CN102264493B - 制造用于轮胎模具的覆盖元件和支撑元件的方法 - Google Patents

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Abstract

制造用于与轮胎模具的支撑块(12)连接的覆盖元件(22)的方法，其包括以下步骤：通过选择性地熔化叠置的粉末的覆盖层，制造中间元件(34)，其包括覆盖元件(22)和至少一个用于覆盖元件(22)的局部支撑元件(36)，所述覆盖元件(22)和所述局部支撑元件(36)被制成为一体件，然后使覆盖元件(22)与支撑元件(36)分离。

Description

制造用于轮胎模具的覆盖元件和支撑元件的方法
技术领域
本发明涉及轮胎硫化的模具的领域，并且更特别地涉及活络型的模具。
背景技术
活络模具包括多个分离的构件，所述构件在相对并拢在一起时限定近环形(near-toroidal)的模制空间的边界。特别地，活络模具包括两个用于模制轮胎侧壁的横向壳层，以及多个位于壳层之间并且用于模制轮胎胎面带的外围活络块。所有的这些构件通过使用适当的机构以恰当的运动特性被并拢在一起。未来轮胎的原料或胎坯预成型需要被牢固地推压抵靠模具并且保持住，以便于获得几何尺寸和精确的结构，并且以便于形成胎面带胎面花纹。
为了形成胎面带胎面花纹，模具的活络块包括从活络块的径向内表面伸出的元件，这些元件形成将被模制在轮胎胎面带上的胎面花纹的阴性纹。
为了使同一个模具能够用于制造具有不同设计的胎面花纹的轮胎，例如从文献EP 0 523 958已知模具活络块由多个元件组成：首先是具有限定出轮胎胎面带总体曲率的一般形状的支撑块，其次是与支撑块连接并且预定为形成轮胎胎面带的胎面花纹的多个内衬元件。
在所述文献中描述的内衬元件通过模制、例如通过钢的模制而获得。因此这是高成本制造的实心的和重的元件。
发明内容
本发明的一个特别的目的是提出一种制造内衬元件的方法，其实施起来更经济并且更简单。
为此，本发明的一个主题是制造用于与轮胎模具的支撑块连接的内衬元件的方法，所述方法包括以下步骤：
-通过选择性熔化叠置的粉末层制造中间元件，所述中间元件包括内衬元件和至少一个用于局部地支撑所述内衬元件的局部支撑元件，所述内衬元件和所述局部支撑元件被制成为一体件，
-使所述内衬元件与所述支撑元件分离。
内衬元件通过选择性熔化叠置的粉末层制造。当选择性熔化使用激光被执行时，其更一般地被称为激光烧结。这一构件生产技术的优点是构件的形状可以通过计算机建模，并且构件可以基于所述建模通过烧结被容易地制造。特别地，激光可以通过装有构件模型的计算机控制，并且然后可以通过叠置粉末层的连续烧结制造构件。在制造模具内衬的情况下，这一技术特别良好地适合，因为其允许例如为叶片或条状部的小尺寸内衬元件被制造。
然而，假定内衬元件预定为与轮胎模具的支撑块连接，其曲率与轮胎的曲率大致相同，那么内衬元件有必要包括具有与支撑块曲率互补的曲率的基底表面。换句话说，内衬元件的基底表面不是平坦的而是弯曲的。
然而，激光烧结技术需要逐层地制造内衬元件，在彼此的顶部上叠置熔化的粉末层。压紧装置给予各个粉末层所需的密度。熔化的粉末层因此是平坦的层。
为了制造内衬元件，其基底表面是弯曲的而不是平坦的，因此在有些情况下上部的层必须在比由下部的层限定的空间大的空间上延伸，这意味着一部分层将特别地在压紧装置作用的过程中在它们下面没有支撑的情况下伸出。于是存在层结合在一起的质量将会差的风险，以及由此获得的内衬元件将有缺陷的风险。
本发明的方法通过利用至少一个局部地支撑内衬元件以形成中间元件的局部支撑元件，使得可以克服所述问题。所述支撑元件预定为在激光烧结步骤之后与内衬元件分离。
支撑元件被设计为支撑那些承载着在激光烧结制造过程中无支撑地伸出的风险的一部分内衬元件。
由此获得的内衬元件具有非常好的质量并且可以具有与支撑块形状互补的所需的形状。
根据本发明的方法还可以包括一个或多个以下特征：
-所述支撑元件被设计为沿着与熔化的粉末层的叠置方向大致平行的方向支撑所述内衬元件。如已经指出的那样，熔化的粉末层沿叠置方向叠置在彼此上。一般地，层大致水平，这意味着叠置的方向大致竖直。结果，如果内衬元件的一部分无支撑地伸出，那么由重力或由压紧装置的机械作用施加在伸出部分上的力大致竖直，并且因此平行于叠置方向。因此对支撑元件来说有利的是，被设计为沿着与熔化的粉末层的叠置方向大致平行的方向支撑所述内衬元件。
-在分离之前，局部支撑元件具有与内衬元件接触的一个端部和属于熔化的粉末层的基底层的相反端部。熔化的粉末层的基底层指的是熔化的粉末的第一层，也就是烧结的中间元件整体靠置在其上的下部层。为了由于无支撑伸出而引起的力可受到所述基底层反作用，因此对支撑元件来说优选的是，连接内衬元件到基底层。
-中间元件包括大致平坦的基底表面。由于基底表面由熔化粉末的第一层限定，因此其大致平坦。
-各个熔化的粉末层基本上整体定位为与直接下方的熔化层一致(或对齐)。换句话说，熔化层在直接下方的层上的凸起沿着叠置方向被包括在下层的内部。于是确保了没有中间元件的层无支撑地伸出，因为各个层都由下方的层整个地支撑。
-所述中间元件包括使得所述内衬元件更容易与所述支撑元件分离的装置。因为所述方法包括内衬元件与支撑元件分离的步骤，因此对于所述装置来说更优选的是被设置为使得所述分离更容易。
-所述用于使分离更容易的装置包括所述中间元件的局部厚度减小部、与所述中间元件的厚度相比而言薄的分隔壁，或所述中间元件中的预切割部。
-所述内衬元件包括肋的网格，各个肋大致垂直于由所述叠置的层限定的平面。内衬元件的肋用于形成轮胎胎面带中的沟槽。
-所述方法还包括抛光最初与所述支撑元件连接的内衬元件的表面的最终步骤。
本发明的另一个主题是通过实施如以上所限定的方法而获得的中间元件。
附图说明
通过阅读仅仅以举例的方式给出并且参照附图的以下描述，将更好地理解本发明，在附图中：
-图1是用于轮胎的硫化模具的活络块的透视图，其包括已经通过实施本发明的方法而获得的支撑块和一组内衬元件，
-图2是在图1中示出的内衬元件的细节，
-图3是根据本发明的中间元件的透视图，其包括图2的内衬元件，
-图4是图3的元件的细节，
-图5是图4的元件的细节。
具体实施方式
图1示出了轮胎的硫化模具(未示出)的由总体标记10表示的活络块(区段)，其处于其制造中的初期。
用于对轮胎进行硫化的活络(或分段)模具包括多个与图1中示出的活络块相同或类似的活络块。活络块沿周向相互靠近地定位，并且因此限定出在其中模具轮胎胎面带的圆筒。
一个给定的活络块10因此用于形成轮胎胎面带的一部分。
活络块10包括支撑块12和与支撑块12连接的内衬组件14。
例如由实心钢(solid steel)制成的支撑块12特别地包括径向内表面16，其形成用于内衬组件14的支撑。表面16大致平滑，并且其总体形状与在模制过程中面对所述支撑块的轮胎胎面带的一部分的总体形状大致相同。换句话说，表面16在包含轮胎轴线的径向平面中和在垂直于轮胎轴线的径向平面中具有曲率(或弯曲)，这些曲率与轮胎的曲率大致相同。
内衬组件14包括多个用于在轮胎的胎面带部分中形成面对活络块10的胎面花纹的内衬元件18。
各种类型的内衬元件18组成组件14：例如，如图1中示出的组合14包括大致沿相对于轮胎的周向指向并且用于形成在胎面带的表面上构成的沟槽的叶片20，或包括含有沿周向指向的条状部24和一组沿相对于轮胎的轴向指向的翼片26的梳状部22。翼片26用于在台肩区域中形成位于轮胎胎面带边缘处的沟槽。
大部分内衬元件18结合在一起并且形成格架，例如像条状部24与翼片26那样。
图2示出了梳状部22的细节。可以注意到，梳状部22的翼片26包括棱边28，其用于接触块件12的表面16。为此翼片26的棱边28的形状是弯曲的并且大致与表面16的形状互补。
条状部24大致垂直于翼片26并且沿模具的周向方向延伸。由此，条状部24包括用于接触块件12表面16的基底30，所述条状部的基于是包括与轮胎的周向曲率接近的曲率。
由基底30和由翼片26的棱边28形成的组件形成梳状部22的基底表面32，所述表面预定为与支撑块接触。这一表面不平坦，而是具有与块件12的表面16的曲率大致相同的曲率。
形成内衬元件18的梳状部22通过粉末层的连续激光烧结使用本发明的方法被制造，一个中间阶段是图3、4和5中示出的中间元件34的制造。
中间元件34通过激光烧结被制成为一体件。所述中间元件首先包括内衬元件18，在这种情况下是梳状部22，其次包括支撑元件36，所述支撑元件36被布置为使得中间元件34包括被包含在假想基平面40中的基底表面38。基底表面38因此是平坦的并且垂直于与平面40正交的方向D。
中间元件34通过已经沿方向D被叠置的粉末层的选择性熔化被制造。元件34的基底表面38是被熔化的第一层。
各个支撑元件36包括与翼片26的下棱边28接触的上棱边42以及属于中间元件34的基底表面38的下棱边44。支撑元件36呈包含在与平面40垂直的平面中的肋或竖直分隔壁的形式。
支撑元件36被布置为使得穿过中间元件34的任何给定剖面在与基平面40平行的平面中与穿过位于所述给定剖面和基平面40之间的中间元件的任何任意剖面近乎完全地一致。
由此，不同于内衬元件22，中间元件34中没有部分沿方向D无支撑地伸出。换句话说，中间元件上的每个点都由传递负载到基底表面38上的元件34的一部分沿方向D支撑。
为了使支撑元件36与更容易与内衬元件22、在这种情况下是与梳状部22分离，内衬元件22的棱边28和支撑元件36的上棱边42之间的结合包括被设计为使得所述分离更容易的装置(或手段)。
根据在图4和5中示出的第一实施方式，所述分离装置包括分隔壁36在它们与元件22结合处的厚度的减小部。所述厚度的减小部形成用于中间元件34的断开线。
根据图2和3中示出的第二实施方式，内衬元件22的棱边28和支撑元件36的上棱边42之间的结合包括沿着预切割线邻接的穿孔。这些穿孔形成预切割部。此外，竖直的预切割线50也设置在支撑元件36上以使得它们更容易切割成多个小块。在切割步骤之后，可能必需的是，磨光元件22的棱边28以消除任何由于预穿孔形成的不规则形状。
已经结合活络型轮胎模具描述了本发明。当然，本发明不局限于活络型的模具，而是可以应用于包括内衬元件附接到其上的支撑块的任何类型的模具。
此外，在所描述的示例中，支撑元件呈分隔壁或肋的形式。这些元件可以具有任何任意的形状，并且特别地被设定形状为支撑垫。
最后，在所描述的示例中，整个内衬元件被支撑元件支撑，但是局部地或在离散位置处支撑内衬元件的支撑元件也保留在本发明的范围之内，当支撑元件是支撑垫时就可以是这种情况。

Claims (10)

1.制造用于与轮胎模具的支撑块(12)连接的内衬元件(18、22)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
-通过选择性熔化叠置的粉末层制造中间元件(34)，所述中间元件(34)包括内衬元件(18、22)和至少一个用于局部地支撑所述内衬元件(18、22)的局部支撑元件(36)，所述内衬元件(18、22)和所述局部支撑元件(36)被制成为一体件，所述中间元件(34)中没有部分沿与熔化的粉末层的叠置方向大致平行的方向(D)无支撑地伸出，
-使所述内衬元件(18、22)与所述支撑元件(36)分离。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述支撑元件(36)被设计为沿与熔化的粉末层的叠置方向大致平行的方向(D)支撑所述内衬元件(18、22)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在分离之前，所述局部支撑元件(36)具有与所述内衬元件接触的一个端部(42)，以及属于熔化的粉末层的基底层的相反端部(44)。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述中间元件(34)包括大致平坦的基底表面(38)。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，各个熔化的粉末层基本上整体定位为与直接处于下方的熔化层一致。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述中间元件(34)包括使所述内衬元件(18、22)更容易与所述支撑元件(36)分离的装置。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述用于使分离更容易的装置包括所述中间元件(34)的局部厚度减小部、与所述中间元件(34)的厚度相比而言薄的分隔壁，或所述中间元件中的预切割部。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述内衬元件(18、22)包括肋的网格，各个肋大致垂直于由所述叠置的层限定的平面。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括抛光最初与所述支撑元件(36)连接的内衬元件(18、22)的表面(28)的最终步骤。
10.通过实施根据权利要求1-9中的任一项所述的方法获得的中间元件。
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