CN103286885B - 轮胎直压硫化机的内模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮胎直压硫化机的内模具，属于轮胎生产设备领域。窄鼓瓦通过铰支座分别与窄瓦上连杆、窄瓦下连杆的一端相连，窄瓦上连杆及窄瓦下连杆另一端分别与轴端支座环及铰支座铰接，窄瓦短连杆一端与窄瓦下连杆的中心部位铰接，另一端与固定于底座上的铰支座连接，宽鼓瓦通过铰支座分别与宽瓦上连杆、宽瓦下连杆一端相连，宽瓦上连杆、宽瓦下连杆的另一端均与固定在外轴套上的铰支座连接，宽瓦短连杆一段与宽瓦下连杆的中心部位铰接，另一端与固定于底座上的铰支座连接，底座、内轴套、轴端支座环套于中心机构活塞杆上，定位销将轴端支座环固定于内轴套上端，内轴套通过夹环和连接螺栓与活塞杆固定，外轴套上开设一定数量在圆周方向上均匀分布的导向槽，内轴套上的铰支座位于导向槽内。

Description

轮胎直压硫化机的内模具

技术领域

本发明涉及轮胎生产设备领域，详细地讲是一种轮胎直压硫化机的内模具。

背景技术

众所周知，硫化是轮胎生产制造中的一道关键工序，在这一过程中，胶囊与外模具共同对胎坯施以高强度的硫化压力，并凭借高温蒸汽（或过热水）向胎坯传递热量，在这种高热压力作用下胎坯内部胶料与硫化剂之间发生化学交联反应，最终赋予成品轮胎精美的花纹外观及良好的力学性能。与早期的水胎定型硫化相比，胶囊定型硫化形式由于传热效率高而被广泛采用，但现有的胶囊硫化工艺仍存在一定缺陷，一方面胶囊在使用过程中会因粘胶、尺寸设计不合理等原因出现膨胀不彻底或膨胀后结构不对称等问题，导致成品轮胎各处质量不均匀，另一方面胎坯受半成品胶部件加工精度及成型精度影响而造成本身质量分布不均。硫化胶囊属于柔性体，它所能提供的压力较低，无法通过硫化作用迫使胶料在熔融状态下实现再均匀分布。质量不均严重影响轮胎的动平衡性及均匀性，从而大大降低轮胎的性能。此外，胶囊属于轮胎生产中的易耗件，平均一条胶囊只能硫化轮胎260条左右，使用成本昂贵。

发明内容

本发明目的在于针对现有轮胎硫化工艺中的缺陷，提供一种轮胎直压硫化机的内模具，取代硫化机中心机构上的硫化胶囊，从根本上克服原有工艺中胶囊膨胀不彻底、结构不对称等问题。本发明采用轮胎直压硫化方法所能提供的硫化压力与胶囊硫化方法相比可提高30%～40%，有效改善胶料在熔融状态下的分布，从而显著提高成品轮胎均匀性及动平衡性能，并且所用的内模具结构稳固，无须频繁更换，可长期用于轮胎的硫化制造，解决了胶囊使用成本高的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轮胎直压硫化机的内模具，包括胀缩机构和传动机构，其特征是，胀缩机构由窄瓦胀缩机构和宽瓦胀缩机构组成，窄瓦胀缩机构包括窄鼓瓦、窄瓦上连杆、窄瓦下连杆、窄瓦短连杆，宽瓦胀缩机构包括宽鼓瓦、宽瓦上连杆、宽瓦下连杆、宽瓦短连杆，传动机构包括底座、内轴套、外轴套、轴端支座环，窄鼓瓦通过铰支座分别与窄瓦上连杆、窄瓦下连杆的一端相连，窄瓦上连杆另一端铰接于轴端支座环上，窄瓦下连杆的另一端则与固定在内轴套上的铰支座连接，窄瓦短连杆一端与窄瓦下连杆的中心部位铰接，另一端与固定于底座上的铰支座连接，宽鼓瓦通过铰支座分别与宽瓦上连杆、宽瓦下连杆一端相连，宽瓦上连杆、宽瓦下连杆的另一端均与固定在外轴套上的铰支座连接，宽瓦短连杆一段与宽瓦下连杆的中心部位铰接，另一端与固定于底座上的铰支座连接，底座、内轴套、轴端支座环套于中心机构活塞杆上，定位销将轴端支座环固定于内轴套上端，内轴套通过夹环和连接螺栓与活塞杆固定，内轴套的外部为外轴套，外轴套上开设一定数量在圆周方向上均匀分布的导向槽，内轴套上的铰支座位于导向槽内。

本发明还可通过如下措施来实现：宽鼓瓦与窄鼓瓦沿周向交错排列，当瓦胀缩机构和宽瓦胀缩机构处于胀开位置，所有窄鼓瓦、宽鼓瓦在外形上组成一个完整的圆，圆的直径等于成品轮胎内轮廓直径，而所有窄鼓瓦、宽鼓瓦的纵向外轮廓曲线则与成品轮胎内轮廓曲线一致。底座及外轴套的内表面上分别套装铜套。窄鼓瓦或宽鼓瓦中心内部安装有高温熔体压力传感器，可实现对模具及胎坯压力的实时测定。

本发明的有益效果是，取代硫化机中心机构上的硫化胶囊，从根本上克服原有工艺中胶囊膨胀不彻底、结构不对称等问题。本发明采用轮胎直压硫化方法所能提供的硫化压力与胶囊硫化方法相比可提高30%～40%，有效改善胶料在熔融状态下的分布，从而显著提高成品轮胎均匀性及动平衡性能，并且所用的内模具结构稳固，无须频繁更换，可长期用于轮胎的硫化制造，解决了胶囊使用成本高的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明胀开状态下的剖视图。

图2为本发明收缩状态下的剖视图。

图3为本发明胀开状态下的外观图。

图4为本发明合模示意图，安装于硫化机上。

图中，1、窄鼓瓦；2、窄瓦上连杆；3、轴端支座环；4、连接螺栓；5、夹环；6、定位销；7、内轴套；8、宽瓦上连杆；9、宽鼓瓦；10、窄瓦下连杆；11、窄瓦短连杆；12、外轴套；13、活塞杆；14、铜套；15、底座；16、宽瓦短连杆；17、宽瓦下连杆；18、高温熔体压力传感器；19、外模具；20、上盖；21胎坯；22、下钢圈。

具体实施方式

在图1、图2、图3、图4中，本发明包括胀缩机构和传动机构，其中，胀缩机构主要由窄瓦胀缩机构和宽瓦胀缩机构组成，窄瓦胀缩机构包括窄鼓瓦1、窄瓦上连杆2、窄瓦下连杆10、窄瓦短连杆11；宽瓦胀缩机构包括宽鼓瓦9、宽瓦上连杆8、宽瓦下连杆17、宽瓦短连杆16；传动机构包括底座15、内轴套7、外轴套12、轴端支座环3。窄鼓瓦1通过铰支座分别与窄瓦上连杆2、窄瓦下连杆10的一端相连，窄瓦上连杆2另一端铰接于轴端支座环3上，窄瓦下连杆10的另一端则与固定在内轴套7上的铰支座连接，窄瓦短连杆11一端与窄瓦下连杆10的中心部位铰接，另一端与固定于底座15上的铰支座连接，宽鼓瓦9通过铰支座分别与宽瓦上连杆8、宽瓦下连杆17一端相连，宽瓦上连杆8、宽瓦下连杆17的另一端均与固定在外轴套12上的铰支座连接，宽瓦短连杆16一端与宽瓦下连杆17的中心部位铰接，另一端与固定于底座15上的铰支座连接，底座15、内轴套7、轴端支座环3套于中心机构活塞杆13上，定位销6将轴端支座环3固定于内轴套7上端，内轴套7通过夹环5和连接螺栓4与活塞杆13固定，内轴套7的外部为外轴套12，外轴套12上开设一定数量在圆周方向上均匀分布的导向槽，内轴套7上的铰支座位于导向槽内，并可作上下滑动。

当本发明收缩时，底座15保持不动，活塞杆13连同内轴套7与轴端支座环3上移，通过窄瓦上连杆2，窄瓦下连杆10带动窄鼓瓦1作径向收缩，当内轴套7上的铰支座上端面触到外轴套12上导向槽上端面，外轴套12开始上移，通过宽瓦上连杆8，宽瓦下连杆17带动宽鼓瓦9作径向收缩，即内模具收缩时宽鼓瓦9和窄鼓瓦1是异步动作的。当本发明胀开时，底座15不动，活塞杆13带动内轴套7与轴端支座环3下移，同时外轴套12跟随内轴套7同步下落，当外轴套12下端面与底座15上端面接触，宽鼓瓦9胀开到位，活塞杆13带动内轴套7继续下移，当内轴套7下端面与底座15上端面接触，窄鼓瓦1胀开到位。如图3所示，宽鼓瓦9与窄鼓瓦1沿周向交错排列，当本发明内模具处于胀开位置，由宽鼓瓦9与窄鼓瓦1组成的鼓瓦在外形上组成一个完整的圆，圆的直径等于成品轮胎内轮廓直径，而鼓瓦的纵向外轮廓曲线则与成品轮胎内轮廓曲线一致。在底座15与外轴套12的内表面嵌有2mm厚的铜套，以防止硫化过程中温度过高机构出现卡紧现象。在其中一块宽鼓瓦9或窄鼓瓦1中心内部安装有高温熔体压力传感器18，可实现对模具及胎坯21压力的实时测定。

将轮胎定型硫化机中心机构上的硫化胶囊用本发明替换，在中心机构活塞杆13的驱动下内模具可实现胀缩，当硫化机处于合模位置时，本发明内模具保持胀开状态，与外模具配合共同对胎坯21施以高强度的硫化压力。

本发明轮胎直压硫化的具体步骤为：

1）装胎：内模具底座15距离下钢圈22一定高度，以保证模具胀缩时鼓瓦底端不与下钢圈22发生干涉，同时内模具处于收缩状态，将待硫化胎坯21置于硫化机台上。

2）定型：中心机构活塞杆13下降，通过连杆带动宽鼓瓦9和窄鼓瓦1逐渐胀开，待宽鼓瓦9和窄鼓瓦1完全打开时停止动作，此时胎坯21被鼓瓦撑起固定，随后中心机构整体下移，将内模具连同胎坯21置于下钢圈22上。

3）合模：如图4所示，蒸汽室闭合，此时外模具上盖20压住夹环5上端面，对中心机构进行限位，防止硫化期间鼓瓦表面压力过大而导致活塞杆13回升。

4）卸胎：蒸汽室开启，硫化胎跟随中心机构整体上移，待下胎侧完全脱离下钢圈22时停止动作，此时中心机构活塞杆13上移，通过内轴套7、外轴套12及连杆带动窄鼓瓦1、宽鼓瓦9异步收缩，待鼓瓦收缩至胎圈直径以内时，轮胎被顺利取下。

Claims (4)

1.一种轮胎直压硫化机的内模具，包括胀缩机构和传动机构，其特征是：胀缩机构由窄瓦胀缩机构和宽瓦胀缩机构组成，窄瓦胀缩机构包括窄鼓瓦、窄瓦上连杆、窄瓦下连杆、窄瓦短连杆，宽瓦胀缩机构包括宽鼓瓦、宽瓦上连杆、宽瓦下连杆、宽瓦短连杆，传动机构包括底座、内轴套、外轴套、轴端支座环，窄鼓瓦通过铰支座分别与窄瓦上连杆、窄瓦下连杆的一端相连，窄瓦上连杆另一端铰接于轴端支座环上，窄瓦下连杆的另一端则与固定在内轴套上的铰支座连接，窄瓦短连杆一端与窄瓦下连杆的中心部位铰接，另一端与固定于底座上的铰支座连接，宽鼓瓦通过铰支座分别与宽瓦上连杆、宽瓦下连杆一端相连，宽瓦上连杆、宽瓦下连杆的另一端均与固定在外轴套上的铰支座连接，宽瓦短连杆一端与宽瓦下连杆的中心部位铰接，另一端与固定于底座上的铰支座连接，底座、内轴套、轴端支座环套于中心机构活塞杆上，定位销将轴端支座环固定于内轴套上端，内轴套通过夹环和连接螺栓与活塞杆固定，内轴套的外部为外轴套，外轴套上开设一定数量在圆周方向上均匀分布的导向槽，内轴套上的铰支座位于导向槽内，胀开状态下外轴套下端面与底座上端面接触，内轴套下端面与底座上端面接触；收缩状态下内轴套上的铰支座上端面触到外轴套上导向槽上端面。

2.根据权利要求1所述一种轮胎直压硫化机的内模具，其特征在于所说的宽鼓瓦与窄鼓瓦沿周向交错排列，当窄瓦胀缩机构和宽瓦胀缩机构处于胀开位置，所有窄鼓瓦、宽鼓瓦在外形上组成一个完整的圆，圆的直径等于成品轮胎内轮廓直径，而所有窄鼓瓦、宽鼓瓦的纵向外轮廓曲线则与成品轮胎内轮廓曲线一致。

3.根据权利要求1所述一种轮胎直压硫化机的内模具，其特征在于所说的底座及外轴套的内表面上分别套装铜套。

4.根据权利要求1或2所述一种轮胎直压硫化机的内模具，其特征在于所说的窄鼓瓦或宽鼓瓦中心内部安装有高温熔体压力传感器，可实现对模具及胎坯压力的实时测定。