CN102173068B - 工程车子午线轮胎平开式活络模具及由其生产轮胎的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工程车子午线轮胎平开式活络模具及由其生产轮胎的方法，包括上模组件、下胎侧板、花纹块和开合机构；上模组件包括上胎侧板、上模和中模套，上模和中模套通过调整螺栓连接，中模套的内锥面与花纹块的外锥面滑动连接；上胎侧板设置有与花纹块的上端部对接的上限位台阶，下胎侧板设置有与花纹块的下端部对接的下限位台阶；开合机构包括拉杆、底座和动力机构，花纹块通过花纹块拉杆在开合机构的动力推动下沿着下胎侧板上固定的导轨朝着各自开模方向水平向外移动。具有简化模具结构、降低成本、方便操作、轮胎硫化效果好的优点，适用于工程车子午线轮胎活络模具生产轮胎。

Description

工程车子午线轮胎平开式活络模具及由其生产轮胎的方法

技术领域

本发明涉及一种工程车子午线轮胎活络模具及由其生产轮胎的方法。

背景技术

进入21世纪，在全球范围内，各国对煤炭的需求量日益增大，从而引发了采掘机械及其大型矿用机械轮胎的供应不足。这一困扰全球轮胎制造商的问题是由所有类型轮胎日益加剧的消耗速度和销售价格而导致的供不应求而起。2010年国际的工程机械轮胎需求涨幅虽然不大，但也保持一定的需求量，因此模具也仍然保持着一定的需求量。

传统的中小型工程车轮胎活络模结构多数采用上开式结构，巨型工程车轮胎则采用下开式结构。这两种结构的模具中，前者开模后其上半部总的重量约占整套模具的总重量的2/3以上，对于比较小规格的轮胎来说，采用上开式结构的模具比较适合，采用这种结构的模具每一个型号可以同时适用多个规格的轮胎，即互换性较强，而对于巨型工程车轮胎来说，由于相近的规格甚至同一规格而花纹不同的轮胎，其轮胎外直径相差很大，采用传统的上开式结构不适合，理由是模具越大，所用的钢材料越多，模具的材料成本及加工成本越高，同时模具重量越大对所使用的硫化机越不利，操作也越不方便，因此一般采用下开式结构。但不管以上两种结构存在多少优点，这两种结构都存在一个共同问题，就是由于开模过程中花纹块是一边向上运动，一边向外运动，两个运动方向合成脱模运动方式，因此容易割伤轮胎并使轮胎里面的子午线钢丝变形。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种简化模具结构、降低材料和加工成本、减轻模具重量、方便操作、降低对硫化设备的损害程度、轮胎硫化效果好的工程车子午线轮胎平开式活络模具及由其生产轮胎的方法。

本发明的设计思路：根据上开式结构、下开式结构这两种结构的存在问题，工程车子午线轮胎模具结构设计时除了应考虑模具单一性与互换性的必要程度、模具的重量、材料成本、加工成本、操作方便程度、对成型硫化机的要求等方面的内容外，还要注重花纹块的运动方向对轮胎成品的钢丝是否会存在影响。因此如果将花纹块的运动方向设计成单一的沿着其脱模方向水平运动，而不是和传统那样的合成运动，那么将可以避免以上问题。

本发明的目的是这样实现的：包括上模组件、下胎侧板、花纹块和平开开合机构；上模组件包括上胎侧板、上模和中模套，上模和中模套通过调整螺栓连接，中模套的内锥面与花纹块的外锥面滑动连接；上胎侧板设置有与花纹块的上端部对接的上限位台阶，下胎侧板设置有与花纹块的下端部对接的下限位台阶；平开开合机构包括开合机构拉杆、开合机构底座和动力机构，花纹块通过花纹块拉杆在平开开合机构的动力推动下沿着下胎侧板上固定的导轨朝着各自开模方向水平向外移动而形成水平侧向平移连接结构。

本发明，上模与中模套之间设置有由调整块和调整弹簧组成的调整装置，调整弹簧套设于调整块中，由调整螺栓、调整块和调整弹簧构成上模组件调整装置，有效保证不因预压量过大而造成中模套抱死花纹块。

本发明，中模套的内锥面设置成两种导向锥角，以减少花纹块背面和中模环的接触，便于打开中模套，防止抱死，并且便于合模时候花纹块的调整。

本发明，上胎侧板轴向嵌接上钢圈，上钢圈轴向嵌设有胶囊上夹盘；下胎侧板轴向嵌接下钢圈，下钢圈轴向嵌设有胶囊下夹盘。

本发明，采用平开式活络模具生产工程车子午线轮胎的方法，包括：

A、模具预热：硫化前对所述平开式活络模具预热到170~190°C；

B、硫化：利用硫化机自身的加热系统，通过蒸汽室的蒸汽直接加热模具合模硫化轮胎胎坯；开模时，上模组件在硫化设备的带动下上升，此时，花纹块静止，直至上模组件完全脱离花纹块顶部；然后，各花纹块通过花纹块拉杆在开合机构的作用下沿着下胎侧板上固定的导轨朝着各自开模方向水平向外移动，完成开模动作；合模时，各花纹块通过花纹块拉杆在开合机构的作用下沿着下胎侧板上固定的导轨朝着各自合模方向水平向内移动，直至合紧下胎侧板，上模组件下降，直至套入花纹块，并依靠其内锥面和花纹块的外锥面精密配合压紧花纹块，完成合模动作。

本发明的有益效果在于：

1）、传统的上开式结构、下开式结构，其花纹块和滑块、上盖和上模、底座和下模等分别设计成分体的结构，对于巨型工程车子午线轮胎模具而言，如仍使用这种结构，则其整套模具尺寸和重量超大，加工、运输、使用等都存在非常大的问题；本发明改变传统的上开式结构、下开式结构，对其模具结构简化，省去滑块、上盖和底座，即把花纹块和滑块、上盖和上模、底座和下模等分别设计成连体的结构，花纹块同时兼具滑块功能，上模同时兼具上盖功能，下模同时兼具底座功能，降低材料和加工成本，减轻模具重量；由于传统的上开式结构，硫化机的动力缸在上部，即采用上开模结构，属于上拉开结构，这给硫化机带来极大安全隐患，并大大提高了硫化机的动力要求；传统的下开式结构，即采用下开模结构，属于下推张开结构，也容易割伤轮胎并使轮胎里面的子午线钢丝变形；本发明花纹块采用平开式移动结构，不会割伤轮胎，也不会使轮胎里面的子午线钢丝变形；水平推动的动力机构，保证又重又大的花纹块能够顺畅在底座进行开合，同时也是将模具部分重量转移在下半部分，减轻上模重量，降低硫化设备横梁和开模电机的负担和要求；花纹块自始至终处于底座平面上进行内外开合滑动，其滑动方向与轮胎花纹脱胎方向保持一致，使轮胎脱胎后无变形、无割伤或划伤，同时也降低上模的大部分重量，保护硫化机的开合模电机和降低硫化机横梁的要求。

2）、由于硫化过程中轮胎的内压经常会造成上侧板回弹而被顶高，一般的调整垫片操作起来比较麻烦，往往需要几个垫片叠在一起，因此，将上模设计成预压量可调结构，方便模具预压量的调整，同时也可以有效保证不因预压量过大而造成中模套抱死花纹块。

3）、中模套的内锥面设计成两种导向锥角，以减少花纹块背面和中模环的接触，便于打开中模套，防止抱死，并且便于合模时候花纹块的调整。

因此，本发明，具有简化模具结构、降低材料和加工成本、减轻模具重量、方便操作、降低对硫化设备的损害程度、轮胎硫化效果好的优点，适用于工程车子午线轮胎活络模具生产轮胎。

下面实施例结合附图说明对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的结构示意图；

图2是图1实施例的开模状态一的结构示意图；

图3是图1实施例的开模状态二的结构示意图。

图中，1、上胎侧板；2、调整螺栓；3、上模；4、调整块；5、调整弹簧；6、中模套；7、花纹块；8、花纹块拉杆；9、开合机构拉杆；10、开合机构底座；11、动力机构；12、下胎侧板；13、导轨；14、上钢圈；15、胶囊上夹盘；16、下钢圈；17、胶囊下夹盘；18、上限位台阶；19、下限位台阶；α、β、导向锥角。

具体实施方式

参照图1至图3，本实施例是一种工程车子午线轮胎平开式活络模具，其中，图1为合模状态结构示意图，图2为开模状态一结构示意图，图3为开模状态二结构示意图，包括上模组件、下胎侧板12、花纹块7和平开开合机构；上模组件包括上胎侧板1、上模3和中模套6，上模3和中模套6通过调整螺栓2连接，中模套6的内锥面与花纹块7的外锥面滑动连接；上胎侧板1设置有与花纹块的上端部对接的上限位台阶18，下胎侧板12设置有与花纹块的下端部对接的下限位台阶19；平开开合机构包括开合机构拉杆9、开合机构底座10和动力机构11，花纹块7通过花纹块拉杆8在平开开合机构的动力推动下沿着下胎侧板12上固定的导轨13朝着各自开模方向水平向外移动而形成水平侧向平移连接结构；上模3与中模套6之间设置有由调整块4和调整弹簧5组成的调整装置，调整弹簧5套设于调整块4中，由调整螺栓2、调整块4和调整弹簧5构成上模组件调整装置；中模套的内锥面设置成两种导向锥角α、β；上胎侧板1轴向嵌接上钢圈14，上钢圈14轴向嵌设有胶囊上夹盘15；下胎侧板12轴向嵌接下钢圈16，下钢圈16轴向嵌设有胶囊下夹盘17。

本发明，采用平开式活络模具生产工程车子午线轮胎的方法，包括：

A、模具预热：硫化前对所述平开式活络模具预热到170~190°C；

B、硫化：利用硫化机自身的加热系统，通过蒸汽室的蒸汽直接加热模具合模硫化轮胎胎坯；

开模时，上模组件在硫化设备的带动下上升，此时，花纹块7由于开合机构还没有起动作作用，因此，此时花纹块7静止，直至上模组件完全脱离花纹块顶部，此时如图2所示开模状态一；各花纹块7通过花纹块拉杆8在开合机构的作用下沿着下胎侧板12上固定的导轨朝着各自开模方向水平向外移动，完成开模动作，此时如图3所示开模状态二。

合模时，各花纹块7通过花纹块拉杆8在开合机构的作用下沿着下胎侧板12上固定的导轨朝着各自合模方向水平向内移动，直至合紧下胎侧板12，上模组件下降，直至套入花纹块7，并依靠其内锥面和花纹块7的外锥面精密配合压紧花纹块7，完成合模动作，此时如图1所示合模状态。

当模具使用到一定时间后，由于中模套6的内锥面和花纹块7的外锥面经常相对滑动导致磨损，花纹块7和上胎侧板1的对接处将产生一定的台阶，直接影响所生产的轮胎外观质量和尺寸精度，本发明就是通过调整螺栓2、调整块4、调整弹簧5等组成的调整装置来实现纠正的：当中模套过紧时，紧固调整螺栓2，在调整弹簧5作用下上模组件上升，减轻中模套6压紧力并调整上胎侧板1和花纹块7之间产生的台阶级，当中模套6由于磨损过大导致合模偏松时，松开调整螺栓2，在调整弹簧5作用下上模组件下降，加大中模套6压紧力并调整上胎侧板1和花纹块7之间产生的台阶级。

本发明，加工工艺和检验手段上：

1）、由于模具的尺寸超大，在一般机床上加工时其尺寸精度难以得到保证，因此超大型的加工设备及工装夹具和超长的刀具成了模具加工精度得到保证的关键。

2）、由于花纹尺寸的超大超深，因此采用常规的雕刻及电火花加工满足不了模具的精度要求和加工周期的要求，因此在超大型的加工设备上精加工花纹的工艺也成了模具加工精度得到保证的关键。

3）、由于模具尺寸的超大及花纹尺寸的超常规，因此模具的验收设备及手段也成了模具加工精度得到保证的关键。

因此，针对以上几个关键要点，分别确定了相应的方案：利用高级设计软件UG完成花纹和商标字体的造型和程序编制，利用专用的大型数控立式车床，其回转直径可达到5m，完成所有模具各大零部件的车削工序，利用超大型三轴精密高速加工中心完成型腔花纹的精密加工，利用高精密的三轴高速龙门铣削加工中心完成定位装置的加工，采用全自动线切割机完成模具所有的检测样板以确保检测的准确性，利用高精度的可移式三轴座标检测设备检测整套模具的加工精度，利用专用的四轴精密高速雕刻机完成模体胎侧板的商标字体的加工。

本发明，能够很好的解决上开式、下开式模具在深花纹的工程车胎、巨胎使用时容易导致轮胎钢丝产生不对称变形的问题，且与常规结构相比，能节省材料达30%，提高了模具的利润空间和产品竞争力，具有很好的市场潜力。

Claims (3)

1.一种工程车子午线轮胎平开式活络模具，其特征在于：包括上模组件、下胎侧板（12）、花纹块（7）和平开开合机构；所述上模组件包括上胎侧板（1）、上模（3）和中模套（6），上模（3）和中模套（6）通过调整螺栓（2）连接，所述中模套（6）的内锥面与所述花纹块（7）的外锥面滑动连接；所述上胎侧板（1）设置有与花纹块的上端部对接的上限位台阶（18），所述下胎侧板（12）设置有与花纹块的下端部对接的下限位台阶（19）；所述平开开合机构包括开合机构拉杆（9）、开合机构底座（10）和动力机构（11），所述花纹块（7）通过花纹块拉杆（8）在平开开合机构的动力推动下沿着下胎侧板（12）上固定的导轨（13）朝着各自开模方向水平向外移动而形成水平侧向平移连接结构；所述上模（3）与中模套（6）之间设置有由调整块（4）和调整弹簧（5）组成的调整装置，所述调整弹簧（5）套设于调整块（4）中，由调整螺栓（2）、调整块（4）和调整弹簧（5）构成上模组件调整装置。

2.根据权利要求1所述的工程车子午线轮胎平开式活络模具，其特征在于：所述中模套的内锥面设置成两种导向锥角（α、β）。

3.根据权利要求2所述的工程车子午线轮胎平开式活络模具，其特征在于：所述上胎侧板（1）轴向嵌接上钢圈（14），上钢圈（14）轴向嵌设有胶囊上夹盘（15）；所述下胎侧板（12）轴向嵌接下钢圈（16），下钢圈（16）轴向嵌设有胶囊下夹盘（17）。

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