轮胎模具十篇

时间:2023-03-16 07:53:58

轮胎模具

轮胎模具篇1

[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)凹陷状周向缺胶

这是一种常见的质量问题,即胎侧缺胶。具体表现是缺胶的那部分排气孔堵塞,或者胶鬏的长度不够,致使周向胎侧凹陷。

(2)周向缺胶或裂口

如果轮胎胶料流动不均衡,就会出现胎侧裂口或者缺胶的问题。如果制造出的胎侧半成品质量不达标或者尺寸不合理,不能达到施工标准,会加剧轮胎硫化时胎侧胶料的异常流动情况,使得胎侧出现裂口或者缺胶。

(3)胎侧重皮缺胶

如果胎侧出现重皮的问题,会导致胎侧不规则的方形或者圆形缺胶。但是这种问题主要出现在规格较大的载重轮胎上,这是因为胶料的局部流动过大。

(4)胎侧附近或者接头缺胶

有时候我们观察生产处的轮胎时会发现胎侧的机头附近或者接口处缺胶,出现这种问题的根源基本是在操作方面,胎侧切割异常就会发生这样的问题。

(5)胎侧的字体缺胶

胎侧字体不能充满模具时就会出现胎侧缺胶的现象,使字体不圆滑,高度达不到标准要求。

(6)胎侧有不规则的坑

胎侧出现不规则的小坑,其原因是模具的内喷涂出现操作问题,例如喷涂时涂液溅在了胎圈或者胎侧上,致使胎胶填充不满,出现麻面小坑,手摸上去有滑腻感。

三、解决办法

(1)优化配方

调整胎侧胶的配方设计,增加一份内脱模剂,促进胎胶的流动性,内脱模剂相当于一种活性剂,可以增强橡胶在金属截面的滑动性,进而降低胶料和模具的粘合性,使胶料填充满模具,改善缺胶现象。

(2)提高胎侧半成品坚硬度

在轮胎成型的过程中,压辊压合以及上料操作会使胎侧的尺寸发生改变,此外,长时间的放置也会导致胎侧形状的变化。因此,建议适当减少胎侧胶料当中软化剂的含量,这样就能提高胶料自身的粘度,增大胎胶的挺性。

(3)改善结构设计

为了改善轮胎的性能,提高运行稳定性,我们应该在设计的过程中注意合理设计下胎侧弧,避免出现模具下胎侧半径过小的问题。此外,要合理设计轮胎模具的排气孔。为了节约成本,提高轮胎外观质量,我们取消了轮胎的外喷涂的技术处理,但是这样一来就出现了胶料导气性和流动性变差的问题,进而导致一些轮胎模具的设置不合理或者排气孔数量不足的问题。为解决这个问题,我们应该在设计模具的过程中,增加排气孔数量,并合理分布排气孔,尤其是在白胶搭接部位和三角胶端点部位。

(4)三角胶的尺寸要合理设计

为了保障轮胎三角胶形状的过渡能够自然流畅,我们要避免三角胶出现局部出现大小不一的现象,特别注意胎侧缺胶的三角胶端点处。此外,三角胶的高度也会影响到胎侧的胶料分布,所以要酌情减少三角胶的高度。

(5)提高技术工艺水平

工艺水平很重要,很大程度上决定了轮胎的出产质量。对胎侧温度、挤出速度和停放时间要严格控制,加强轮胎半成品的稳定性。如果局部材料不符合质量要求标准,或者胎侧的停放时间过长等,都可能导致接头处窝气,由此产生缺胶问题。

四、轮胎外观的修复

对轮胎成品的外观要进行认真仔细的检测,内容包括每条轮胎成品的胎外胎里的质量,不能仅凭目测,要根据相关技术标准进行鉴定。轮胎的外观缺陷是可以修复的,针对不同的问题采用不同的方法。

(1)轮胎外表面有轻微的缺胶、有浅沟的,可以使用小细砂轮进行打磨,并用毛刷将胶沫刷净,然后涂刷修饰胶浆,力求涂刷胶浆的部位与邻近的外观质量一样。

(2)轮外外观的缺陷较为严重的,需要先打磨缺陷部位,涂刷专用粘合剂,等胶浆干后再补贴专用的快速硫化胶片,并压实。粘后的部位要用刀子削平整,与邻近部位相齐平,并用电烙铁或者蒸汽设备将粘合处进行处理,使其快速硫化。

修补修饰后的轮胎要再进行一次检查,保证外观质量符合相关质量标准,如果第一次修补后质量不合格,也不能进行第二次修补。这是因为对轮胎的外观进行两次加热后,修补部位胶料会过硫,着会大大影响轮胎的质量。

参考文献

[1]曾旭钊,阎秋生. 轮胎模具花纹加工新工艺的应用研究[J]. 机电工程技术. 2010(07) ;

[2]陈利萍. 提高活络模具利用率的措施[J]. 轮胎工业. 2011(04);

轮胎模具篇2

一、TPMS系统技术

TPMS主要有3种实现方式:间接TPMS系统、直接TPMS系统和正在推出的混合TPMS系统。间接TPMS与车辆的防抱死刹车系统(ABS)一起使用,ABS利用车轮转速传感器测量每个车轮的转速。当一个轮胎的气压减小时,滚动半径相应减小,而车轮的旋转速度就相应地加快。通过轮速传感器可以得到轮胎的转速。当转速与设定的正常胎压下的转速有差值且差值超过设定的公差范围,则说明存在轮胎充气不足现象。随后,仪表胎压指示灯启亮,告知驾驶者胎压出现了问题。但是。间接TPMS有一定的局限性:(1)指示灯无法指出是哪个轮胎处于低压状态;(2)当同一车轴或同一侧的2个轮胎都处于低压状态时,它无法检测出究竟是哪个轮胎充气不足;(3)如果4个轮胎都处于低压状态。该系统不会发现这一故障。另外,由于气压不足时轮胎直径的减少和气压的降低非常微小。所以有时会出现气压已经下降,但TPMS还没有检测出来的情况。对于扁平胎来说,69kPa的压降只会使直径减小1mm。这种压降不符合美国的最终判定规则所规定的25%原则。采用间接方法进行检测在很大程度上依赖于轮胎和负载因子,目前采用这种系统的车型有上海通用的别克世纪和君威。

直接TPMS采用固定在每个车轮中的压力传感器直接测量每个轮胎的气压,如图1、2所示。这些传感器会通过发送器将胎压数据发送到中央接收器进行分析。分析结果将被传送至安装在车内的仪表上。它可以显示每个轮胎的实际气压。甚至还包括备用轮胎的气压。因此,直接TPMS可以连接至仪表。告诉司机哪个轮胎充气不足。由于直接TPMS可直接测量每个轮胎的气压,因此当任何一个或几个轮胎处于低压状态时,都会检测出这种状态,4个轮胎都处于低压状态时也可以检测到。直接TPMS也可检测到较小的压降。有些系统甚至可以检测到7kPa的压降。

随着技术的发展,直接TPMS系统已逐渐演变为3个主要系统类型,即主流型(低/中端)、带有自动定位功能的高端TPMS和结合ESP/ABS的TPMS系统。下面对各种系统类型进行简单介绍。

1.TPMS配ABS/ESP――间接系统。许多生产厂商从间接系统转向了直接系统,因为直接系统的总体成本降低了。间接系统有其技术局限性,并且要求非常严格的场地测试。由于间接系统在美国市场遭受了太多的索赔,所以通常仅限于欧洲使用。

2.主流(低/中端)TPMS――直接系统。受美国立法的推动,覆盖低/中端细分市场的主流TPMS的市场份额到2011年将超过50%。但是TPMS预计在欧洲、亚太地区和日本市场规模会很小,这是由于额外的系统成本和公众对TPMS认知不足造成的。另外,TPMS系统通常是作为高端车型的选装件,增装的需求仍然很低,因为一般的车主对TPMS还不熟悉。

3.高端TPMS(自动定位)――直接系统。高端TPMS是指将轮胎的自动定位功能集成于直接TPMS系统。轮胎的自动定位功能是指识别和区别4个轮胎发送的信息。在这种情况下,比如右前轮的气压,可以无需任何人为操作,即可被正确识别并显示。如今的系统主要是在翼板中安装低频发射器天线来进行定位,有4个低频发射器模块用电线连接中央接收器模块至翼板。中央接收器模块将信号发送至这些低频模块以触发特定的车轮模块,比如右前轮。在这种情况下。只有右前轮的车轮模块(而不是其余的车轮模块)会反馈信息。将来,2轴G传感器将被用于实现轮胎的自动定位功能。

4.ESP/ABS和TPMS的结合――直接系统。

该系统是未来的发展方向。在该系统中,TPMS系统将轮胎的附加信息提供给ESP系统,如重力、轮胎气压和温度、路况和轮胎类型等。这是未来高级ESP系统的发展趋势。这种系统需要具备多轴重力测量和自动定位功能。此外还需要采用低频或“能量获得”技术的无电池式系统。

二、典型的TPMS系统的控制过程

图3是典型的直接测量胎压的TPMS系统(通用新君威)。

每个车轮/轮胎总成中都有1个轮胎气压监测传感器,通过无线电频率通信发送传感器识别号、轮胎温度、轮胎气压、轮胎旋转方向和蓄电池低电平。车辆静止时。传感器内部加速计未启动,从而使传感器进入静止状态。此状态下,传感器每30s采样轮胎气压1次,如果轮胎气压不变,则不进行发射。随着车速增加至20km/h(15miles/h)以上,离心力启动传感器内部加速计,从而导致传感器进入滚动模式。此模式下。传感器每10s采样轮胎气压和温度各1次,并在滚动模式下每60s发射1次。如果在轮胎气压中检测到8.3kPa的变化,传感器将立即发送信号。

如果车身控制模块的电源被切断或车辆蓄电池被断开。每个轮胎气压传感器识别码都将被保留但所有的轮胎气压信息都将丢失。在这些情况下,车身控制模块不能假设该轮胎气压将被保存1个未知时间段。驾驶员信息中心将显示所有的破折号,且故障诊断仪将为每个轮胎指示1个默认的轮胎气压值1020kPa。以20km/h(15miles/h)以上的速度行驶车辆至少2min。将启动传感器,从而使驾驶员信息中心显示当前轮胎气压。

车身控制模块可检测到轮胎气压监测系统内的故障。设置故障诊断码时,组合仪表上的轮胎气压监测指示灯图标将闪烁1min,随后,在点火开关切换至ON

位置且完成组合仪表灯泡检查后。图标保持点亮。如检测到任何故障,驾驶员信息中心将会显示1个维修轮胎监测系统型号的信息。

该系统的主要特点为:

传感器安装在轮胎内部,发送带有识别信息、压力和温度的RF信号。

遥控功能执行器模块(RFA)能接收传感器的信号,但它没有进一步处理信号的能力,只是简单的把传感器的数据发送给位于BCM中的TPMS应用软件,由BCM中的应用软件按照相应的运算法则来进行处理。

发送过来的轮胎的相对位置由ALM(K65轮胎气压指示器模块,下同)决定,最后由BCM将相应的信息发送给仪表盘和驾驶员信息中心。ALM也决定安装在前轴或后轴上的哪个传感器正在发送信息,它是通过信号的强度来决定的。

除了传感器RF信号之外。ALM也接收传感器发送出来的左/右位置信息,这一信息由轮胎旋转的方向来决定。

为了增强前轴和后轴之间传感器信号强度的差异,ALM安装在车辆的后部,在后杠内侧发送给ALM的前后左右传感器的信息混合在一起。经ALM分配相应的位置识别信息后,也会经由LIN发送给BCM。

如果点火钥匙打开将近20min,车辆没有行驶。ALM也能自动地重新学习各传感器的位置,而这一过程当车辆行驶时只要大约3~5min,最坏的场合需要9min也能自动学习完成。

三、TPMS在使用维护中的常见问题

其实TPMS的故障率是非常低的。使用中常见的维护是轮胎换位、补充胎压、学习程序读入,常见故障是传感器失效等。直接传感器测试的系统在做轮胎换位时需要执行轮胎学习读入程序。

执行轮胎气压监测读入模式的操作列举如下:

(1)使用J-46079(GM胎压检测仪器)进行读入,如图4所示。首先启动车辆的轮胎气压监测读入模式。若听到喇叭发出2声“唧唧”声并启动转向信号灯,表示-读入模式已经启动,左前转向信号也将点亮。

(2)从左前轮胎开始,将J-46079的天线朝上顶住气门芯位置,紧贴车轮轮辋的轮胎侧壁,以启动传感器。按下然后松开启动按钮并等待喇叭发出“唧唧”声。一旦所有转向信号灯启动持续3s并且喇叭发出“唧唧”声。已读入传感器信息并且下一读入位置的转向信号将点亮,如图5所示。

(3)喇叭发出“唧唧”声并且下一读八的转向信号点亮后,按以下顺序重复步骤(2),以启动其余3个传感器:右前、右后、左后。

(4)当已读入左后传感器时,所有转向信号灯被启动持续3s并且喇叭响起2次“唧唧”声,读入过程完成并且车身控制模块退出读入模式。

(5)将点火开关置于OFF位置,调整所有轮胎至推荐的压力。

图6是使用OTC公司的3833-1诊断工具所实测的4个轮胎传感器的ID数值和胎压值,可以看出该系统的每个车轮的ID码均不相同,且目前状态为已经学习的读出模式。

轮胎模具篇3

关键词:EASA;轮胎爆破;适航条款;指导性方法

1 概述

根据运输类飞机审定规范的要求和相关指导性文件了解,飞机轮胎处于恶劣运行环境下时有可能会发生轮胎爆破,而实际上某些轮胎损伤可能在轮胎破坏之前一直未被发现。EASA调查研究了迄今为止发生过的相关事故,在2014年发出修正案,对舱内保护和轮胎失效的适航标准进行了修订,将轮胎失效的保护作为一项单独的条款,并给出了简化的轮胎爆破验证方法。

2 修订内容

在CS-25 Amendment 14修订案中,删除了原规范中的25.729(f)条,新增了一个条款作为对轮胎失效的防护要求。具体如下:

CS 25.734 Protection against wheel and tyre failures

(see AMC 25.734)

The safe operation of the aeroplane must be preserved in case of damaging effects on systems or structures from:

tyre debris;

tyre burst pressure;

flailing tyre strip; and

wheel flange debris.

3 指导性方法

根据 AMC 25.734 可知,飞机轮胎爆破模式一般有以下四种情况。

3.1 轮胎碎片模式

适用范围:起落架放下。

当轮胎与地面接触时发生的爆破会抛射出轮胎碎片,轮胎碎片主要认为来自于轮胎胎面。有两种尺寸的轮胎碎片需要考虑:

“大碎片”尺寸为 WSG×WSG,厚度为完整的胎面厚度加上最外层帘线层厚度。抛射范围角度θ为15°。

“小碎片”主要指其质量为整个轮胎质量1%的碎片,其冲击载荷分布面积为胎面总面积的1.5%。抛射范围角度θ为30°。

碎片的速度与飞机轮胎的额定速度一致(不用考虑由于轮胎内部压力释放带来的额外速度增量)。

3.2 爆胎空气喷流压力效应模式

适用范围:起落架收起中或收上。

在飞行中,起落架收起后出现的爆胎是由于先前的轮胎损伤而产生的,在轮胎的外露表面上任何一处都有可能发生,已知的事故调查表明,这种爆胎情况只发生在带有刹车的主起落架收起时。因此这种爆破模式只适用于安装有刹车装置的轮胎。

一般认为,此爆破模式轮胎不抛射出碎片,且间接损伤仅由空气喷流的压力效应造成。

3.3 甩胎模式

3.3.1 起落架放下甩胎模式

甩胎的胎带的长度为 2.5WSG,宽度为WSG/2,仍然连接于轮胎的外径上,以飞机起飞速度与轮胎一起旋转。

胎带的厚度(t)是完整的胎面与轮胎体厚度之和。如果申请人能够表明胎体不会失效,那么厚度则减小为完整胎面与最外面的帘线层厚度(增强层或防护层)之和。

胎带的速度为飞机轮胎额定速度。

3.3.2 起落架收上或收起中甩胎模式

甩胎的情况与起落架放下时的情形一样。尽管如此,由于起飞后机轮的转速降低,在机轮进入轮舱的时候转速可能会较低或者为零。

如果飞机机轮具有收上刹车止转功能,那么申请人可从该系统上获得更好的信任。

a.收上刹车止转系统是可靠的,且其失效也不是潜在的;b.收上刹车止转的失效与甩胎事件之间是独立的;c.在甩胎的轨迹对飞机造成危险之前,收上刹车止转使得机轮停止旋转;d.评定零速度收起的甩胎影响。

胎带的初始速度等机轮胎额定速度。需要申请人对起落架收起期间的旋转速度减小量进行验证。

3.4 轮缘碎片模式

适用范围:起落架放下。

需要考虑轮缘 60°弧段的横向抛射,抛射速度为100m/s。

若在同一起落架上安装有多个机轮,则仅需要考虑最外侧机轮轮缘的横向抛射。

若一个起落架上只安装有一个机轮,则机轮两侧轮缘的横向抛射均需考虑。

4 结束语

随着对事故/事故证候数据的深度发掘,运输类飞机的轮胎爆破和舱内保护的适航符合性验证将更加科学和全面,CCAR-25也会逐步对相关条款进行修正与完善。鉴于FAR和我国该条款还存在不足之处,申请人在飞机适航验证过程中,对条款符合性的验证方法可参考EASA对轮胎爆破模式的指导方法。

参考文献

轮胎模具篇4

1.1新兴工业国家份额进一步增长

从世界轮胎消费主要区域市场分析,北美和欧洲等发达国家和地区的轮胎市场均受到危机的负面影响较大,北美2009年上半年原配胎及替换胎市场减少10%以上,北美主要轮胎厂都减产过半或停产。2009年日本国内轮胎需求量由前一年的1.28亿条减为1.02亿条,下降20%,产量由1.82亿条降至1.37亿条,下降24.7%。欧洲轮胎消费市场,2009年也有10%左右的降幅。随着经济逐步复苏回暖,未来几年发达国家轮胎市场需求将逐渐增长,但要达到危机前水平还需要几年的时间。发展中国家轮胎消费情况整体要好于欧美等发达国家和地区,特别是以中国为代表的经济增长较快的新兴工业国家轮胎需求增速将明显高于全球平均水平。正是由于新兴经济体汽车工业的发展,带动了其轮胎需求上升,填补了北美和欧洲轮胎需求量的下跌,才使世界轮胎需求量没有较大幅度的下降。此外,其生产成本优势,也促使全球轮胎制造产能继续向中国、印度、南美等国家和地区转移。因此,未来全球轮胎产能的增长将主要来自以中国、印度等为主的新兴经济体,并且这些国家和地区的轮胎产能份额将进一步增大。在轮胎消费市场中,北美和欧盟发达地区虽然仍占据60%的主导地位,但新兴工业国家和地区的消费增幅将大于发达国家。在轮胎配套市场,尽管中国等发展中国家汽车产量仍在增长,但北美、欧洲和日韩汽车产量仍占全球总产量的56%,因此原配胎市场发达国家仍占主要地位。未来发达国家汽车产量增速将明显低于发展中国家和地区,原配胎市场中发展中国家份额将进一步增加。亚洲地区(除日本、韩国外)由于中国和印度汽车产量的快速增长,使得亚洲地区汽车产量占世界汽车总产量的比例由2009年的30%增长到2015年的35%,原配胎市场份额将有较大的增长。在替换胎市场,发达国家仍将保持主导地位。2012年发达国家和地区汽车保有量占全球汽车保有量的70%,但发达国家市场成熟,增长有限。与之相反,发展中国家的单位人口汽车保有量较低,随着这些国家和地区经济水平的进一步增长,汽车保有量将快速提升。以最为典型的中国为例,在经过十多年快速发展后,中国人均收入水平有了较大提高,汽车已进入普通家庭。目前人口总数最大的中国和印度两国千人汽车拥有量仅为73和12辆,远低于发达国家平均水平,增长潜力巨大。全球千人汽车拥有量情况如表3所示。

1.2少数轮胎公司虽然掌控着全球轮胎市场,但市场份额在不断下降

全球轮胎行业属于集中度较高的行业,主要轮胎制造商控制了全球半数以上市场份额。排名前十位轮胎生产企业占据全球份额的近65%,前75强占据96%,特别是中高档轮胎生产基本控制在几大轮胎生产商手中。从2012年度全球轮胎排名情况来看,全球最大的3家轮胎供应商(普利司通、米其林和固特异)占据全球轮胎市场份额的39%,但与2002年所占56%市场份额相比,下降了17个百分点。欧盟国家轮胎企业的市场份额也在下降,由2006年的33%下降到2012年的21%,北美轮胎企业市场份额同样也有较大降幅。而以中国和韩国轮胎公司为代表的新兴轮胎企业,市场份额逐年增长。2012年杭州中策橡胶有限公司以45.63亿美元的轮胎销售额首次进入世界轮胎销售额排名的前十名之列。2012年中国大陆轮胎企业在世界轮胎企业75强排名中有26家,轮胎销售额合计约为252.1亿美元,比2011年的225.5亿美元、2010年的171.3亿美元有了较大的提升。这表明中国轮胎企业的规模在不断增大,产品集中度不断提高。当然,与知名跨国轮胎公司相比,中国轮胎企业的规模还有很大的提升空间。世界前三名轮胎制造商占世界市场销售份额比例如图1所示。目前世界大型轮胎生产商在全球仍具有很强的竞争力,它们在中高端产品市场占有较大的份额,这些企业凭借多年积累的财力,在研发方面投入较大,以确保其技术领先优势。以欧洲轮胎企业为例,根据欧洲橡胶轮胎生产协会的统计,轮胎企业的研发费用约占其销售额的3.5%,充足的研发经费为其提供了很好的技术支撑,因此它们对高端市场有很强的控制力。其他轮胎企业若想与其竞争,必须更重视和加大对新技术和新产品的研发投入。

2国内轮胎工业调整

国内轮胎行业经过近20年的发展,无论总量还是质量均有了较大提高,特别是轮胎产量已经连续多年居世界第一,成为名副其实的轮胎生产大国。允许跨国轮胎企业在国内独资建立轮胎生产企业和鼓励轮胎出口的相关政策促进了我国轮胎工业的发展。特别是加入WTO后,全球贸易一体化给我国轮胎工业发展带来拓展世界轮胎市场的空间。市场的幸运并不意味着企业就获得了离地飞翔的能力。轮胎行业在轮胎出口鼓励政策和国内汽车工业发展的带动下呈现出快速增长,但同时掩盖了国内轮胎企业重规模、轻研发,忽视销售渠道和品牌建设等问题。当出口市场出现波动和政策环境出现变化时,这些问题突出地暴露出来。目前国内轮胎行业突出的问题是产能偏大,特别是载重子午线轮胎。就国内主要轮胎公司而言,企业生产布局不合理,单厂生产规模偏大,未形成总部加研发中心与区域布局的生产模式;研发创新弱,品牌影响力低,销售渠道控制能力和服务差表现得尤为突出。

2.12012年国内轮胎行业基本情况

2.1.1轮胎生产2012年国内轮胎行业产量延续了2011年的温和增长态势,轮胎总产量约4.7亿条,同比增长3.1%,增幅略高于2011年的2.9%水平。子午线轮胎产量4.14亿条,同比增长4%,略低于2011年,子午化率88%,较2011年高出1个百分点,与前几年10%以上的增速相比,子午线轮胎产量增速明显下降。近年轮胎产量走势如图2所示。2.1.2橡胶价格走低使行业经营状况有所好转2012年国内轮胎行业整体经营情况好于2011年,除国内汽车产量和保有量增长拉动轮胎需求增长外,主要是由于天然橡胶和合成橡胶价格持续下降,降低了轮胎企业生产成本。轮胎总成本构成中,天然橡胶和合成橡胶所占比例较高,二者合计占轮胎生产成本的50%左右,由于2012年橡胶价格降幅较大,而轮胎价格基本维持稳定,相对的此消彼长之下,国内轮胎行业整体经营状况得到改善,从2011年的行业大面积亏损转变为基本全部盈利,根据对中国橡胶工业协会轮胎分会41家会员单位统计情况,2012年实现利润和利税同比分别增长62.8%和33.7%。以国内几家上市轮胎企业为例,2012年轮胎产品毛利率均有不同程度上升,生产经营状况得到明显改善。近些年国内上市轮胎企业销售毛利率变化如表4所示。

2.2目前我国轮胎行业存在的问题

目前轮胎生产厂点多、产能过剩,产品结构同质化严重,新技术和新产品研发能力较弱是当前轮胎行业突出的问题,究其原因如下。一是贸易全球化背景下的轮胎产业转移造成的市场竞争加剧。发达国家在经过长期的经济积累后,人力、环境、资源等成本不断上升,造成其制造业竞争力下降,而发展中国家相对成本则低廉得多,因此发达国家将中低端制造业向发展中国家转移,轮胎行业就是其中之一。自1989年以来,我国陆续成立了一批外商合资和独资轮胎企业,目前全球轮胎行业排名前75位的企业中有17家外资企业在我国设有独资/合资轮胎企业。目前国内轮胎产量占全球总市场消费量的30%以上,出口量约1.5亿条,是全球主要轮胎生产国和出口国。尽管外资企业产量在我国轮胎总量中比例已经较大,但其并未停止扩张步伐,今后几年外资轮胎企业在国内轮胎生产中的比重还将有所增长。二是国内轮胎企业重生产规模发展,以扩大生产规模降低生产成本,忽视研发创新能力培养。目前国内主要轮胎企业单厂生产规模与世界主要轮胎制造商单厂生产规模水平相当,部分还高一些,但产品同质化严重,高端产品市场拓展十分有限。国内轮胎行业在高端领域基本被外资控制,特别是乘用车轮胎市场外资份额占75%以上,中高档一线轿车品牌配套轮胎全部使用外资品牌,而国内仅有三角、玲珑、万力等个别品牌进入配套市场,而且配套汽车也仅限国产汽车,如夏利、长安等品牌,一线的欧美汽车、日本汽车和国内上汽集团等基本选用外资轮胎品牌。从进出口数据分析,国内轮胎出口也以中低端为主,2012年出口轿车/轻型载重轮胎价格3.7~4.2美元·kg-1,而进口价格则为5.5~8.5美元·kg-1,出口载重汽车轮胎价格3.4~3.6美元·kg-1,而进口价格则为5.1~8.2美元·kg-1,价格差别十分明显。在高端的绿色轮胎领域,仅有少数企业的部分轮胎产品能达到欧盟标签法准入标准。

2.3我国轮胎工业调整方向

在世界经济不景气、发达国家失业率居高不下的大背景下,各国都在回归实体经济,将制造业作为发展的重点。美国就提出“我发明,我制造”。随着国内人工成本的不断上升,东南亚国家产业工人素质的提高,国内制造业处于两头受挤压的状态。从目前世界轮胎市场发展前景和各地区市场销售分析,中国轮胎以扩大产能和以规模降低生产成本的方式发展的空间已十分有限。国内轮胎企业除需要在产品结构和品种方面调整外,更应当调整增长模式和发展战略。产品结构和品种的调整是十分明确的,就是以市场为导向,由轮胎消费细分市场为引导。目前国内主要轮胎企业以现有实力水平和能力,通过研发与创新就可以完成,而发展模式和发展战略调整应成为当务之急。确立新的发展模式和发展战略应从以下几个方面进行。一是改变以量取胜方式,调整为以提高品质取胜,加大轮胎技术创新,提高企业竞争力。国内轮胎生产技术是上世纪80年代引进技术的再创新,与原技术相比,在产品质量、原材料消耗、生产自动化水平等方面均有较大提高,但与国外先进技术相比仍存在较大提升空间。企业应利用好国家给予的研发创新政策,加大研发投入,用以支撑轮胎产品质量的提升。目前国内轮胎企业与国外企业相比,研发费用无论从占销售额比例还是绝对数量均差距较大。从占销售额比例来看,国外大型公司研发费用一般占销售收入3%~5%以上,而国内企业除风神股份、双钱股份等少数企业比例较高外,多数企业均不到销售收入的1%,甚至部分中小企业基本没有研发投入。研发投入的差距,直接体现在轮胎产品档次和更新换代上。部分轮胎企业2011年研发投入情况如图3所示。二是由在单一厂点扩大规模发展方式调整为通过兼并和重组形成总部加研发中心与生产区域布局的发展模式。从大型跨国轮胎企业的发展历程分析,生产厂点的全球布局以贴近消费市场为原则是其显著特点。以轮胎三巨头为例,普利司通49个轮胎工厂分布在23个国家,米其林50个轮胎工厂分布在19个国家,固特异37个轮胎工厂分布在21个国家。所有生产厂均与当地市场和周边市场为依托,确定合适的生产规模和产品方案。米其林在国内的生产工厂基本是在汽车制造厂附近,如沈阳米其林轮胎有限公司和上海米其林轮胎公司。轮胎生产与消费市场的贴近,可有效减少运输成本和贸易摩擦风险。除轮胎生产工厂的全球布局外,跨国轮胎公司还拥有自己的原材料配套的上下游供应链,如普利司通在北美、亚洲、欧洲等地均有自己的原材料生产工厂,其中北美地区拥有原辅材料生产工厂7家,欧洲1家,中东和非洲1家,亚太地区9家,从事合成橡胶、天然橡胶和钢丝帘线等重要原辅材料的生产,具有较好的原材料供应保障能力。固特异在北美、欧洲等地建有原材料生产车间和采购中心,其中北美7家,欧洲1家,另外还在新加坡设立了天然橡胶采购中心。这种上下游结合的原材料产业供应链,为有效地控制轮胎生产成本和轮胎质量提供了可靠的保障。目前国内轮胎企业在世界轮胎企业竞争队伍中还是跟随者,国外先进企业发展的昨天就是我们企业的今天,国外成功经验和发展模式需要国内轮胎企业认真地学习和借鉴。国内企业现在发展方式已不能适应发展的需求,大规模的原材料从四面八方集中一个地方,轮胎产品再运输出去,给运输、贮存、企业生产组织、市场信息的反馈等造成极大的不便和社会资源的浪费。因此,总部加生产区域布局的生产组织模式可成为解决国内企业做强做大的重要途径。针对国外的贸易壁垒政策,国内具备实力的企业在未来扩张过程中,可将新增产能向国外转移,以减少针对我国轮胎行业的贸易纠纷。同时,轮胎企业适当向上游橡胶、炭黑、钢丝帘线等配套领域延伸,通过企业兼并,增强原材料掌控力,减少其价格波动对企业经营的负面影响。目前国内已有部分轮胎企业迈出了海外扩张的第一步,截止2012年年底,有5家轮胎企业已经或计划在国外建厂,山东玲珑轮胎股份有限公司在2011年开始了其泰国的轮胎项目投资,赛轮股份有限公司、杭州中策橡胶有限公司、三角轮胎股份有限公司、山东奥戈瑞车轮有限公司在2012年启动了东南亚和俄罗斯的投资项目。由于天然橡胶和市场等方面的优势,预计未来国内具备实力的轮胎企业在东南亚、俄罗斯、印度、巴西等地区和国家的投资将越来越多。三是轮胎企业要按照新轮胎标准完善配套相应轮胎测试手段,提升产品质量和竞争力。除欧盟外,美国、日本和韩国也开始采用标签制度,我国绿色轮胎也将参照欧盟标签法规制度。目前我国一部分乘用车子午线轮胎可以满足欧盟新标签法规的第1阶段标准,大部分达不到欧盟第2阶段标准。约30%的载重子午线轮胎不能满足欧盟新标签法规第1阶段标准,约70%的载重子午线轮胎达不到第2阶段标准。配套检测手段和设施是保证轮胎产品达到相关标准的必要条件。轮胎试验场是轮胎性能测试的室外专用试验场地,除了备有各种跑道外,还模拟实际行驶条件设置专用试验场地,测试轮胎稳定性、燃油经济性、耐用性、噪声、振动和驾驶舒适性等各种性能,是研究开发高性能、安全、节能、环保轮胎不可少的手段。目前国内轮胎新产品路测性能数据只能送国外检测,不仅大大提高了企业研发新产品的成本,也为分析新产品存在问题带来极大困难与不便。因此,加快轮胎试验场的建设十分必要。四是有效地对营销渠道进行管控,加强轮胎品牌建设。品牌是产品制胜市场的关键,形成品牌优势并非一朝一夕的事,它是综合竞争力的体现。米其林、普利司通和固特异产品已成为名牌,为众多消费者接受,是市场竞争的强者。目前对国产轮胎品牌“中低档”的评价已基本成为现实,国内轮胎公司要提升品牌,除扩大市场占有率、提高企业核心竞争力外,更重要的是有效地对营销渠道进行管控,严把品牌轮胎质量关,从质量上先征服顾客。同时还要注意品牌的策划和宣传,利用国内外各种媒体宣传自己的品牌,利用国内外各种展览展示自己的产品,提高公司在轮胎世界的知名度,使其逐渐获得市场认可。

3结语

轮胎模具篇5

关键词:MPXY8300,胎压监测系统,TPMS,汽车电子

 

0引言

TPMS(Tire Pressure Monitoring System)主要用于在汽车行驶时实时的对轮胎气压和温度进行自动监测,对轮胎漏气和低气压进行报警,以保障行车安全,是驾车者、乘车人的生命安全保障预警系统[1]。

在汽车的高速行驶过程中,轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的,也是突发性交通事故发生的重要原因。据统计,在高速公路上发生的交通事故有70%~80%是由于爆胎引起的。。怎样防止爆胎已成为安全驾驶的一个重要课题。据有关专家的分析,保持标准的车胎气压行驶和及时发现车胎漏气是防止爆胎的关键,而TPMS毫无疑问将是理想的工具。2000年11月1日美国总统克林顿签署批准了国会关于修改联邦运输法的提案,要求2003年11月后所有的新车都需把这种系统作为标准配置,2007年9月1日后在美国当地市场所有销售的车辆要求100%配备有TPMS功能。TPMS也由此成为继ABS和安全气囊之后的第三大汽车安全装置。2008年年中,欧盟委员会也对外宣布,从2012年开始,各类新车必须装备TPMS。在中国,相信在不久的将来也会有相关法案出台。可见,轮胎压力监测系统具有相当广阔的市场前景。

本文分析了基于MPXY8300的TPMS的系统结构,设计了基于该芯片的轮胎模块,分析了具体设计中应该注意的问题,最后总结了基于该芯片的TPMS方案与传统分立器件构成的方案相比的优点,指出这必将是一种非常有竞争力的设计方案。

1MPXY8300简介[2]

为了满足全球汽车的安全需求,实现精确的、及时的胎压监测,飞思卡尔半导体(freescale)于2008年推出了业内第一款包含一个电容式压力传感器,并面向超低功耗和精确测量的胎压监测系统的集成芯片MPXY8300。其结构见图1所示。该芯片提供了高度集成的、经济高效的解决方案,集先进的压力传感器、温度传感器、加速度传感器、电压传感器、信号调理电路、低频接收器/译码器、射频(RF)发送器和8位微控制器(MCU)于一身,只需最少量的外部组件,减小了系统尺寸,缩短了产品设计周期,大大降低了产品价格。

MPXY8300结合了大量低功耗技术,能够把TPMS电池的寿命延长到10年以上,完全满足FMVSS 138法规设计。

图1MPXY8300结构框图

2TPMS系统结构

图2为基于MPXY8300的TPMS系统结构图。虚线框内为轮胎模块结构图,可见它只需要极少的外部元件,便可构成一个小系统,实现轮胎压力、温度,电池电压和汽车加速度的测量,可接收外部唤醒信号实现该模块的唤醒,并将测量的各种物理量通过编码调制以射频的形式发送出去。

图2 TPMS系统结构图

虚线框外侧为接收机结构框图。包括低频发送模块、射频接收模块、MCU以及显示报警部分。由于篇幅所限,后文只对轮胎模块和RF接收模块电路的设计进行了分析,其它部分可参考文献[3]。

3TPMS各个模块设计

3.1 轮胎模块设计

图3为基于MPXY8300的轮胎模块电路,该模块安装在轮胎内部,每个轮胎安装一个该模块。其中,U3为MPXY8300集成芯片,U2为22.0586MHz的NDK晶振NX3225,用于为MPXY8300提供时基。VCAP引脚所接电容C18为芯片内部电荷泵的储能电容,当不需要内部电荷泵为RF电路提供能量时,该引脚可悬空。JP1为该芯片在线调试的接口,与MPXY8300只有RESET和BKGD两个引脚相连。C22和L5组成谐振电路,用于接收低频125kHz的唤醒信号。L3、L4、C16、R4和C15组成射频发射匹配网络,由PCB小环天线L2发送。整个系统由TADIRAN公司的LTH2450锂亚电池供电。

通信频率采用ISM频段433.92MHz,调制方式为FSK(Frequency-shiftkeying),通信波特率使用9600bps。

图3 轮胎模块电路

3.2RF接收模块设计

图4为RF接收模块电路,该模块安装在驾驶室内。RF接收模块解调芯片采用freescale的MC33594进行设计。该芯片采用LQFP-24封装,工作频率在300~450MHz频段,电压在4.5~5.5V范围内,接收灵敏度高达-103dBm。芯片最大的特点是带有串行外设接口SPI。通过SPI,它允许CPU与之以串行方式进行通信,交换信息。SPI接口使用四条线:串行时钟线(SCLK),主机输入/从机输出数据线MISO,主机输出/从机输入数据线MOSI和低电平有效的从机复位RESET。

MC33594的协议与轮胎模块完全相兼容,采用与轮胎模块完全相同的参数设置。该芯片集成了混频器、中频带通滤波器和FSK解调方式,解调方式能通过SPI端口,应用微控制器进行选择。可以进行解调数据直接输出(DMDAT),也可以进行SPI端口输出。

图4 RF接收模块电路

4设计中注意的问题

1)器件选择注意事项

由于TPMS轮胎模块工作在剧烈振动、环境温差变化很大和不便于随时检修的条件下,因此要求所有的器件要有很好的可靠性和稳定性,能适应工作在-40℃~+125℃温度范围。为了缩小TPMS轮胎模块的体积、节省功耗和增强可靠性,需要尽可能的选用片上复合系统,如包含压力传感器、温度传感器、加速度传感器、MCU和射频芯片于一身的复合芯片MPXY8300。

TPMS是一个按工业标准设计、生产、检验,按消费电子产品价格销售的产品,因此产品的生产成本至关重要。产品的ESD保护要附合MIL-STD833的标准,即人体模式(HBM)>4KV。

2)发射天线的选择

天线是无线通信可靠性提升的关键,天线技术涉及天线的几何形状、材料、介质等诸多因素。TPMS轮胎模块的天线靠近气门嘴,位于轮毂内,因而在设计天线时必须考虑金属轮毂和轮胎金属丝网的屏蔽,以及车轮高速行驶时天线不断变换方向、角度的影响。螺旋天线可能是一种比较好的选择,它可扩大发射和接收的角度,有效地克服静动态盲点。另外,小环天线由于其采用PCB板铜线设计,可靠性高,成本低,在满足性能要求的前提下也是一种较好的选择。本系统采用小环天线进行设计[4]。

3)省电与唤醒功能的实现

为了使TPMS轮胎模块在一节锂电池下能工作3~5年,系统节电是一个十分重要的课题。在需要检测一次胎压时将轮胎模块唤醒,其余时间进入睡眠状态,便可实现节电功能,大大延长电池寿命。

唤醒功能的实现有以下三种方法:一是采用定时器唤醒,定时器按照程序设定的间隔唤醒轮胎模块开始一个工作周期,工作结束立即进入睡眠状态;二是通过加速度传感器唤醒;三是通过低频信号由接收机唤醒。三种方法可互相结合,实现系统的超低功耗设计。

4)TPMS的工作頻率

全球各国采用的ISM频段标准不同,因此根据TPMS销售国家的不同,必须采用不同的通信频率。TPMS的工作频率北美标准为315MHz,欧洲标准为433.92MHz,韩国为448MHz,已有人建议新标准为868MHz,我国参照欧标选用433.92MHz。。工作模式有ASK(Amplitude-shiftkeying))和FSK,FSK抗干扰较好,一般选用此工作模式。

5)轮胎换位轮胎模块免拆卸功能的实现

该功能的实现会为TPMS系统的安装,以及以后的轮胎维护提供很大方便。。有两种方法可实现:一是利用低频电磁波(LF)的近场效应实现,二是在驾驶室内的中央处理器上重新设定传感器的ID号码。相比较而言,第一种方法维护工作量小,对维修人员要求低,但是在没有低频唤醒模块的TPMS系统中只能采用第二种方法。

5结束语

基于MPXY8300的汽车轮胎压力监测系统与传统分离器件方案相比具有无可比拟的优越性:系统结构紧凑,体积小,功耗低,可靠性高,有效降低了系统成本,它必将成为汽车轮胎压力监测系统的一种非常有竞争力的设计方案。

参考文献:

[1] 颜重光. TPMS的设计方案思考[J]. 电子质量, 2005(7): 1-4.

[2] Freescale Semiconductor, Inc. Tire PressureMonitor Sensor Product Specification, MPXY8300 Series[Z], Datasheet, 2008.

[3] Freescale Semiconductor, Inc. MPXY8300Design Reference Manual [Z], 2008.

[4] 李兵强, 林辉. 轮胎压力监测系统中小环天线的设计[J]. 汽车工程, 29(3): 254-256.

轮胎模具篇6

关键词:轮胎特保案;国际产业转移;技术差距;比较优势

一、中美轮胎特保案的概况

(一)什么是“特保”

“特保”是“特定产品过渡性保障机制”和“特殊保障措施”的简称。在中国加入WTO议定书中有这样一条协议:中国产品在出口有关WTO成员国时,如果数量增加幅度过大,以至于对这些成员的相关产业造成“严重损害”或构成“严重损害威胁”时,那么这些WTO成员可单独针对中国产品采取保障措施。“特保”实施的期限为2001年12月11日至2013年12月11日。

(二)美国国际贸易委员会提出实施轮胎特保的缘由

一方面,中国输美轮胎扰乱美国市场。2009年6月,美国国际委员会宣称由于中国轮胎输美,使美国的轮胎出口从17%下降到5%,因此有显著的因素对美国轮胎市场造成严重的损害。这违反了WTO有关条款的“特定产品过渡性保障机制”。

另一方面,中国轮胎输美造成美国轮胎企业工人失业。美国从中国进口的轮胎数量从2004年到2008年增加215%,金额则增长295%,造成美国几千工人失业,如果这种情况持续,则会有更多工人面临失业。在此期间,美国的普利司通及固特异各关闭一家工厂,大陆马牌关闭两家工厂,使得美国轮胎工人的境况雪上加霜。

(三)轮胎特保案的结果

美国于2009年9月12日宣布对中国进口轮胎实施惩罚新关税,即在4%原有关税的基础上,在今后三年分别加征35%、30%和25%的附加关税。

二、中美轮胎特保案分析

关于此次的轮胎特保案,从美方的控诉缘由中我们可以看出,2004-2008年这四年期间美国的轮胎业遭受了重大的损害,美方将损害的源头直指中国的轮胎出口。实际上,2004-2008年美国的轮胎主要生产企业纷纷将在美国的轮胎工厂关闭,转向在亚洲的中国(主要)以及马来西亚开设轮胎工厂,并将生产的轮胎输入美国,这是美国四大轮胎企业进行国际产业转移的结果,轮胎特保案是美国实施贸易保护主义的方式。

(一)什么是国际轮胎产业转移

国际轮胎产业转移,主要指发达国家或地区的轮胎跨国企业将在本国没有优势的产业转移到相对落后并且具有廉价而庞大的劳动力、资源、消费力以及政策优势的国家,利用自己在技术、资本和管理上的优势,进行经济掠夺的过程。

(二)中国主要的外资轮胎企业

中国在加入WTO后,不断对外开放市场,尤其对于制造业,利用自身庞大的市场消费力和政策优势,成为国际轮胎企业产业转移的主要对象,其中包括米其林、固铂、普利司通、固特异等四大轮胎企业已然成为这个浪潮中的主力军,他们也是造成这次轮胎特保案的罪魁祸首。

(三)国际轮胎企业产业转移的动因分析

1、中国招商引资的优惠政策。中国在实施改革开放政策后,为了吸引外资,不但在税收上给予外资企业种种优惠,还帮助他们以更方便的方式获得银行低息贷款。这就使得外资轮胎企业纷纷在中国开设工厂。

2、中国庞大的廉价劳动力市场。由于美国人口自然增长率不断下降,生产力比较发达,造成劳动力成本随之高涨。在制造业中,美国轮胎工人的劳动密集型比较优势早已丧失,而在亚洲特别是中国,劳动力价格比较低廉,中国的劳动密集型比较优势高于美国,为了取得市场竞争的比较优势,美国的四大轮胎企业不得不进行企业的产业转移。

3、中国的能源优势。在轮胎的生产原材料上,中国比美国更有比较优势,四大轮胎企业在中国开设工厂,能更好地利用中国的资源优势,并且在工厂的生产方面,电力、水力、维持生产的设备消耗的资源成本比在美国生产更低,这就可以更加有效地整合轮胎生产产业链,使四大轮胎企业实现生产、销售、出口的规模效益化。

(四)四大轮胎企业在中国产业转移的形式

在此次的轮胎特保案中,中国是无辜的受害者。从图1的四大轮胎企业在中国的产业转移的形式中可以看出,美国的四大轮胎企业在中国开设工厂后,造成其在美国的工厂关闭,导致美国的工人失业,中国的轮胎出口额显著上升。不难看出,这主要是由于美国的四大轮胎企业将在中国生产的轮胎又输入美国,这种产品的回销,造成中国轮胎出口的急剧上涨并对美国的轮胎工人造成巨大的损害。这种国际产业转移的模式,在一定程度上损害了美国轮胎工人的利益,并对美国的出口造成一定程度的损害,轮胎企业通过产业转移获得巨大利润,逃避大量风险,而作为产业转移输入国的中国企业则蒙受巨大的损失。

(五)四大轮胎企业产业转移的影响

轮胎企业产业转移是一把“双刃剑”,一方面对于中国来讲,这种产业转移有利于中国吸收和发展高新的轮胎生产技术,吸收国际投资资金,扩大就业等;另一方面,却给中国的轮胎出口还有内销带来巨大的压力。我们从此次的轮胎特保案中就深受体会。

三、中美轮胎特保案的反思

(一)在法治、市场经济不完善的情况下,过度的开放市场将造成严重的损害

中国改革开放的时间还比较短,对市场经济的认识还不够成熟,相关的法治建设还不够完善,从1998年到2009年,中国不断开放轮胎市场,进行大规模招商引资,外资独资、合资的轮胎企业已达200多家,并且它们不断的进行兼并、收购,不仅仅在外资企业间进行,也包括收购中国的幼稚企业,迅速占领中国轮胎市场,成为中国轮胎市场的主导者。面对这样的情况,为了保护中国的幼稚轮胎企业,中国轮胎市场的开放度不应再度扩大,应该对外资轮胎企业的数量,以及大量的兼并、收购进行严格的审查,在关乎轮胎企业的重大兼并、收购中限制外资的经济行为,引进外来企业不应过度频繁,这种跨国公司的国际产业转移已不是中国一般的本土企业能够应付得来的,过度的引进只能导致中国的轮胎产业遭受重大损害。

(二)限制非核心技术产业转移的国际轮胎企业在中国开设工厂

外资在中国开设的工厂,跟中方签署的合作协议中,绝大部分所使用的技术合作都是外资淘汰或者接近淘汰的技术,这是国际产业转移的技术本质。国际轮胎企业的合作技术部分在母国已经没有优势,引进的结果仍然是无法掌握对方的核心技术,非核心技术的泛滥不适合中国轮胎产业的发展需求,这也很大程度上限制了中国轮胎产业的发展,因此中国在接受国际轮胎企业的产业转移时,要适度地筛选具有核心技术合作的企业,减少非核心技术的企业在华进行产业转移的数量。面对当今轮胎产业的技术差距,中国如果再进一步提供非核心技术的合作开发的话,只能进一步加大中国轮胎企业跟外资轮胎企业之间的技术差距,而面对这个技术差距所产生的技术模仿时滞,中国的轮胎企业将再次进入发展的滞后的阶段,这是无法解决中国轮胎企业的技术发展问题,以及之后的行业长远发展的。中国长期以来不断接纳以淘汰技术以及劳动密集型的企业进行国际产业转移,过多的接纳造成国内的轮胎产业结构化与过度的竞争,挤压中国民族企业的发展空间,而且产品的过剩及饱和将加剧企业出口的竞争,形成更一步的低价竞销,恶化中国的出口环境,而且被其他国家授予不公平贸易的头衔,但是外资在华的国际产业转移的企业不断进行技术更新换代,在当今以技术为前导的时代,总国还不断接纳外国非核心技术,劳动密集型企业进行国际产业转移,这不利于中国轮胎企业的发展,不利于中国轮胎出口。因此,限制非核心技术产业转移的国际轮胎企业在中国开设工厂是发展中国轮胎企业可持续发展的重要方式,也是解决中国轮胎行业跟世界先进轮胎企业技术差距的有效方式,也是提高中国轮胎产业国际竞争力的可行方法。

(三)改变以较高的出口退税为基础,低成本出口的轮胎竞争模式

在2008年之前,也就是美国国际贸易委员会控诉中国轮胎出口剧增的期间,中国轮胎出口的退税额度达13%,从而使中国的轮胎制造企业的收益增加;而在中美轮胎特保案之后,中国的轮胎制造企业的收益却逐年减少;虽然中国生产一单位轮胎的成本稳定,但是随着收益的减少,中国的轮胎出口量也将大幅度减少,这种以较高的出口退税为基础,低成本出口的轮胎竞争模式最终将对中国的轮胎行业造成巨大的损害。因此,中国轮胎企业要想逆转这种被动竞争局面,只能放弃高退税,低成本的竞争模式,转而发展高附加值、高技术的轮胎产品,这才是解决中国轮胎企业走出困境的长远办法。

(四)培养国际谈判的专业人才,加大对国际产业专业的研究

在我们对自己从国际贸易产业转移获得利润的同时,应该看到国际产业转移带来的风险。在此次的特保案谈判期间,面对美方代表提出的“中国轮胎在2004年到2008年的输美数额剧增,严重的扰乱了美国的轮胎市场”,中方代表无力抗争、无法反驳是由于四大轮胎企业的国际产业转移造成的美国市场的显著影响,现在国际产业转移的理论发展已经日趋成熟,方式也多样化,而中国在这方面的研究还相对落后,对整个产业转移的规模、实质没有到位的理解,从而造成在谈判过程中无力抗辩。因此,中国必须培养国际谈判的专业人才,加大对国际产业转移的研究,更深层次地把握国际产业转移在华的情况。

(五)改变外资在华进行产业转移的直接投资方式

中国在轮胎的产业转移上推出很多政策,资金的接纳方式以直接投资为主,四大轮胎企业在华投资都是以独资方式进行,这样企业实现单独经营的方式,这严重妨碍了中国轮胎产业的升级换代,在华进行产业转移的企业获得大量利润,而中国的轮胎行业不但不能获得技术的升级,还必须承受贸易战争带来的损害,这不利于中国轮胎行业的长远发展,也会扼杀中国的轮胎企业。改变在华进行产业转移的轮胎企业的资金融资方式,优化融资渠道,让中国的企业参与外资企业的管理经营,学习外资企业的先进技术,引进外资企业的生产设备,这才能促进中国轮胎产业的升级换代,改变中国轮胎企业的竞争模式,增强中国轮胎企业的出口竞争力。

(六)改变国际产业转移的区位策略

中国的轮胎产业转移的地区集中在山东、上海,这些外资企业在先进的技术、完善的管理水平和雄厚的资本支持下与中国的轮胎企业竞争,结果使得山东的轮胎企业的利润空间遭受巨大的损失,不但丧失了原本的国际市场,国内市场的优势也被米其林、普利司通、固铂等公司抢占。因此,中国在接受外资的产业转移时,应该适当的将产业转移的地区向中西部移动,这不但能促进中西部经济的发展,也能缓解东部的市场竞争,调节中国经济发展的中西两极化的现象,并且能降低外资的竞争力,保护中国幼稚的轮胎企业,促进中国轮胎企业的发展。

参考文献:

1、魏后凯.产业转移的发展趋势及其对竞争力的影响[J].福建论坛,2003(4).

2、周江洪, 陈翥.论区际产业转移力构成要素与形成机理[J].中央财经大学学报,2009(2).

3、陈建军.中国现阶段产业区域转移的实证研究[J].管理世界,2002(6).

4、李松志,刘叶飙.国外产业转移研究的综述[J].经济问题探索,2007(2).

5、石奇.集成经济原理与产业转移[J].中国工业经济,2004(10).

轮胎模具篇7

关键词:SUV;缺气保用;静音舒适;安全行驶

SUV车型因车身高,视野好;底盘高,通过性好;四轮驱动,适合复杂路况等优点。越来越受到国内汽车厂家和消费者的青睐。缺气保用产品在一经推出后,即在欧洲流行了很多年,BMW旗下的所以车型均为缺气保用产品,奔驰旗下的产品也有越来越多的车型原配缺气保用产品。近年来,随着国内经济的飞速发展,汽车厂商和消费者越来越重视汽车使用的安全性能,缺气保用产品在国内市场发展迅速。众所周知缺气保用产品相比与非缺气保用产品相比,轮胎冲击强,不利于舒适性和噪音的实现。胎侧很厚,散热性能不佳,不利于高速性能的实现。同时缺气保用产品本身需要有很好的零气压耐久和安全性能,在设计和制造方面都具有很强的挑战性。本文将通过简要介绍255/55R18 109W XL规格的设计,来给大家展示相关的设计理念和思路。

1 产品定位

1.1 目标市场

为国内市场开发,产品需要满足GB相关规定。

1.2 目标车型

目标车型为原配缺气保用产品的中大型SUV车型BMW X5

1.3 目标性能

静音舒适性:卓越的车内噪音;极低的滑行噪音;极静的人感噪音;优秀的乘坐舒适性;更好的不良路面通过性。

安全行驶性:优异的干、湿地制动距离;优良的干、湿地操控性能;稳定的高速性能;可靠的零气压使用性能。

2 产品设计

2.1 3P舒适静音设计

3P舒适静音设计,即花纹排列及接地形状平衡技术(Pitch/Patch Balance Pattern)。通过调节花纹样式,接地区域,花纹节距,花纹节排以及接地压力分布之间的平衡,达到降低花纹与路面之间的接触压力的效果,同时优化过后的花纹具有分散和吸收路面噪音的功能。

2.2 5PEC平衡轮廓设计

5PEC平衡轮廓设计,即5点平衡轮廓设计(5 Point Equilibrium Contour )。轮胎在轮廓结构设计过程中,通过调整胎圈的真圆度和带束层的真圆度使其达到同一平衡点,目的是想通过重要的金属骨架材料胎圈和带束层来稳定轮胎的平衡。有效抑制了轮胎的变形并且达到均匀的接地,提高了轮胎的操控性和安全性。

2.3 ISOM仿真及最优化设计

ISOM仿真及最优化设计,即基于有限元的仿真及最优化理论(Integrated Simulation & Optimization Method)。在轮胎设计初期,通过有限元的模拟分析,建立轮胎的数据模型,通过加载合适的负载与路况,输出符合实际的技术参数,供给设计者评价轮胎的设计效果。最终通过不断的设计完善,达到轮胎的最优化设计。这种设计理念可以大大减少轮胎的研发支出,缩短轮胎的开发周期,同时最优化的轮胎设计可以达到接地更优化,受力均匀,使用寿命提高等效果。

2.4 轮廓设计

本产品名义断面为255是典型的高断面宽轮胎。为了保证接地面的大小和应力分布均匀,冠弧采用了大弧度和多段弧的设计,保证了轮胎具有优秀的抓地力,均衡的磨耗性能等优点。为了保证轮胎和轮辋的装配性能,本产品的TBW采用了放大设计,保证了轮胎能够方便的装到轮辋。D-DIA采用了适当的过盈配合设计,在保证气密性和脱圈性能的同时保证了轮胎便于安装。钢圈宽度采用加宽设计,保证了轮胎的零气压安全性能。

2.5 花纹设计

非对称花纹设计,同时优化内外侧块比例,使得外侧具有极佳的抓地力和转弯的响应性,有利于操控稳定性、转弯更及时。二合一的花纹块设计,在保证花纹刚性的同时,兼顾了噪音和舒适性的实现,达到了操控与舒适的完美平衡。当轮胎转向时,由于惯性力和行驶方向发生改变,车辆的负载转移到轮胎的外侧,这个时候由于外侧刚性强,轮胎变形更小,使得转弯更加精准有效。于此同时车辆在roll方向的下沉小,使得转弯更平顺,安心感强。4条宽大的主沟使得轮胎在雨天能够更有效的破去路面水膜和排出积水,保障雨天行驶的安全性。细小的钢片平衡了内、外侧花纹的刚性,保证磨耗更加均匀的同时能够有效降低了轮胎与路面的冲击,降低噪音,提升了乘坐的舒适性。3D横沟切角分散了花纹块与路面接触时的撞击力,降低噪音的同时提高了轮胎与地面的接触面积,使得轮胎的抓地力得以提升。3D沟槽在不牺牲轮胎刚性的同时,增加了轮胎的边缘密度,不牺牲操控性能的同时提升了湿地抓着力。

2.6 胎侧设计

光胎侧与阴刻滚花的搭配设计,使得胎侧样式更加简洁大方。赛车旗状网格设计,与赛事基因完美结合,科技感十足。胎面、胎侧均采用弹簧气孔套设计,无小辫子更加美观。

2.7 结构设计

采用了多重缠绕的无接头高强度KEVLAR(防弹衣材料)冠带层,使得轮胎高速行驶更加稳定,更耐刺轧。采用了双层2+2*0.3高强度HT钢丝带束层,增强了胎面的刚性,具有极佳的高速性能和抗刺穿性能。采用了加入了特殊橡胶成分的内衬层,具有透气率低、耐曲挠、生热低等特点,使得轮胎经久耐用。采用了双层1650D/2高模量、低生热人造丝帘布高反包设计,保证轮胎高速尺寸稳定性的同时具有极佳的抗冲击性能。采用了高硬度、低生热、耐曲挠的支撑胶,确保了低气压状况下的安全行驶。采用了特殊的轮辋保护,避免轮辋触碰路石等尖锐物,有效的保护轮辋。采用了高强度KEVLAR(防弹衣材料)补强层,提升操控和刹车性能的同时提升低压耐久性能。采用了高硬度低生热的三角胶,保证了出色的操控性能和刹车性能。

2.8 配方设计

全新高性能耐磨胎面胶配方,采用弹性较好的橡胶分子与基本粒径为纳米级的补强炭黑,极大提高了轮胎的耐磨性能;同时融入了高苯乙烯含量的合成橡胶与高抗湿滑功能性树脂及高分散白炭黑,在不损失滚动阻力情况下,提供优越的干湿地抓地力,保证轮胎安全操控。

3 性能验证

3.1 法规性能

法规性能满足我司标准,比GB标准更加严苛。

3.2 实车性能

实车性能与国际知名某C品牌基本相当,其中车内噪音性能好于某C品牌,零气压安全性能好于某C品牌。

轮胎模具篇8

【Abstract】Loose tooling forging is a forging method between free forging and die forging. The utility model has the characteristics of free forging process and simple tool, and has the characteristics that the die section is formed by the die cavity, the shape of the forging is complex, the dimension is accurate, and the production efficiency is high.

【关键词】胎模锻;组合套模;自由锻

【Keywords】loose tooling forging; combined cover die; free forging

【中图分类号】TG31 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)04-0151-02

1 引言

胎膜锻是在自由锻设备上使用通用工具和可移动的简易组合模具(胎模)来使金属成形的,所用胎模的外形和模膛都较简单,而且制造方便、成本低。

2 胎模锻的变形过程

2.1 基本形成阶段

即金属由开始变形到基本充满型槽为止这一过程,因为在此成型过程中变形抗力较小,自由度大,与模腔接触较少,摩擦阻力小,所以变形过程非常容易实现。

2.2 基本充满阶段

即金属由基本成形状态到完全充满型槽的过程。由于金属坯料已基本上全部接触模槽,坯料的端面、表皮及心部,均已处于三向等压应力状态,而形变的区域逐渐减少,处于未充满处附近的两个刚性区域之间,而且由于变形区域的应力差值很小,所以这一形变阶段的变形抗力较上一阶段的变形抗力大得多。

2.3 飞边形成阶段

由于坯料已全部充满模腔,整个坯料基本上成为不变形的刚性体,故飞边的产生不容易实现。但在实际生产过程中因为打击能量过大,坯料尺寸不精确,偶尔有形成横向飞边的现象产生。飞边产生对胎模锻造有害无利,所以应避免飞边的产生,即在飞边形成前结束锻打[1]。通过对上面各变形过程的叙述分析。我们可以得出胎模造的以下几个特点:①整个锻造过程应在形成横向飞边前结束,在制定工艺时应该允许在模具分合处有少量的未充满,这样可以降低飞边的形成概率,并可提高锻模的寿命。②坯料在锻造过程中始终与温度低得多的胎模呈包容状况,温降速度快,故胎模锻造时应最好在一次连续完成。这样有利于模腔充分充满,并且可以改善锻模的受力状况。

3 组合套模

自由锻件的形状设计,一般应遵循下述原则:

锻件的流线尽可能顺零件主应力方向分布,不被切断,无严重的涡流;截面突变尽可能小,而且平缓过渡;锻造各部分的锻造比相近。

在实际的生产过程中,通常我们会碰到下列类型的锻件:法兰类锻件;齿轮类锻件;异型锻件。

①法兰类锻件。如图1所示为简单的法兰类锻件,在实际的生产过程中由于产品参数D、d、H、h的不同导致制作的胎模数量较大,制作成本上升,同时给模具管理带来一定难度。为了减少胎模的制作数量,在实际生产中我们使用组合套模的方式对此类产品进行生产。

如图2所示我们在生产过程中,通过不断更换件2或件3来减少由于D、d不同导致的模具制作,极大地降低了模具的产品制作费用。

②齿轮类锻件。在设计、制造过程中齿轮由于其各方面要求较高,经常采取锻造的方式对齿轮进行生产,而齿轮形状、大小的不同导致其在模锻设备上成本倍增,所以在实际生产中只有该型号齿轮数量达到一定要求才会考虑在模锻设备上进行开模生产。

如图3所示为该厂实际生产过程中的一个大齿轮,由于其需求量不大我们采取组合锻模的方式对其进行生产,如图4所示。

如图4所示件1为模套,件2为齿轮上压槽,件3为齿轮下压槽,件4为产品。通过这样的组合套模,不但减少了锻件的重量,提高了生产效率,保证了产品质量的同时降低了模具的制作维护费用。

③异形锻件。在实际生产过程中往往碰到些异形零件使我们无从下手,如图5所示:

如图5所示,此类异形零件在锻造过程中采取自由锻的方式,会导致以下几个问题:

①产品加工量较大;

②原材料利用率较低;

③生产效率低下。

为了有效避免以上3个问题,我们采用组合套模的方式对此类产品进行生产,如图6所示:

4 结语

以上通过对组合套模锻特点的论述和对有实际生产现状的分析,我们可以看到组合套模仍在当今的锻造行业中占据着至关重要的地位。但是,目前的组合套模也存在着缺点与不足,应该从以下两个方面改进。

①设计方面。应当有意识地提高胎模的设计水平和制造水平,达到优化模具设计和降低模具制造成本的目的。

②经济发面。合理优化胎模组合,对相近产品进行重组合并,降低制造成本。

轮胎模具篇9

汽车轮胎压力监测系统(TPMS)主要用于在汽车行驶时,适时地对轮胎气压进行自动监测,对轮胎漏气造成低胎压和高温高胎压爆胎进行预警,确保行车安全。

TPMS中的轮胎定位是指系统接受轮胎发射模块发出的信号,并识别、判定出是哪个轮胎的过程。

轮胎重新定位问题的提出

汽车因为前后左右车轮负荷不均、前轮负责转向和前后轴悬挂角度不同等原因,通常各轮胎磨损程度和位置也不同。为了延长轮胎的使用寿命,达到四个轮胎同步均匀磨损的效果,这就需要定期进行轮胎换位。

在轮胎换位的过程中,相应的发射检测模块也会换位。这就导致了原先存储在接收显示模块MCU中的ID码与轮胎对应识别关系信息不再适用于换胎后的轮胎位置,即显示屏上的轮胎压力和温度信息和轮胎的对应关系产生错误。

如果调换新的轮胎或者某一轮胎的发射检测模块损坏,用户需要更换该模块时。新模块的ID码与损坏的发射检测模块不同。原先存储在接收显示模块MCU中的ID码与轮胎对应身份识别关系信息不再适用于更换模块后的ID码,接收显示模块会将更换的模块的信息丢弃,显示屏上将无法显示新模块发出的压力和温度信息。

这样在轮胎换位或调换轮胎时就存在一个轮胎重新定位的问题。

现有TPMS采用的轮胎定位技术

目前,解决TPMS轮胎换位和调换轮胎时的重新定位问题常见的有以下四种方式。

1 定编码式

定编码方式中,接收显示模块MCU中的ID码与轮胎对应定位关系信息在出厂时是固化的,在使用中不可更改。这种方式的不足之处是:安装错位会导致定位混乱:发射模块损坏后,用户必须向原厂商购买与损坏模块编码一致的模块,轮胎换位时发射检测模块必须按照其标记位置重新安装一次。

2 界面输入式

界面输入式定位技术是将每个发射模块的识别ID码打印在外包装或产品上,但当轮胎换位或发射模块损坏后,就必须将识别ID码用按键输入到接收端进行重新定位。界面输入式的识别ID码长为16或32位,输入流程复杂,容易出现码组输入错误问题。此外,这些按键在本来就仪表众多的车上显得十分突兀。

3 低频唤醒式

低频唤醒式定位技术是利用低频(LF)信号(125kHz)的近场效应。在该方案中,在每个轮胎附近有个LF天线,TPMS可以通过对应轮胎附近的LF天线发出LF信号,单独触发对应轮胎的发射检测模块,然后由被触发的发射检测模块将身份识别码通过RF发射出来,接收模块通过RF信号得到相应ID,从而自动确定轮胎位置。该定位方式的不足之处是:需要4个LF天线安装在对应的轮胎附近,安装及布线工作量大,LF信号可能会误触发相邻的发射检测模块,汽车上电磁环境复杂,存在各种干扰,会对低频信号造成干扰,导致身份识别失效。

4 天线接收近发射场式

该定位技术接收显示模块的接收天线有4个,分别延伸到每个轮胎20―30cm的近场内,接收天线由数控微波开关控制。当需接收某个轮胎发射检测模块的信息时,只有靠该轮胎接收天线的微波开关是导通的,其他都处于关闭状态,接收显示器上显示该轮胎的气压和温度。该定位技术的不足之处是;天线布线复杂,微波开关成本高,目前技术水平下RF开关隔离度不够,有串码(即接收到了别的轮胎的信息)的可能:汽车上的电磁干扰可能导致定位失效,射频开关的导通时序是按一定规则的,而4个轮胎发射检测模块的发射是随机的,故会存在某个轮胎附近的射频开关导通时,该轮胎的发射检测模块正好没有发射信号,导致漏帧。

外置编码存储器式轮胎定位技术

外置编码存储器轮胎定位技术是一种新型的TPMS轮胎定位技术。如图1所示,采用外置编码存储器的TPMS同样由发射检测模块和接收显示模块组成,其特征在于,在接收显示模块接插有插入式编码存储器,每个发射检测模块均有一个固定的ID码,与对应编码存储器的ID码一致。

轮胎换位或者更换时,只需调换或更换插入式编码存储器。外置编码存储器式轮胎定位技术通过调整显示模块编码存储器中的ID码与每个发射检测模块中的ID码的对应关系,将重新识别身份的问题转换成ID码的换位设置问题,是简单、有效的解决方案。其插头插入的操作方式简单可靠。通过I/O读入插入式编码存储器电路中的编码,避免了用无线方式读入ID编码,从根本上解决了干扰的问题。

外置编码存储器的电路设计

图2是TPMS系统的电路实现框图,本文主要对外置插入式编码存储器电路进行阐述,不涉及发射机和显示器本身的电路。外置编码存储器电路的设计包括两部分,一是和主机的连接部分,即连接电路的设计,二是存储器的设计。

1连接电路的设计

连接电路即将编码存储器电路和主控制器电路连接在一起的接口。由于是在汽车上应用,要考虑接口的可靠性,有如下的几种设计。

(1)插头和插座

通过插头和插座的连接接口电路,这种设计的好处是可以使用市场上通用的插座,缺点是尺寸比较大。

(2)卡座

在PCB上做出镀金接头,即金手指。将PCB通过金手指直接插在插座上,通过金手指和插座连接。这种设计简单,成本低,但是对于振动的抵抗力差,可靠性较低。

(3)SIM卡或IC形式

将存储电路做在SIM卡中,通过SIM卡或IC卡接口读出存储器中的编码,接口也做在SIM卡中,采用SIM卡通用的接口设计。优点是可靠性高、体积小,缺点是成本也高。

在方案实施的过程中,在连接器电路上选择了一种带卡扣锁紧的插头以保证了可靠性。

2 编码存储器的设计

存储器的形式很多,可分为移位存储器和矩阵存储器两种。目前可以采用分离元件做,也可以采用市面上的成熟电路来制作。汽车电子应用的电路对电磁兼容的要求很高,以下列举几个具体电路。

(1)移位存储器

如图3所示,写入数据时,每次时钟信号到来,将D1数据移人寄存器,同时所有数据右移一位。读出数据时,每次时钟信号到来,所有数据左移一位,读出D1端口上的值,优点是占用I/O端口少,缺点是读取速度较慢,而且需要时钟的同步,实际上是串行口。

(2) 矩阵存储器可以用开关、二极管、MOS管、三极管或PLA实现,优点是读取速度快,缺点是占用I/O口多,实际上是并行口。

二极管存储矩阵

如图4所示,二极管存储矩阵实际上是一个二极管编码器,当PTB0― PTB3上的某一根线上是低电平,其余的线是高电平时,可以读出PTB0一PTB3上的值,PTB0―PTB3上有上拉电阻,接点上连接有二极管的为逻辑“0”:没接的为逻辑“1”。当PTB0―PTB 3上的4根线依次为低电平时,PTB0一PTB3就可以读出4个4位编码,一起构成一个16位的编码。

MOS管和三极管存储矩阵

如图5所示,MOS管和三极管存储矩阵原理上和二极管存储矩阵是一致的,只是将二极管换成了MOS管和三极管。

在存储器电路的选择上,为了避免在汽车的电磁环境下对时钟的影响,放弃了移位存储器,而选择了矩阵存储器,虽然占用的I/O口的数目较多,但是可靠性高而且读取的速度快。选用的方案有两种,一是耐高低温的并行口数据存储芯片,二是采用二极管的矩阵存储器电路,优点是电路简单可靠且成本低。外置编码存储器轮胎定位技术的实现

每一个发射检测模块对应一个插入式外置编码存储器(ID编码插头),编码插头中的编码电路存储的ID码和对应的发射检测模块中固化在存储器中的ID码相同。

显示模块上每个轮胎数据显示区域旁有ID识别码编码插座,当有插入式编码存储器插入ID识别码编码插座时,接收机通过定位ID码插座读出插入式编码存储器中的ID码,并将该ID码和对应轮胎数据显示区域建立对应定位关系。

在每次开机时,接收显示模块读取插在各插座上的插入式外置编码存储器(1D编码插头)中的ID码,然后重新设置存储在接收显示模块MCU中的ID码与轮胎对应定位关系信息,并保存起来。发射模块发射来的对应信息后,接收模块读取其中的ID码后,根据在接收显示模块MCU中的ID码与轮胎对应定位关系信息来判断是哪一个轮胎发出的信号,并将压力和温度信息显示在对应区域。

轮胎模具篇10

天津赛象科技股份有限公司是在天津滨海高新区注册的高新技术企业,是以研发生产子午线轮胎成套装备为主的专业化公司。公司始创于1989年,2000年改制为天津赛象科技股份有限公司。经过20多年的不断创新和持续发展,主要经济指标在国内外橡机行业名列前茅。“赛象”品牌的橡机遍及全国,并实现了出口,在国内外橡机行业和轮胎行业中具有较高的知名度。公司股票于2010年1月15日在深圳证券交易所成功挂牌上市。2009年,天津赛象科技股份有限公司被科技部、国资委和全国总工会联合授予创新型企业称号。在天津市政府扶持科技型中小企业的政策的支持下,公司实施了企业创新工程,在科研开发方面投入了大量的资金和技术力量,开发出多种子午线轮胎设备,满足了国内市场需求,并已出口到意大利、法国、巴西、英国、日本等国。

1优化组织结构,提升管理水平,推动形成技术创新体系

1.1优化组织结构,引入竞争机制2008年底,公司为进一步提高效率,提升创新能力,激发设计人员的工作积极性,提高敬业责任心,以迅速打造一支以中青年为主力、老中青结合的设计队伍为目标重新划分了技术中心的组织结构。同时对分配形式进行调整,通过推荐、自荐、选拔等形式,实行主设计师负责制。通过体制机制创新、创新能力建设,公司建立了包括国家技术中心、博士后工作站、赛象研究院等较为完善的技术创新体系,形成了较强的持续创新能力和发展能力。

1.2加大科研经费投入,保证新产品开发为了保证公司可持续发展,公司每年将确保科技投入不低于当年产品销售收入5%的资金,用于新产品的开发和原有产品的技术创新,形成自主知识产权和自有核心技术。公司保证每年推出不少于5项新产品,同时也为按进度完成国家和市级科技项目计划提供了资金保证。例如:2010年科技活动经费投入5451万元,占销售收入的10.6%。

1.3吸引、培养、激励创新人才公司现有员工1126人,其中各类专业技术人员388人,占全部职工人数34%以上。享受国务院政府特贴4人,拥有博士学位人数2人,硕士研究生15人,本科以上学历人员224人;正高级工程师3人,高级技术职称人员52人;中级职称87人;获得国家科技进步一等奖7人次,获得国家科技进步二等奖以上人员20多人次,获得省部级科技进步一等奖的30多人次。为表彰在技术创新和科研开发活动中贡献突出的设计师,公司于2010年重新修订了《专利奖励办法实施细则》和《奖励办法》,极大的鼓舞了技术人员积极开展理论研究,不断提高学术和研发水平,提高创新综合实力的热情。

1.4积极运用自主知识产权保护关键技术,打造核心竞争力技术创新成果离不开知识产权制度保护。赛象公司专利拥有量在同行业中一直遥遥领先。2010年度公司入选天津市专利示范企业,新申请专利22项,其中发明专利11项,涉及8种设备类型的11个创新点。取得授权专利17项,其中授权发明专利8项。公司累计获得软件著作权36项,拥有注册商标7枚,中国驰名商标和天津市著名商标各1枚。公司自主研发的全钢丝子午线工程轮胎成型机获得发明授权,同时荣获2009年天津市专利金奖和2009年中国专利优秀奖。

1.5坚持走产学研校企联合之路,整合利用社会科技资源多年来,赛象公司一直保持与高校进行产学研合作交流的创新传统。例如:结合国家“863计划”重点项目,与天津大学机械学院在大型飞机运输夹具国产化方面开展技术合作。其主要研究内容是大型飞机运输工装夹具本体制造的关键技术和大型飞机运输夹具设计的关键技术等,双方本着“真诚合作、讲求实效、互惠互利、共同发展”的原则,重点围绕核心产品的自主创新、关键技术突破以及人才培养等方面,有组织、多层次、高效率地开展合作。2009年底,赛象公司和天津大学机械工程学院共同签订了“国家863计划”———特巨型全钢工程子午线轮胎一次法成型装备研制项目的课题任务合同书。赛象公司采取与大学联合技术创新的新思路,优势互补。产学研合作为赛象带来了巨大的市场效益,高校智囊活跃的创新思路也弥补了企业自身研发队伍的不足。

1.6构建信息化设计平台,为创新开发提供支撑为实现技术中心图纸设计三维化、标准化,公司于2010年12月斥资150万元购买了三维可视化实体模拟软件———Au-todeskInventor软件。它包含三维建模、信息管理、协同工作和技术支持等各种特征。使用AutodeskInventor可以创建三维模型和二维制造工程图,可以创建自适应的特征、零件和子部件,还可以管理上千个零件和大型部件,它的“连接到网络”工具可以使工作组人员协同工作,方便数据共享和同事之间设计理念的沟通(见图1、图2)。该软件的引进使设计人员能够简单迅速地获得零件和装配体的真实感,缩短了用户设计意图的产生与系统反应时间的距离,从而最小限度地影响设计人员的创意和发挥。此外,集成的有限元分析工具能够帮助工程师完成应力应变和模态分析,以避免相关设计错误。

2技术创新规划的实施情况

2.1积极承担各级科技创新项目,推动重点产品产业化

2.1.12010年3月公司新开发的49/51两段式巨型全钢工程子午线轮胎成型机总装、调试完成,属国内第一台套,是国内橡胶机械行业的又一突破,对于国内轮胎行业产品结构调整具有重要意义。该项目申请发明专利2项,取得实用新型专利1项。

2.1.22010年,公司本着不断推出新品,提升现有钢丝圈缠绕机生产效率的原则,自主研发出了“六工位子午线轮胎钢丝圈生产线”。该项目是对公司已有的“四工位子午线轮胎钢丝圈生产线”的技术升级和结构创新。该生产线缠绕机的缠绕模块上具有6个缠丝槽,通过精确加工,使2个缠丝槽的间距缩小,在不增大缠绕模盘体积及其他附属机械体积的情况下,通过优化部件间位置设置,可以同时进行六工位缠绕钢丝圈,相比两圈或四圈缠绕将生产效率提高至少50%以上,提高了缠绕机及整个生产线的利用率,降低能耗。该项目共申请专利8项,其中发明专利4项,填补了国内空白,属于国际领先水平。

2.1.32009年1月1日国家科技部正式给课题承担单位天津赛象科技股份有限公司下达课题任务书。天津赛象科技股份有限公司和协作单位天津大学组成863课题组,根据课题合同书规定的总体任务,针对特巨型工程子午胎大尺寸、大重量、大载荷,以及轮胎成型工艺中对成型装备的大承载、大空间、极限制造等要求,研究重载、多工位、高精度、高性能特巨型全钢工程子午线轮胎一次法成型装备的关键技术。经过关键技术难点攻关,国内首创的特巨型全钢子午线轮胎一次法成型装备研制工作取得了突破性进展。

2.1.4公司新研发的创新精品———巨型工程子午线轮胎一次法成型机是生产特巨型子午线轮胎的关键设备(见图3)。具有自主知识产权,已获实用新型专利4项,软件著作权1项,申请发明专利国内4项、国际6项。本成型机组已经进入批量生产阶段,经国家橡机检测中心检测,各项指标均达到设计要求,属国内首创,填补空白。2010年5月,特巨型工程子午线轮胎一次法成型机组项目经过专家严格评审和筛选,荣获天津市人民政府颁发的天津市科学技术进步一等奖。

2.1.5工程子午线轮胎X光检测成像与图像处理系统。公司研制了具有自主知识产权的子午线工程胎X光机及其检测成像与图像处理系统,初步形成了检测精度分别为1.70mm、0.80mm和0.08mm。系统中的“轮胎内部结构缺陷自动识别系统”为X光机检测设备的前沿技术,目前在国内外尚无成熟的研究成果,该系统的研发提升X光机检测设备的整体技术水平,提高橡塑设备制造业的国际竞争力。2009年5月由“天津软件协会”完成软件评测和现场试验,颁发了对应的软件证书,完成知识产权的申报。

2.2抓住历史机遇,进军航空装备制造领域

自从中央和国务院将天津滨海新区的开发开放纳入国家总体发展战略以来,最引人瞩目的是欧洲空客与天津滨海新区的合作项目———建设空客A320飞机总装生产线。由于空客A320飞机的部件生产均在欧洲,需海运及汽运至天津进行组装。因此,天津总装线的生产就必须有一整套飞机大部件运输的工装夹具来支持。运输高精度的飞机部件,对于工装夹具的要求是十分严格的,天津赛象公司以自身的实力,通过了法国空客技术人员多次检验和考评,在国内外十几家强手的竞争中一举中标,成为欧洲空客在欧洲之外的第一家总承包企业(见图4、图5)。继空客A320运输夹具成功交付客户后,公司在众多竞争强者中取得了空客A350XWB宽体飞机专业运输夹具的生产制造权。该项目具有大体积、大空间、高精度、轻结构、多曲面的特点,体现了我国在大部件运输夹具方面的制造水平,代表着国际先进水平。为此,赛象公司专门辟出5000m2的专用厂房,购买了上百台套设备,在设计方提供的图纸基础上进一步研发,满足加工要求,仅用了100多天,就完成了第一套A350运输夹具的生产。

3对企业发展的促进和对行业的带动作用

3.1专利数量持续增加目前,公司共申请专利173项,授权76项,其中授权发明专利44项。2010年公司入选天津市专利示范企业,新申请专利22项,其中发明专利11项,涉及8种设备类型的11个创新点。取得授权专利17项,其中授权发明专利8项。公司累计获得软件著作权36项。

3.2信息化水平明显提高网络的更新和扩建,使得公司设计能力得以提高,更加快速、通畅地实现数据和信息的交流和传递。使用内网管理软件,通过外设管理功能,有效保障信息安全,通过研发平台更新扩建,实现二维向三维设计转换,通过对3D模型装配体优化设计达到成品的分析和干涉演示,更加直观模拟和演示关键部套件及整机的模型,减少了设计干涉和尺寸差错。