CN103492146A - 轮胎硫化用模具及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可将叶片牢固地埋设于轮胎成形面中，且可确保稳定排气的轮胎硫化用模具及其制造方法。在叶片(8)的上下方向途中设置沿厚度方向突出的突出部(9)，并设置从该突出部(9)的下方延伸至突出部(9)的上方，沿厚度方向贯通叶片(8)的连通部(12)，预先使设于轮胎成形面(5)上的排气槽(7)的最初厚度(t3)比突出部(9)的厚度(T)薄，将该叶片(8)的下端部插入排气槽(7)中进行定位，沿排气槽(7)的深度方向压入该经定位的叶片(8)，通过突出部(9)沿厚度方向挤压、扩张排气槽(7)的同时埋设叶片(8)，由此，在埋设的叶片(8)突出部(9)的上方部分(10)与排气槽(7)之间形成微小间隙(g)，并通过连通部(12)连通微小间隙(g)与排气孔(13)。

Description

轮胎硫化用模具及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种轮胎硫化用模具及其制造方法，更详细地说，涉及一种可将叶片牢固地埋设到形成于轮胎成形面上的排气槽中，且可确保稳定排气的轮胎硫化用模具及其制造方法。
背景技术
对轮胎进行硫化时，轮胎硫化用模具内会封入不必要的空气，此外，硫化还会产生气体。这些空气和气体在要硫化的轮胎引起橡胶填充不足等硫化故障(vulcanization failure)。因此，为了将空气和硫化时产生的气体排至外部，轮胎硫化用模具中设有排气机构。
作为排气机构，例如提议有如下一种结构：在轮胎成形面设置作为排气槽的细长孔，以嵌入的方式将叶片埋设到该细长孔中，从而在叶片和细长孔的长边之间形成微小间隙(参考专利文献1)。通过该微小间隙，空气和气体将被排至模具的外部。
如果叶片松弛地埋设在排气槽中，则在对轮胎进行硫化时叶片会产生偏移，导致微小间隙的大小发生变化。这种情况下，轮胎硫化时无法确保稳定的排气，易发生轮胎的硫化故障。此外，因连续使用模具而导致叶片从排气槽中脱落的问题也是关注的焦点。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】日本专利特开2009-269363号公报
发明概要
发明拟解决的问题
本发明的目的在于提供一种可将叶片牢固地埋设到形成于轮胎成形面上的排气槽中，且可确保稳定排气的轮胎硫化用模具及其制造方法。
发明内容
为了实现上述目的，本发明的轮胎硫化用模具具备在轮胎成形面上开口的排气槽，埋设于该排气槽中且与排气槽之间形成微小间隙的叶片，以及使所述微小间隙与模具外部连通的排气孔，所述轮胎硫化用模具的特征在于：所述叶片在上下方向途中具有沿厚度方向突出的突出部，并具有从该突出部的下方延伸至突出部的上方，沿厚度方向贯通叶片的连通部，该叶片沿排气槽的深度方向被压入而被埋设其中，由此，在排气槽被所述突出部沿厚度方向挤压、扩张的部分与该叶片突出部的上方部分之间形成所述微小间隙，该微小间隙与所述排气孔通过所述连通部而连通。
本发明的轮胎硫化用模具的制造方法通过将叶片埋设于在轮胎硫化用模具的轮胎成形面上开口的排气槽中，从而在排气槽与叶片之间形成微小间隙，使在该模具外部开口的排气孔与所述微小间隙连通，所述轮胎硫化用模具的制造方法的特征在于：在所述叶片的上下方向途中设置沿厚度方向突出的突出部，并设置从该突出部的下方延伸至突出部的上方，沿厚度方向贯通叶片的连通部，预先使所述排气槽的厚度比所述突出部的厚度薄，将该叶片的下端部插入所述排气槽中进行定位，沿排气槽的深度方向压入该经定位的叶片，通过所述突出部沿厚度方向挤压、扩张排气槽的同时埋设叶片，由此，在埋设的叶片突出部的上方部分与排气槽之间形成微小间隙，并通过所述连通部连通该微小间隙与所述排气孔。
发明效果
根据本发明，叶片在上下方向途中具有沿厚度方向突出的突出部，并具有从该突出部的下方延伸至突出部的上方，沿厚度方向贯通叶片的连通部，该叶片沿排气槽的深度方向被压入，沿厚度方向挤压、扩张排气槽而被埋设，因此叶片被牢固地固定于排气槽中。此外，由于排气槽被突出部沿厚度方向挤压、扩张的部分与该叶片突出部的上方部分之间形成有尺寸稳定的微小间隙，因此，通过连通部使与模具外部连通的排气孔与微小间隙连通，可以在轮胎硫化时确保稳定的排气。并有助于防止轮胎硫化故障的发生。
这里，还可以在所述叶片突出部的上方部分设置与所述连通部相连的辅助槽。这种情况下，通过辅助槽可促进排气，因此能够提高排气效率。
也可以将所述连通部设计为例如沿厚度方向贯通所述叶片的贯通孔。这种情况下，叶片下端部的强度增大，因此在将叶片压入排气槽中时可容易地抑制其变形。换言之，可更容易地将叶片做薄。
附图说明
图1是举例说明本发明的轮胎硫化用模具的平面图。
图2是举例说明图1的扇形块的平面图。
图3是图2的扇形块的正视图。
图4是图2的扇形块的部分放大平面图。
图5是图4的A-A剖面图。
图6是图5的部分放大图。
图7是图4的B-B剖面图。
图8是举例说明图4的叶片及排气槽的平面图。
图9是举例说明图4的叶片的立体图。
图10是在图4的A-A剖面视图中举例说明将图9的叶片插入排气槽的工序的说明图。
图11是在图4的B-B剖面视图中举例说明将图9的叶片插入排气槽的工序的说明图。
图12是在图4的A-A剖面视图中举例说明将图9的叶片下端部插入排气槽并进行定位后的状态的说明图。
图13是在图4的B-B剖面视图中举例说明将连通部上端设有膨出部的叶片埋设到排气槽中的状态的说明图。
图14是在图4的B-B剖面视图中举例说明将连通部做成一个贯通孔的叶片埋设到排气槽中的状态的说明图。
图15是在图4的B-B剖面视图中举例说明将连通部做成两个贯通孔的叶片埋设到排气槽中的状态的说明图。
图16是举例说明在突出部的上方部分设有辅助槽的叶片的立体图。
图17是在图4的B-B剖面视图中举例说明将图16的叶片埋设到排气槽中的状态的说明图。
图18是在图4的A-A剖面视图中举例说明将具有沿厚度方向只向一侧突出的突出部的叶片埋设到排气槽中的状态的说明图。
具体实施方式
以下，基于附图所示的实施方式，说明本发明的轮胎硫化用模具及其制造方法。图1～图3中记载的C箭头、R箭头、W箭头分别表示插入硫化用模具中进行硫化的生胎的圆周方向、半径方向、宽度方向。
如图1所示，本发明的轮胎硫化用模具1(以下，简称模具1)是将多个圆弧状的扇形块2组装成环状而构成的分段式。如图2、图3所示，各扇形块2由一个衬板4和多个部件3构成，相邻的两个部件3以紧贴的状态安装在衬板4上。
形成环状的各扇形块2相对于环状中心作进退移动。各部件3的内周侧表面构成轮胎成形面5。轮胎成形面5上适当地设有形成轮胎槽的槽成形突起6。
部件3是将熔融的铝或铝合金等金属固化而形成。槽成形突起6与部件3是一体物。
在本实施方式中，一个扇形块2由4个在平面视图中呈长方形的部件3构成。构成一个扇形块2的部件3的数量为多个即可，并不仅限于本实施方式中所述的配置。
如图4～图8所示，在轮胎成形面5形成有开口的排气槽7。排气槽7与排气孔13相连接，该排气孔13从部件3的圆周方向一侧的端面延伸至另一侧端面。
在本实施方式中，如图6所示，从厚度方向看，埋设有叶片8的排气槽7为特定的固定厚度T，仅下端部为薄于厚度T的固定厚度t3。如图7所示，从宽度方向看排气槽7，呈下侧部7b的宽度窄于上侧部7a的阶梯形状。如图8所示，从平面方向看排气槽7，其宽度方向的两端部为固定厚度T，中央部厚度薄于厚度T。排气槽7的宽度W例如为约5.0mm至20.0mm。
由不锈钢等制成的叶片8压入、埋设于排气槽7中。叶片8的上端面与轮胎成形面5实质上处于同一水平线上，叶片8的下端部向排气孔13突出。叶片8由比部件3更硬的材质形成。
如图9所示，叶片8在上下方向途中形成有沿厚度方向突出的突出部9。也就是说，突出部9的厚度T比突出部9上方部分10的厚度t1及突出部9下方部分11的厚度t2更厚。上方部分10的厚度t1与下方部分11的厚度t2既可以相同，也可不同。
在本实施方式中，在叶片8的厚度方向两侧形成有突出的突出部9。优选使突出部9向厚度方向两侧突出的突出量相同。由此，下文所述的形成于叶片8厚度方向两侧的微小间隙g的大小变均等。
如图7所示，从宽度方向看叶片8，呈下侧的宽度窄于上侧的阶梯形状。在本实施方式中，突出部9横跨上侧宽幅部分(对应于排气槽7的上侧部7a的部分)和下侧狭幅部分(对应于排气槽7的下侧部分7b的部分)这两部分而形成。在叶片8的宽度方向中央部，形成有下文所述的连通部12。叶片8的下端两端为倒角部11a。也可以将倒角部11a做成圆弧状。
连通部12从突出部9下方延伸至突出部9上方，沿厚度方向贯通叶片8。在本实施方式中，沿上下方向直线延伸，在叶片8的下端开口的缺口即为连通部12。
为了制造该叶片8，例如可于制造固定厚度T的叶片8后，从厚度方向两侧夹住其上端部及下端部并挤压(按压)，从而使上端部及下端部的厚度变薄。挤压过的部分为上方部分10及下方部分11，未挤压过的部分为突出部9，这样就可以简单地制造叶片8。
然后，通过将叶片8压入、埋设到排气槽7中，在排气槽7被突出部9沿厚度方向挤压、扩张的部分与叶片8的突出部9的上方部分10之间形成微小间隙g。然后，微小间隙g与排气孔13通过连通部12连通。
使用组装有该扇形块2的模具1对生胎进行硫化时，如图7所示，不必要的空气和气体等气体a将通过微小间隙g及连通部12，从轮胎成形面5侧被排出到排气孔13，再通过扇形块2的端面等，被排出到模具1的外部。
对生胎进行硫化时，为了确保排气充分并防止胶边的产生，微小间隙g优选为0.01mm至0.10mm，并且更优选为0.01mm至0.04mm。微小间隙g的尺寸为(厚度T-厚度t1)/2。叶片6的突出部9的厚度T为约1.0mm至1.2mm。排气槽7(被突出部9挤压、扩张的部分)的厚度实质上与突出部9的厚度T相同。
叶片9的上方部分10的上下方向长度H1，即从轮胎成形面5到突出部9上端的深度H1优选为例如0.5mm至5mm，并且更优选为约1.0mm至2.0mm。从轮胎成形面5到排气孔13的深度H2优选为例如2mm至10mm，并且更优选为约3mm至5mm。关于排气孔13的大小，按外径来算例如为约2mm至10mm。另外，叶片9的下方部分11的上下方向长度为约1mm至5mm。
根据本发明的制造方法，制造该模具1的步骤如下。
在制造成规定形状的部件3的轮胎成形面5上形成排气槽7。使排气槽7与排气孔13连通。这里，如图10所示，最初排气槽7为固定厚度t3，预先使该厚度t3比叶片8的下方部分11的厚度t2厚约0.005mm至0.02mm，且比叶片8的突出部9的厚度T薄。另外，如图11所示，从宽度方向看排气槽7，其具有上侧部7a和下侧部7b，形状为与从宽度方向所见叶片8相同的阶梯形状。
然后，如图10～图12所示，将叶片8的下端部(下方部分11)插入排气槽7中，使下端部与排气槽7嵌合，进行定位。由于可对叶片8进行定位，因此，其后叶片8的压入作业变容易。预先使排气槽7最初的厚度t3比叶片8的下方部分11的厚度t2厚少许，易顺利地将下方部分11插入排气槽7中。
接着，如图12所示，将经定位的叶片8沿排气槽7的深度方向压入，埋设到排气槽7中。通过该压入，仅排气槽7对应突出部9的部分(突出部9的移动轨迹部分)被突出部9沿厚度方向挤压、扩张，其厚度由t3变为T。如此，在利用突出部9沿厚度方向挤压、扩张排气槽7的同时，将叶片8埋设到排气槽7中，就成为图6～图8所示的状态。
由于是沿厚度方向挤压、扩张排气槽7而埋设叶片8的，因此叶片8被牢固地固定于排气槽7中，不易产生偏移。此外，叶片8的突出部9的厚度T以及上方部分10的厚度t1经过精密加工。因此，在排气槽7被突出部9沿厚度方向挤压、扩张的部分与叶片8的突出部9的上方部分10之间形成尺寸稳定的微小间隙g。
继而，在叶片8的厚度方向两侧均等地形成的微小间隙g和排气孔13通过连通部12连通，因此在生胎硫化过程中可确保适当的排气。并有助于防止轮胎硫化故障的发生。此外，即便长时间使用模具1，叶片8也不易从排气槽7中脱落，因此可维护性也得到提高。
在本实施方式中，在叶片8的下端两端设有倒角部11a，因此能够顺利地将叶片8插入排气槽7中。此外，还有如下优点：在插入叶片8时，即使接触到排气槽7的上端开口，也是倒角部11a与之接触，和锐利的角与之接触的情况相比，部件3的母材不易被削损。
如图13所示，连通部12也可以设计为上端具有膨出部12a的规格，该膨出部12a较其他部分沿宽度方向膨出。设有膨出部12a时，通过膨出部12a可促进不必要空气和气体等气体a的排出，因此可以提高排气效率。
除了缺口形状外，连通部12还可以如图14所示，设计成沿厚度方向贯通叶片8的贯通孔。这种情况下，叶片8下端部的强度增大，在将叶片8压入排气槽7中时容易抑制叶片8发生变形。换言之，和将连通部12设计成缺口形状的情况相比，可以将叶片8做得更薄。
如图15所示，也可以设置多个连通部12。图15所示的是将连通部12设计成贯通孔的情况，做成缺口形状的情况下连通部12也可以设置多个。
如图16所示，叶片8中，还可以在上方部分10设置与连通部12相连的辅助槽10a。辅助槽10a可以采用V型槽或U型槽等。如图17所示，设有辅助槽10a时，通过辅助槽10a可促进不必要的空气和气体等气体a的排出，因此可以提高排气效率。
如图18所示，也可以形成只向叶片8的厚度方向一侧突出的突出部9。这种情况下，微小间隙g的尺寸为厚度T-厚度t1。继而，只形成于叶片8的厚度方向一侧的微小间隙g通过连通部12与排气孔13连通。
本发明不仅适用于由部件3和衬板4构成扇形块2这一类型的模具1，也适用于部件和衬板4一体成型这种类型的模具1。
另外，本发明并不仅限于使叶片8的上端面不突出于轮胎成形面5的形态，也可以使之突出。即，也可将叶片8用作在轮胎上形成刀槽花纹的刀槽花纹形成叶片。
符号说明
1模具
2扇形块
3部件
4衬板
5轮胎成形面
6槽成形突起
7排气槽
7a上侧部
7b下侧部
8叶片
9突出部
10上方部分
10a辅助槽
11下方部分
11a倒角部
12连通部
12a膨出部
13排气孔

Claims (6)

1.一种轮胎硫化用模具，具备在轮胎成形面上开口的排气槽，埋设于该排气槽中且与排气槽之间形成微小间隙的叶片，以及使所述微小间隙与模具外部连通的排气孔，所述轮胎硫化用模具的特征在于：
所述叶片在上下方向途中具有沿厚度方向突出的突出部，并具有从该突出部的下方延伸至突出部的上方，沿厚度方向贯通叶片的连通部，该叶片沿排气槽的深度方向被压入而被埋设其中，由此，在排气槽被所述突出部沿厚度方向挤压、扩张的部分与该叶片突出部的上方部分之间形成所述微小间隙，该微小间隙与所述排气孔通过所述连通部连通。
2.如权利要求1所述的轮胎硫化用模具，其中在所述叶片突出部的上方部分设有与所述连通部相连的辅助槽。
3.如权利要求1或2所述的轮胎硫化用模具，其中所述连通部是沿厚度方向贯通所述叶片的贯通孔。
4.一种轮胎硫化用模具的制造方法，通过将叶片埋设于在轮胎硫化用模具的轮胎成形面上开口的排气槽中，从而在排气槽与叶片之间形成微小间隙，使在该模具外部开口的排气孔与所述微小间隙连通，所述轮胎硫化用模具的制造方法的特征在于：
在所述叶片的上下方向途中设置沿厚度方向突出的突出部，并设置从该突出部的下方延伸至突出部的上方，沿厚度方向贯通叶片的连通部，预先使所述排气槽的厚度比所述突出部的厚度薄，将该叶片的下端部插入所述排气槽中进行定位，沿排气槽的深度方向压入该经定位的叶片，通过所述突出部沿厚度方向挤压、扩张排气槽的同时埋设叶片，由此，在埋设的叶片突出部的上方部分与排气槽之间形成微小间隙，并通过所述连通部连通该微小间隙与所述排气孔。
5.如权利要求4所述的轮胎硫化用模具的制造方法，其中在所述叶片突出部的上方部分，预先设置与所述连通部相连的辅助槽。
6.如权利要求4或5所述的轮胎硫化用模具的制造方法，其中所述连通部是沿厚度方向贯通所述叶片的贯通孔。
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