CN105793023B - 制造用于硫化轮胎的模具的模制元件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造模具的模制元件的方法，所述模具预定用于模制设有胎面的轮胎，所述胎面包括周向设置的胎面设计单元，所述方法包括：a)排布由柔性材料制成的多个基本衬件(1)以形成胎面的外周基本部分(2)的步骤；b)从胎面的外周基本部分(2)生成对应于胎面外周部分的中间载体(3)的步骤；c)从所述中间载体获得半成品模制元件(5)的步骤；所述基本衬件(1)中的每一个对应于待模制轮胎的胎面的周向设置的单元。

Description

制造用于硫化轮胎的模具的模制元件的方法
技术领域
本发明涉及一种制造预定用于模制轮胎的模具的模制元件的方法，所述轮胎设有包括周向设置的胎面花纹元件的胎面。
背景技术
轮胎的大量生产需要涉及许多机器、复杂方法和许多制备阶段的特别复杂且昂贵的工业工艺。工艺的复杂性的一方面的影响在于其不是非常灵活，从而减少了在生产线已经被建立起来之后修改配置或者设置的选择。该灵活性的缺乏特别地可施加至预定用于硫化和模制阶段的模具。
现在，车辆正越来越多地在短的生产线中、以特定的特征生产，所述特定的特征使得这些车辆与那些更大量生产的车辆相比独特且吸引人。在所提供的规格选项中，轮胎通常是关键的区别特征之一。
因此，存在以下显著和增长的需要，即提高轮胎制造工艺的灵活性。此外，存在以下增长的需要，即将设有吸引人的特定特征的轮胎的制备简化和便利化。
此外，文件WO9948674描述了一种用于制造预定用于安装在环形模具中的部段的铸造模型。所述铸造模型包括至少一个带图案表面，所述至少一个带图案表面优选地配备有图案部件。所述模型的带图案表面被设计成由至少两个图案元件形成。所述文件还描述了一种制造铸造模型的方法。
文件US2012/043693涉及用于制造微观结构物体的模制方法。通过在物体的表面上包括多个微观特征，其他特征(例如疏水性增大)可以被赋予所述物体。该文件中所描述的某些模制和铸造方法允许制造既具有微观特征又具有宏观特征的物体。
申请US2011/042858描述了一种制造模具的方法，所述模具具有为生产而制备的表面。该文件中所描述的方法之一涉及模具的放大的几何模型的计算机化制作。因此，所述模具的物理模型以计算机模型为基础、使用在一定温度下分解(瓦解)的材料来生产。所述模具的物理模型的陶瓷模制件被生成，并且熔融金属被倒入所述陶瓷模制件中并在所述陶瓷模制件中铸造，从而分解所述模具的物理模型。然后熔融金属被冷却并且陶瓷模具被移除以展现具有为生产而制备的表面的模具。
文件US2005/0248053描述了一种包括多个并排放置的模块的模具。其厚度被特定地控制的楔子使得能够在每一个模块之间生成缝隙。
文件US2002/0176792涉及一种制造轮胎模具部段的方法。由耐火(耐热)材料制成的分段的轮胎模型由轮胎模型的部段形成。所述部段通过烧结获得。刀片可以被安装在所述轮胎模型的部段中。
上述文件都没有提供一种使得能够足够地增大制造模式的灵活性以满足日益受到快速发展的影响的产品范围方面的新需求的方案。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种制造方法，所述制造方法使得更易于修改轮胎的可视特征。
本发明的另一目的是提供一种制造方法，所述制造方法使得能够减小在对轮胎的可视特征进行修改时的原材料消耗。
本发明的又一目的是提供一种方法，所述方法使得能够优化轮胎的制造(特别是在模具制备阶段方面)。
为此，本发明提供了一种用于制造模具的模制元件的方法，所述模具预定用于模制设有胎面的轮胎，所述胎面包括周向设置的胎面花纹元件，所述方法包括：
a)排布由柔性材料制成的多个基本衬件以便形成基本的胎面外周部分的步骤；
b)从所述基本的胎面外周部分生成对应于胎面外周部分的中间支承件的步骤；
c)从所述中间支承件获得未完成模制元件的步骤；
所述基本衬件中的每一个对应于待模制轮胎的胎面的周向设置的花纹元件。
该方法允许在如何配置模具方面具有许多灵活性。因为每个基本衬件对应于待模制轮胎的胎面的花纹元件，所以得到的模制元件具备该相同的特征。通过使用具有不同图案元件的模制元件，可以在不需要替换整个模具的情况下改变或者修改胎面的结构。取决于每种模制元件所需的对于模具类型和数量的要求，为每个类型所生产的数量可以容易地调整，因为所述中间模具可以容纳符合这些各种类型的模制元件的生产要求(相对于另一类型倾向于一个类型)的基本衬件。
多个模制元件的同时制造允许优化制造和工艺，从而简化工具作业并减少浪费。
根据一个有利实施例，所述中间支承件在中间模具中制成。
所述中间模具使得能够简单、快速并且精确定位地将所述基本衬件组合到一起。因而，通过总体空间的优化以及产物的特别有利的精度，模制所述中间支承件的步骤被优化。
根据一个有利实施例，所述柔性部件在所述中间模具中彼此延伸。
该设置使得能够限制图案元件之间的无意义或者非生产性空间。
在一个有利的备选形式中，使用楔子将所述中间模具中的所述柔性部件楔入到位，该楔子具有比所述柔软材料的硬度大的硬度，从而使得能够在不损坏所述基本衬件的情况下传递压缩载荷。
所述楔子使得放置更容易并且赋予极好的定位精度。
根据另一有利的备选实施例，所述方法还包括切割所述未完成元件以形成多个部段或者切割后元件的步骤，所述切割后元件能够按预定顺序组装以形成所述模具的部段。
因此，一个单个的模制阶段允许获得若干部段或者模制元件。
根据实施例的另一备选形式，所述切割后元件至少包括具有附加厚度的材料并且在组装到模具中之前被机械加工以最后确定尺寸。
该步骤使得能够优化所述模制元件的精度。
根据实施例的另一备选形式，所述中间支承件由可破坏材料制成。
根据实施例的又一备选形式，所述未完成模制元件由可重复使用的材料制成。
根据又一有利实施例，所述方法包括在先的生产基本塑模(或者模子)的步骤，从而使得能够获得相应的基本衬件。
在另一备选形式中，所述基本衬件由硅树脂制成、且优选地由塞拉斯汀(silastene)制成。这于是产生将所述基本衬件重复用于其他生产线的可能性。
根据实施例的各种备选形式，排布所述基本衬件的步骤(a)可以在平坦的或者凹形的支承件上执行。
所述方法因此可适于适合不同类型的模具。
本发明还提出了一种包括支承件的模具，使用上文所述的方法获得的多个模制元件在所述支承件上周向地排布。
本发明还提供了一种通过使用模具进行模制和硫化而获得的轮胎，所述模具包括通过上文所述的制造方法获得的多个周向衬件/部段。
在一个有利的备选形式中，所述轮胎包括胎面，所述胎面设有以周向交替的方式设置的多个花纹元件，周向设置的所述花纹元件中的每一个对应于在上文所述的制造方法中使用的基本衬件的图案元件。
附图说明
本发明的进一步的特征和优点将从以下参考附图、以非限制性实例的方式给出的说明中变得显而易见，其中：
-图1示意性地描绘了用于从排布成排的基本衬件产生中间支承件的关键元件；
-图2是基本衬件的一个实例的示意性立体图；
-图3是半成品模制元件的一个实例的示意性立体图；
-图4是切割之后的部段6的一个实例的示意性立体图；
-图5是机械加工之后的部段6的一个实例的示意性立体图；
-图6是基本塑模的一个实例的示意性立体图。
在以下说明书中，基本上相同或者相似的元件将通过相同的附图标记来表示。
具体实施方式
定义
“轮胎”是指所有种类的弹性胎面，不管其是否承受内部压力。
轮胎的“胎面”是指由侧表面和两个主表面限定的一定量橡胶混合物，所述两个主表面之一预定用于当轮胎行驶时接触道路。
“可破坏材料”是指在预期元件已经被模制之后易于通过破坏(例如通过破碎或切开)来移除的材料。
“可重复使用材料”是指其机械性能允许其在工业轮胎模制方法中被重复使用若干次的材料。
图2图解了由诸如硅树脂的柔性材料制成、且优选地由塞拉斯汀(silastene)制成的基本衬件1的实例。所述衬件具有基本上细长的轮廓，所述衬件在其每一端处带有固定构件，所述固定构件优选地呈燕尾的形式。
如图1中所示，多个基本衬件1彼此抵靠地横向排布以形成基本的胎面外周部分2。为了保持基本衬件正确地彼此抵靠地组装，由其硬度高于衬件硬度的材料制成的、诸如楔子的一个或多个支承件被设置(例如被设置在衬件位于侧端的每一侧)。
弧顶架形的中间模具4起到衬件的支承件的作用。所得到的组合件意味着，对应于胎面外周部分的中间支承件3可以被模制。有利地，该中间支承件3由诸如灰泥(石膏)的可破坏材料制成。
图3图解了下一步骤的结果，所述下一步骤在于产生轮胎模具的未完成(粗加工)模制元件5。中间支承件3被用于此目的，以便通过模制产生未完成模制元件。在该模制之后，使用过的中间支承件3被破坏以释放新模制的部件。因为所述新模制的部件是可能在生产阶段被多次使用的元件，所以所述未完成元件由“可重复使用材料”制成，所述“可重复使用材料”由诸如铝的轻金属合金制成。所述材料还具有可以被机械加工的优点。
图4示出了随后步骤的结果，所述随后步骤在于将半成品模制元件切割成多个切割后的模制部段6或元件。有利地，所述切割使用超高压水喷射切割机来执行。为了实现该切割，在部件的设计中，在衬件的表面上设置具有附加厚度10的材料。该附加厚度10在水喷射切割期间和/或在随后的机械加工阶段期间被移除，在所述随后的机械加工阶段中，所述部件被机械加工成所需的最终尺寸和形状。
图5显示了在对部段6进行机械加工的步骤期间获得的机械加工后的部段8。在该步骤中，每个部段6被机械加工以移除对于随后的操作来说不需要的材料区域和/或增加在轮胎模制中有用的附加图案结构或者细节。
图6示出了涉及(优选使用树脂)产生基本塑模7或者模子的先前步骤。该步骤按照本身已知的方式执行并且用来形成其形状为部段6之一的反向形状的部件。

Claims (11)

1.用于制造模具的模制元件的方法，所述模具预定用于模制设有胎面的轮胎，所述胎面包括周向设置的胎面花纹元件，所述方法包括：
a)排布由柔性材料制成的多个基本衬件(1)以便形成基本的胎面外周部分(2)的步骤，所述基本衬件(1)中的每一个对应于待模制轮胎的胎面的周向设置的花纹元件；
b)从所述基本的胎面外周部分(2)生成对应于胎面外周部分的中间支承件(3)的步骤；
c)从所述中间支承件获得未完成模制元件(5)的步骤；
其特征在于，所述方法还包括切割所述未完成模制元件(5)以形成多个切割后元件(6)的步骤，所述切割后元件能够以预定顺序组装以形成模具部分。
2.根据权利要求1所述的用于制造模具的模制元件的方法，其特征在于，所述切割后元件(6)包括具有附加厚度(10)的材料，所述方法包括在组装到所述模具中之前机械加工所述附加厚度(10)以用于最后确定尺寸的阶段。
3.根据权利要求1所述的用于制造模具的模制元件的方法，其特征在于，所述中间支承件(3)在中间模具(4)中制成。
4.根据权利要求3所述的用于制造模具的模制元件的方法，其特征在于，所述基本衬件(1)在所述中间模具(4)中彼此延伸。
5.根据权利要求3和4之一所述的用于制造模具的模制元件的方法，其特征在于，使用楔子将所述中间模具(4)中的所述基本衬件(1)楔入到位，该楔子具有与所述柔性材料不同的硬度。
6.根据权利要求1-4之一所述的用于制造模具的模制元件的方法，其特征在于，所述中间支承件(3)由可破坏材料制成。
7.根据权利要求1-4之一所述的用于制造模具的模制元件的方法，其特征在于，所述未完成模制元件(5)由可重复使用的材料制成。
8.根据权利要求1-4之一所述的用于制造模具的模制元件的方法，其特征在于，所述方法包括在先的由树脂生产基本塑模(7)以使得能够获得相应的基本衬件的步骤。
9.根据权利要求1-4之一所述的用于制造模具的模制元件的方法，其特征在于，所述基本衬件(1)由硅树脂制成。
10.根据权利要求1-4之一所述的用于制造模具的模制元件的方法，其特征在于，排布所述基本衬件(1)的步骤(a)在平坦的或者凹形的支承件上执行。
11.包括支承件的模具，使用根据权利要求1至10之一所述的方法获得的多个模制元件(8)在所述支承件上周向地排布。
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