、结论

钢片加工质量的好坏直接影响到轮胎的外观，只有高品质的模具才能生产出高质量的轮胎。加工好子午线轮胎模具的每个部件才是优良模具的根本保证，钢片的加工及镶制也是加工过程中一个重要地环节与工序，加工时要根据实际的加工工艺来确定具体加工方法。

作者：林莉 陈庆湘 单位：巨轮智能装备股份有限公司

摘要：伴随汽车工业的快速发展，与汽车生产有关的模具行业也得到了快速的发展，出现了多种材质和类型的汽车生产模具，其中轮胎模具以其技术含量高在众多模具类型中得到了人们的青睐。文章在阐述数字化技术内涵的基础上，分析了轮胎模具制造技术的现状，并论述了数字化快速制模技术在汽车子午线轮胎模具的花纹加工中的应用。

关键词：数字化技术；轮胎模具；花纹加工；设计制造；汽车工业 文献标识码：A

中图分类号：TG385 文章编号：1009-2374（2016）22-0043-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.22.021

在数字化技术的不断发展下，人们对汽车轮胎模具设计方式和轮胎模具制造提出了更高的要求，使得传统的汽车轮胎模具设计方式受到了一种全新的挑战。轮胎的花纹样式得到了不断更新，对于汽车的子午线轮胎来讲，一旦轮胎花纹设计和结构加工精度差一点，最终很可能导致企业轮胎动、静平衡性能、均匀性、散热性等方面出现问题。为了实现轮胎模具设计的科学、有效，保证汽车性能的充分实现，需要有关汽车轮胎设计人员充分利用数字化技术完善汽车轮胎模具设计。

1 数字化技术概述

21世纪的发展是数字化发展时代，一系列的数字概念如雨后春笋般产生，同时也促进了汽车制造业的发展变化。数字制造一般是指在虚拟现实、计算机网络上技术、快速原型、数据库和多媒体技术的支持下，根据用户需求来获得其需要的信息资源，并在对资源获取分析的同时实现对产品设计和产品功能的仿真制造，从而以最快的速度生产消费者满意的产品。简单的说，数字制造是指在针对制造过程数字化描述而建立的数字空间中完成产品制造的过程。在计算机的快速发展下，计算机图形和机械设计技术得到了充分的结合，继而产生了以数据路为中心，以交互图形系统和技术为基本手段，以工程分析计算为主体的一体化计算机辅助系统（CAD）。这种系统能够在二维或者三维空间来对物体进行精准化的描述，从而提升产品的生产效率。将计算机辅助系统中产生的产品设计信息转化为产品制造、工艺规则等信息，能够实现对机械加工工序和工步的重新组合，并能够对每个工序的机动时间及辅助时间进行计算。这种规划是计算机辅助工艺规划（CAPP）。

通过对数字化技术性能的分析，可以发现数字制造是计算机数字技术、网络信息技术与制造技术共同作用的结果。在科技快速发现下，制造器、生产业的数字化发展是一种必然趋势。以制造业发展为例，其设备的控制参数一般都是数字信号，各种信息都会以数字的形式借助网络在企业内部进行传播。在数字制造的影响下，企业、个人、设备、经销商等会形成一种连接。

2 轮胎模具制造技术的现状

摘 要：对复合花纹轮胎模具花纹圈的加工进行了工艺分析，介绍了两种传统加工工艺，并对其进行了优劣比较。针对复合花纹的结构及尺寸特征，提出了高速铣削与电火花加工复合的加工工艺，并经加工验证。结果表明：高速铣削与电火花加工相结合工艺方案不但能精确保证加工质量，相比单一电火花加工可以节省40%的加工时间。

关键词：复合花纹轮胎；加工工艺；花纹块；优化

子午线轮胎模具的设计制造工艺水平直接决定轮胎的质量和产能。子午线轮胎活络模具主要由向心机构和型腔部分组成，设计制造主要集中在型腔部分，其中花纹圈的加工工时占整套模具加工总周期的70%左右[1]。汽车工业的飞速发展对轮胎模具的设计制造提出了更高的要求，必须通过工艺革新来缩短生产周期和提高质量。

基于花纹圈在整个模具设计、加工中所占的比重，目前大部分研究主要集中在组成花纹圈的花纹块加工方向[2-4]。花纹块的加工主要采取两种工艺：数控铣削和电火花加工。数控铣削设备有三轴联动和五轴联动加工中心，加工以三轴精铣加钳工修磨为主；电火花加工工艺在加工复杂型腔、窄槽、硬脆材料等方面具有无可比拟的优势，尤其是数控电火花轮胎模专用加工机床的问世，使轮胎复杂花纹的设计及制造变得更加容易。机械加工与电火花加工二者各有优劣：三轴联动加工工艺路线简单、耗时较少，但无法做到完全清根；电火花加工精度较高，但工序复杂、效率较低。如果将两种工艺结合起来，利用二者加工优势，合理优化工艺路线、工艺参数，将大大提升子午线轮胎模具的制造工艺水平。本文以横向花纹轮胎模具为试验载体，结合数控铣削和电火花加工两种工艺对花纹块进行加工，优化工艺工艺路线、工艺参数，最终得到适合复合花纹轮胎模具花纹块的加工工艺。

1 复合花纹载重轮胎模具花纹块工艺分析

复合花纹轮胎一般应用于货车和四轮驱动的乘用车，胎面中部为纵向窄花纹沟槽，两侧为横向的宽花纹沟槽。纵纹花纹使转向稳定有助于防止侧滑，横纹花纹提高轮胎的驱动力和制动力。如图1所示为复合花纹示意图。图2所示为子午线复合花纹轮胎活络模具示意图。零件8为花纹块，该活络模具花纹圈由10块花纹块组成。该花纹块的制造精度要求如下：（1）圆周分布要准确，误差不超过45"；（2）深度误差不超过0.03mm；（3）径向分布及倾角要准确，误差不超过1′；（4）表面粗糙度为Ra0.6？滋m；（5）棱角清晰，表面细腻。

通过分析可知：该轮胎直径中等，花纹结构相对较简单，由窄花纹沟槽和宽花纹沟槽组成，精度要求较高。在保证加工精度的前提下，应着重提高其加工效率。

2 复合花纹轮胎模具花纹块传统加工工艺

位于广东揭东经济开发区的广东巨轮模具股份有限公司是目前国内规模最大、技术领先和国内首家上市的轮胎模具开发制造企业。公司产品畅销全国并远销欧美，被美国固特异、法国米其林、日本普利司通等国际轮胎巨头列入全球采购供应体系，是当之无愧的的行业龙头。巨轮不仅是同行的龙头，同时也是工业转型升级下不断推行先进的行业信息化应用，提升产业科技水平的先锋。

“先进”铸就先锋

走进巨轮的生产车间，环境通风干净，车间里工人并不多，都在一块块电子屏幕前操控着大型的精密仪器。巨轮拥有各种高精尖制造、检测设备700多台/套，采用精密数控雕刻设备，包括国外进口五轴联动加工中心等，检测装备、设计软件等均采用外国先进设备，在关键工序上实现了从产品设计、制图到加工无图纸化作业，技术装备国内一流，达到国际先进水平。

从单一生产汽车子午线轮胎模具转变为以子午线轮胎活络模具和高精度液压式轮胎硫化机为主，相关橡胶机械设备为辅的产业格局，广东巨轮模具股份有限公司通过技术改造和转型升级，强势延伸产业链，为公司跨越发展注入了强劲动力，一跃成为国内液压式轮胎硫化机细分行业的龙头企业，大步跨进了国际高端轮胎成型装备领域第一阵营。

三流企业卖产品，二流企业卖技术，一流企业卖标准。可以这么说，谁的产品标准一旦为行业所认同，谁就会引领整个产业的发展潮流。多年的技术积淀，巨轮股份以难以复制的行业竞争力和话语权，成为国家轮胎模具行业标准的主编写单位，也成为业界自主创新的标杆企业。近年公司独立研发的项目有十项通过省级专家技术鉴定，其中“高精密铸造铝合金子午线轮胎模具”被列入国家“火炬”计划项目；“免排气孔轮胎模具”填补国家空白，被列入国家重点技术创新项目；“线性轻触式导向结构活络模具”在第十届中国国际模展上被专家组评为“具有国际水平”的子午线轮胎模具。

为紧跟轮胎模具行业最尖端技术，巨轮股份从未停止对新技术开发及新产品开发的投入，对企业的信息化建设高起点高投入。采用机电信息化技术将原有设备升级改造并采用先进的数控实现敏捷加工，把企业原有的一些设备如刻花机从单板控制升级为三座标数控方式，大大降低了劳动强度，提高工作效率5倍以上，使生产力快速发展，从1998年年产80套轮胎模具提高到2011年的4000套。在新项目建设上，已建立数据库，技术数据经过处理后从科技楼的计算机中心通过地下光纤直接传输到生产车间加工中心，实现无图加工，同时，通过建立企业网站，开展电子商务活动。

据了解，轮胎模具技术含量高，是模具家族中个性化最强和唯一“动态”的模具，终端产品汽车轮胎是一个高速旋转的圆体，其抓着性能、散热性能、转弯性能和防移滑性能等要通过模具花纹的精度来体现。因此，在加工上有其独特的一面。由于不同的道路、不同的车辆、不同的性能等要求各异，轮胎花纹通常被设计成特殊而又复杂的三维立体结构。为了准确设计和制造轮胎的花纹，轮胎模具的特殊花纹造型、特殊结构和特殊的加工工艺在所有模具中独一无二。

不同的路况（如雪地、山路、高速路）需要轮胎有不同的花纹结构，花纹结构设计是比较复杂的三维立体结构。为了准确无误地将轮胎花纹设计通过轮胎模具反映在轮胎上，现代轮胎模具的设计与制造过程要应用CAD/CAM/CAE技术将轮胎花纹总图转化为轮胎模具参数，完成轮胎模具花纹造型和结构设计的数字化，对制造工艺进行数字化编程，生成NC程序，由CNC机床加工，整个设计和生产制造过程完全通过数字化信息在内部局域网上传递，需要数字化设计、数字化传输、数字化加工、数字化检验与管理等一系列高精尖技术。

在汽车工业高速发展的背景下，作为汽车工业关键部件的轮胎生产厂商也随之迎来了难得的发展机遇和激烈的竞争挑战。为了适应庞大的汽车消费市场需求，从事轮胎生产的企业和研究机构正在进行着包括技术上和管理上的大量投资和革新：在保证产量的同时，狠抓轮胎生产质量，如重点强化贯彻TS16949体系，并逐步引入CAD、CAE、CAM、PDM、MES以及ERP等信息化工具来进行产品研发、设计、工艺和制造过程的管理，努力提高产品质量，以增加企业的市场竞争能力。本文将从轮胎产品特点分析入手，针对国内某大型汽车轮胎制造企业对轮胎产品研发管理的需求，提供一套轮胎产品研发管理应用模式，一方面优化现有TS16949体系，规范企业研发管理工作，提高研发管理效率；另一方面，为后续MES系统过程管理提供了源头数据，为MES系统全面应用奠定坚实的基础。

一、轮胎产品特点

从轮胎产品所适用的车型来看，可以分为工程车轮胎、货车轮胎以及轿车轮胎等，每类产品随着参数的变化衍生出不同的小类，通过系列化方式进行管理，而且不同类型的产品对于舒适度、安全性等有不同的侧重要求，如：轿车轮胎更看重舒适度和安全性方面，因此对于制造工艺方法也就提出很高的要求；工程车和货车轮胎重点强调安全性方面的要求，因此制造工艺方面要更多考虑轮胎的耐磨、承重等。从轮胎产品结构来看，可以分为普通斜交轮胎和子午线轮胎。普通斜交轮胎为有内胎的普通斜交轮胎的构造，斜交轮胎主要由胎面、帘布层、缓冲层和胎圈组成。普通斜交轮胎的帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉，且与胎面中心线呈小于90°角排列。子午线轮胎的帘布层与胎面中心线呈90°角或接近90°角排列，与帘布层轮胎的子午断面一致，由于帘布层的这种排列特点，使子午线轮胎帘布层数比普通斜交轮胎可减少约40%～50%。子午线轮胎产品生产过程中主要采取大规模批量生产模式，既有离散制造过程特点，又有流程制造过程特点，炼胶过程与结构生产过程分开进行，对车间制造过程要求很高，因此需要从原材料（包括橡胶、原料和帘线等）入厂加工，到形成半制品（包括钢丝圈、胎肩胶和胶帘布等），到最终轮胎成品等过程的跟踪，研发部门都需要按照轮胎生产过程进行整体规划，包括结构、硫化工艺和配方等过程。

二、产品研发管理信息系统应用模式

轮胎产品研发过程遵循TS16949管理体系，研发部门按阶段进行产品设计工作，从产品策划、方案设计和试验等过程进行跟踪。通过多年的产品研发实践，本企业形成了一套针对子午线轮胎产品有效的研发管理应用模式，将多年积累的产品研发知识融入到研发管理信息系统中，借助于信息系统标准规范的管理模式，主要从轮胎结构设计模板化管理应用模式、按系列管理的生胎BOM实例化管理应用模式、半制品管理应用模式、配方管理应用模式和施工表管理应用模式等方面进行了研究，形成了相应的解决方案，结合PLM系统支持企业轮胎产品研发业务管理，为MES系统提供了源头数据。图1所示为各信息系统间业务数据流转示意。

1.轮胎结构设计模板化管理应用模式

对于子午线轮胎产品来说，从产品结构构成来看，第一层大部分是由半成品物料构成的复合件，第二层一般包括原材料和通过挤压成型的半成品，第三层为原材料，图2所示为轮胎产品结构部分构成示意，结构构成能够表达出各型轮胎产品通用结构管理模式。可以借助机械产品结构的管理模式，通过BOM结构树来管理。

每种轮胎产品随生产制造方式不同，结构构成也会有差异，结构中半制品用量也会有差异，而每种产品所用半制品用量由相应的公式计算得到，因此通过上述结构构成图可在PLM系统中转换成模板化的BOM结构。

【摘 要】我国轮胎工业在汽车保有量和产量快速增长的带动下，呈现了强劲的发展势头，其中山东省的轮胎行业成为全国轮胎行业中的领先者，本文在充分的市场调研及大量数据支持下，对山东省轮胎行业的现状及未来发展趋势进行分析。

【关键词】轮胎；橡胶；生产；行业调查；市场分析

伴随着宏观经济的稳健发展和人民生活水平的不断提高，中国汽车保有量和产量的快速增长，物流交通行业的高速发展，我国轮胎工业展现了快速发展的强劲势头，我国也成为世界第一大轮胎生产国、出口国，其中山东、江苏、浙江三省总产量达2.91亿条，占全国的60%。

1 轮胎业的发展现状

据统计，我国现有轮胎企业537家，从业人数28万多人。其中子午胎生产企业全国有300余家（含上市公司7家），从业人数、销售收入均已占到85%以上。2012年，我国轮胎总量达到8.92亿条，生产汽车轮胎4.83亿条，同比增长4.2%，较上年回落4.3个百分点，出口占国内总产量的46%左右。2013年1-12月，轮胎总产量增长7.2%至9.65036亿条。

从山东省区域来看，目前山东省轮胎制造行业整体规模有所扩大，规模以上企业数量达到274家，从业人数13.83万人。企业数量占全国的比重达50.85%。据测算，山东轮胎的产能（含全钢、半钢、斜交胎）约在2.5亿条左右，占全国产能的36%。2012年，山东省轮胎制造行业资产总计1521.12亿元，同比增长28.37%；负债合计872.46亿元，同比增长22.96%。完成销售收入2659.95亿元，同比增长33.92%。实现利润总额174.40亿元，同比增长40.77%。

2013年1-3季度，山东省轮胎制造行业橡胶轮胎外胎产量为3.09亿条（含摩托车胎等），比2012年同期增长11.88%。其中：子午线轮胎外胎产量为1.84亿条，比2012年同期增长32.81%。据青岛海关统计，2013年1-3季度山东口岸出口轮胎1.4亿条，比去年同期（下同）增加12.9%；价值67.2亿美元，增长3%；出口平均价格为48.9美元/条，下跌8.7%。

2 山东区域内轮胎企业的优势