CN106660282A - 包括通过烧结获得的可移动元件的模具 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的模具包括由内衬件本体(2)和相对于所述内衬件本体铰接的至少一个模制元件(2)组成的内衬件，所述模制元件(2)包括构成旋转轴线(X)的圆柱形部分(10)和固定至所述圆柱形部分(10)的模制部分(11)，其特征在于，所述圆柱形部分(10)被放置于设置在所述内衬件本体(2)中的圆柱形孔(20)中，所述内衬件本体(2)与所述模制元件(1)由同一材料制成，所述模制元件(1)是一体的，即被制成一体件并且不可与所述内衬件本体(2)分开。

Description

包括通过烧结获得的可移动元件的模具
技术领域
本发明涉及设置在内衬件中的可移动元件。所述内衬件由模具的全部模制元件及其支撑件组成。更特别地，所述模具将是一种用于制造轮胎的模具。
背景技术
通常，这些可移动元件需要被安装在内衬件中，其必然伴有延长制造过程的特定步骤。这在部件尺寸小时变得更加严峻，因为其必然伴有细致的调整，这进一步增加了制造时间，并且因此增加了成本。还需要提供一种用于将所述部件在内衬件中保持就位以便防止其从内衬件中脱离的系统。
该可移动元件例如可以是刀槽花纹刀片，所述刀槽花纹刀片是可移动的以便促进脱模。现有技术中的若干专利已经强调了使具有大底切部的刀槽花纹刀片(特别地，泪珠状刀槽花纹刀片、L形刀槽花纹刀片或者Y形刀槽花纹刀片)能够脱模的问题。因此，需要刀槽花纹刀片自身的可移动性，特别地以便促进脱模。还需要刀槽花纹刀片和内衬件本体之间的可移动性，所述可移动性包括小程度的可移动性以便促进例如具有倾斜刀槽花纹的复杂胎面花纹的脱模。还存在以下需要，即在发现胎面花纹中的刀槽花纹的角度未赋予期望性能时(通过设置旋转、夹持、销定等)更改刀槽花纹刀片的角度。因此，刀槽花纹刀片的产生是需要组装的复杂问题。
发明内容
本发明的目的是提出一种就地制造并且不需要特定组装的可移动元件。
根据本发明的模具包括内衬件，所述内衬件包括内衬件本体和至少一个模制元件(或所述内衬件由内衬件本体和至少一个模制元件组成)，所述至少一个模制元件相对于所述内衬件本体铰接，所述本体包括构成旋转轴线X的圆柱形部分和固定至所述圆柱形部分的模制部分；其特征在于，所述圆柱形部分被放置于在所述内衬件本体中设置的圆柱形孔中，所述内衬件本体与所述模制元件由相同材料制成，并且所述模制元件是一体件。所述模制元件被就地产生为一体件，即合一部件(全部为一个部件)，并且不可与所述内衬件本体分离。
有利地，所述模具包括用于抵接和/或固定所述模制元件的构件。因此，所述可移动元件可根据所设置的铰接类型在两个或更多个位置之间转动和/或被固定在期望位置。
有利地，所述内衬件本体具有设置在模具内侧的表面，所述抵接部中的一个抵接部垂直于所述内衬件本体的所述表面并且另一个抵接部是倾斜的。因为所述模具具有圆化轮廓，所以其允许在所述模具中模制橡胶，所述模制元件进而处于倾斜位置并且进而促进脱模，因为所述模制元件可沿着脱模方向、即沿着垂直于模具表面的方向定位其自身。
根据第一备选形式，所述内衬件本体的圆柱形孔和所述模制元件的圆柱形部分具有圆形轮廓。因此，所述可移动元件可围绕其轴线自由地转动。
根据第二备选形式，所述内衬件本体的圆柱形孔和所述模制元件的圆柱形部分具有椭圆形轮廓。因此，所述可移动元件具有有限的移动度。
根据一特定设置，所述模制元件被设置在刀槽花纹刀片的端部处并且该端部具有圆柱形的外形。因此，所述模制元件可以围绕所述刀槽花纹刀片的端部旋转。因此，所述刀槽花纹刀片具有一个被铰接的端部并且允许提供较大数量的形状。
有利地，所述内衬件本体的圆柱形孔具有闭合轮廓，并且所述模制元件具有纵向凹口，所述内衬件本体的圆柱形部分被插入所述纵向凹口中。因此，所述模制元件的圆柱形部分被圈闭在所述内衬件本体中。
根据另一设置，圆柱形元件在每一侧通过充当铰接部的圆柱形插端延伸。该插端与处于圆柱形孔的延续部分中的圆柱形凹口配合，以便保持所述模制元件并且允许其旋转。
有利地，所述刀槽花纹刀片包括若干模制元件。这于是产生具有(多个)可移动元件的刀槽花纹刀片，以便生成橡胶中的不同形状，例如，T形、Y形或者泪珠形，其被铰接的事实允许脱模。因此，能够获得更易于脱模的具有更复杂形状的花纹沟。
根据一个实施例，所述刀槽花纹刀片具有长度和高度，并且所述模制元件的模制部分平行于所述刀槽花纹刀片的长度放置，即，沿着纵向方向放置。如此，所述可移动元件在所述刀槽花纹刀片的延续部分中移动。其允许例如试验另一种胎面花纹几何结构(参见从上方观察到的图15和图16中的平面图)。
有利地，所述刀槽花纹刀片具有长度和高度，并且所述模制元件的直线型部分垂直于所述刀槽花纹刀片的长度放置，即，沿着高度方向放置。如此，所述可移动元件将沿着所述刀槽花纹刀片的高度移动。其允许脱模更容易或者允许通过结合固定系统来试验另一种处于橡胶中的深度方向上的几何结构(参见图17和图18中的侧视图)。
具有至少一个上述特征的铰接模制元件的制造方法的特征在于，所述内衬件本体和所述模制元件通过粉末激光烧结产生为一体件。激光烧结使得能够在一体件中产生可移动性。激光烧结利用部件之间的间隙进行，所述间隙足够小以允许在两个移动部分之间具有小量的附接，但也足够大，以使得可通过拉动所述可移动部分容易地实现分开；所述间隙在0.05mm和0.5mm之间。粉末被圈闭在两个部件之间并且被吹走以便将其移除或者通过在烧结期间在两个部件之间的间隙中分散热量而(通常由于重力作用)在底部处半熔化，并且可移动性通过以下方式释放，即通过所述模制元件的运动来破坏半熔化颗粒。
有利地，在所述铰接模制元件和所述内衬件或内衬件元件之间留有具有至少0.1mm的厚度的未熔化粉末。粉末在其中未被激光烧结熔化的空间在所述部件之间留有空的空间，所述部件因此能够相对于彼此移动。如果一个部分熔化了，当试图移动所述部件之一时连接将足够弱以易于破坏，那么0.1mm的厚度是足够的。
附图说明
通过阅读以下给出的、通过附图说明的示例，对于本领域技术人员来说其他优点可变得显而易见，所述附图以示例的方式给出：
图1描绘了根据本发明的铰接模制元件的纵向截面图，
图2是图1的铰接模制元件的横向截面图，
图3是根据本发明的第二备选形式的铰接模制元件的横截面图，
图4是图3的铰接模制元件的横向截面图，
图5是根据本发明的第三备选形式的铰接模制元件的横截面图，
图6是根据本发明的模制元件的限制件的第一备选形式的示意图，
图7描绘了根据本发明的模制元件的限制件的第二备选形式的示意图，
图8是根据本发明的模制元件的限制件的第三备选形式的示意图，
图9和图10是根据本发明的模制元件的位置的两个示例，
图11和图12是具有固定系统的第一示例的根据本发明的模制元件的位置的两个示例，
图13和图14是具有固定系统的第二示例的根据本发明的模制元件的位置的两个示例，
图15和图16是沿着刀槽花纹刀片的长度从上方观察到的视图，
图17和图18是沿着刀槽花纹刀片的高度观察到的视图，
图19是根据所述方法制造的模制元件的横向截面图，
图20是另一种模制元件的横向截面图，
图21是具有处于模具装填位置的刀槽花纹刀片的细节的模具的轮廓图，
图22是具有处于脱模位置的刀槽花纹刀片的细节的图21的模具的轮廓图。
具体实施方式
图1和图2中所示的示例显示了一种内衬件，所述内衬件包括铰接模制元件1和内衬件本体2，圆柱形孔20在所述内衬件本体2中穿过。模制元件1包括模制部分11和设置在圆柱形孔20中的圆柱形部分10，在该情况下，所述模制部分11是从圆柱形部分10开始的直线型部分。圆柱形部分10围绕轴线X旋转并且在每一侧具有圆柱形插端100，所述圆柱形插端100充当铰接部，每个圆柱形插端100与延伸圆柱形孔20的孔口26配合。
图3和图4的示例显示了一种铰接模制元件，其中模制部分11具有凹口12，内衬件本体2的外周部分21可在所述凹口12中滑动。
在图5的示例中，模制元件1具有穿有孔101的圆柱形部分10，具有轴线X的杆22被插入孔101中并且被固定至内衬件2。
在图6中，直线型部分11停在两个抵接止动部23和24之间，所述两个抵接止动部23和24被设置在内衬件2的设置于模具内侧的表面上。
在图7中，内衬件本体2的圆柱形孔20和模制元件1的圆柱形部分10具有椭圆形轮廓，并且因此当模制元件1转动时，圆柱形部分10的最长部分100将抵靠圆柱形孔20的两个侧面200和201。
在图8中，模制元件1具有相对抵接止动部13，所述相对抵接止动部13将被在圆柱形孔20的内部定位的两个抵接止动部202和203停住。为了更好地保持，能够设想到以啮合齿轮或者花键轴的方式配合的若干抵接止动部和相对抵接止动部。
图9至图18显示了本发明可如何用于轮胎制造模具中。
图9示出了可移动元件1在用于生成轮胎花纹沟的模制条3上的位置的示例，在该情况下，模制元件1的模制部分11是用于模制所述轮胎中的刀槽花纹的刀槽花纹刀片。图10显示了模制元件1的第二位置。
如图9、图11和图12中所示，每个可移动元件1通过销4来防止旋转。
同样在图13和图14中，模制元件1具有分布在圆柱形部分10的整个外周上的、等同于相对抵接止动部的齿14，这些齿14与设置在圆柱形孔20中的抵接止动部204配合，所有这些构成啮合齿轮或者花键轴，其可具有滑动能力以使得刀槽花纹刀片可移除并进而以另一倾斜角度重新引入，所述以另一倾斜角度重新引入将允许固定模制元件1的模制部分11。
图15显示了从模具中的具有按照传统方式产生的刀槽花纹刀片5的模制条3上方观察到的平面图。图16示出了放置在刀槽花纹刀片5的端部处的铰接模制元件1。如此，轮胎的胎面花纹将能够具有遵循折线形式的刀槽花纹，并且胎面花纹将能够在轮胎制造期间利用固定系统修改。
图17显示了内衬件本体2的底部的横截面，其中刀槽花纹刀片5按照传统方式设置在该底部上。在图18中，刀槽花纹刀片5顶部装有放置在上部部分处的铰接模制元件1。因此，轮胎脱模变得更容易，因为可移动元件1赋予刀槽花纹刀片5的上部部分一定程度的灵活性。所述刀槽花纹刀片可以包括一个或多个可移动元件，以便生成形状已知的L形刀槽花纹或者Y形刀槽花纹。
内衬件本体2上的模制元件1的制造通过粉末激光烧结按照一体件的方式进行。在图19中，圆柱形部分10例如与圆柱形孔20相距大约0.2mm，所以粉末7在已经进行激光烧结操作之后仍然被圈闭在圆柱形部分10和内衬件本体的圆柱形孔20之间，并且该粉末进而被吹走以便获得铰接模制元件1。
此处，在两个部件之间的空间的底部附近，还可能具有一些通过分散热量而产生的半熔化粉末，该粉末构成将圆柱形部分10连接至圆柱形孔20的内侧的细长连接部70。该细长连接部70通过模制元件1的活动而被破坏。在图20中所示的示例中，当间隙太小时，在通过分散热量来进行的烧结期间，所述连接部由于重力的作用而处于底部并且这使得可移动元件搁靠在圆柱形空腔的底部上。
图21显示了在模制时的、具有其内衬件的模具的示例，在该情况下，所述内衬件包括两个模制元件1。可以看出，所述模具具有圆化形状，并且模制元件1例如在模制时垂直于所述内衬件的表面，因为胎面花纹垂直于轮胎的表面(未必总是这种情况)。在模制橡胶时施加于刀槽花纹刀片上的压力是巨大的，这意味着模制元件1的模制部分11被推至倾斜位置(进行抵接)，切口110被设置在例如模制部分11的一侧，以便限制模制元件1的倾斜。该切口110例如与内衬件2的表面的隆起25配合。
图22显示了在脱模时的图21的模具。一旦橡胶已经硬化或者被硫化，因为脱模是在垂直于模具而非垂直于所述内衬件的圆化表面的运动中进行的，所以模制元件1将沿着脱模的方向旋转以使得所述脱模更容易，也就是说在该情况下旋转成竖直。
在不脱离本发明范围的情况下，可移动元件1的其他应用是可能的。

Claims (10)

1.包括内衬件的模具，所述内衬件包括内衬件本体(2)和相对于所述内衬件本体铰接的至少一个模制元件(1)，所述模制元件(1)包括构成旋转轴线(X)的圆柱形部分(10)和固定至所述圆柱形部分(10)的模制部分(11)，其特征在于，所述圆柱形部分(10)被放置于在所述内衬件本体(2)中设置的圆柱形孔(20)中，所述内衬件本体(2)与所述模制元件(1)由相同材料制成，并且所述模制元件(1)是一体件。
2.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述模具包括用于抵接和/或固定所述模制元件(1)的构件(23、24、25)。
3.根据前一项权利要求所述的模具，其特征在于，所述内衬件本体具有设置在所述模具的内侧的表面，所述抵接部中的一个抵接部(24)垂直于所述内衬件本体的所述表面并且另一个抵接部(23)是倾斜的。
4.根据前述权利要求之一所述的模具，其特征在于，所述圆柱形孔(20)和所述模制元件(1)的圆柱形部分(10)具有圆形轮廓。
5.根据权利要求1和2之一所述的模具，其特征在于，所述圆柱形孔(20)和所述模制元件(1)的圆柱形部分(10)具有椭圆形轮廓。
6.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述模制元件(1)被设置在刀槽花纹刀片(5)的端部处，并且该端部具有圆柱形外形(21)。
7.根据前述权利要求之一所述的模具，其特征在于，所述圆柱形孔(20)具有闭合轮廓，并且所述模制元件(1)具有纵向凹口(12)，所述内衬件本体的圆柱形部分被插入所述纵向凹口(12)中。
8.根据权利要求1至3之一所述的模具，其特征在于，所述圆柱形元件(10)在每一侧通过充当铰接部的圆柱形插端(100)延伸。
9.根据前述权利要求之一所述的模具的铰接模制元件(1)的制造方法，其特征在于，所述模制元件(1)和所述内衬件本体(2)在同一制造操作期间通过粉末激光烧结产生为一体件并且形成不可分离的连接件。
10.根据前一项权利要求所述的制造方法，其特征在于，在所述铰接模制元件(1)和所述内衬件本体(2)之间留有具有至少0.1mm的厚度的未熔化粉末。
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