CN107627638A - 轮胎直压硫化渐变成型装备及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了轮胎直压硫化渐变成型装备及工艺，成型装备主要包括成型装置、预硫化装置和终硫化装置，轮胎的成型经历在成型装置处的成型、在预成型装置处的预硫化和在终硫化装置处的终硫化三个部分；采用成型轮胎过渡断面的预硫化模具，金属内模设计为大开口式，金属内模可以很容易地进入及脱出胎坯，硫化工艺更加高效。胎坯硫化时，金属内模先撑开，使胎坯内的帘线充分伸展绷紧，然后外模再压紧胎坯，突破现有工艺中外模固定胶囊施压存在帘线舒张不足等缺陷，使轮胎骨架材料在硫化定型过程中始终保持与实际工况的一致性，有利于保证轮胎质量，最终硫化成型的轮胎致密性好，载重和缓冲性能好。硫化模具设计采用不同结构的金属内模，制造的柔性强。

Description

轮胎直压硫化渐变成型装备及工艺

技术领域

本发明涉及轮胎生产技术及其设备领域，特别涉及高断面载重胎、航空子午胎等高性能化绿色制造技术。

背景技术

轮胎是汽车、飞机与地面直接接触的部分，起着承载重量、缓冲减震的作用，轮胎的性能决定了车辆运行的效率和安全性。

轮胎硫化是轮胎生产制造中的一道关键工序，在硫化过程中，将在成型鼓上成型好的胎坯装入轮胎定型硫化模具-即活络模中，锁模后，模具中心的硫化胶囊充入高温蒸汽膨胀，压紧胎坯的内表面，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，在高温高压作用下，胎坯内部胶料与硫化剂之间发生化学交联反应，橡胶中的线性大分子交联，完成硫化过程，最终赋予成品轮胎精美的花纹外观及良好的力学性能。

现有的轮胎硫化定型过程中，传统方法缺点如下:1.胶囊使用丁基胶，硫化过程中用蒸汽加热，橡胶材料导热性很差，对轮胎加热升温困难。2.轮胎硫化过程中用高温蒸汽加热，蒸汽经过很多管路循环，热量损失大，能耗高，从而升高轮胎生产成本。3.由于胶囊容易变形，尺寸精度差，造成轮胎质量分布不均匀，动平衡偏差大。4.胶囊是橡胶材料，柔软易变形，给胎坯施加的压力有限，无法通过硫化作用迫使胶料在熔融的状态下实现质量的再次均匀分布。5.胶囊依靠蒸汽为轮胎提供硫化时的压力要素，蒸汽的温度和压力相互关联，不能很好地实现温度、压力独立控制，不易精确达到要求的工艺条件。6.高温蒸汽降温后产生冷凝水，在重力作用下积存在轮胎下侧内表面，导致硫化温度不均匀，从而使轮胎硫化程度不均匀。7.传统的带束层和胎面成型采用层贴法，胶片有裁断头，裁断端头强度低，造成轮胎的承载能力和稳定性下降。

专利CN101249726A提到一种针对层贴法成型带束层，由于存在裁断头，轮胎承载能力受限制的问题，提出带束层连续缠绕成型的方法，解决了层贴法存在裁断头导致应力集中的问题，但是此专利采用的是压延机制备的帘布层裁成的帘布条，工序复杂，效率不够高，而且帘布条左右两侧会有帘线没有橡胶包覆，暴露出来，存在一定应力集中的问题；本专利提出一种胶条原位编织的成型方法。

专利CN203267003U提到一种轮胎直压硫化机的内模具替代硫化机中心机构的硫化胶囊，通过油缸驱动活塞杆，活塞杆带动连杆，连杆传动完成鼓瓦的伸缩动作。当硫化机处于合模位置时，鼓瓦被完全撑开，其外径等于成品轮胎内轮廓直径，与外模具配合完成硫化。与传统的胶囊定型硫化相比，金属模具直压定型硫化有效地改善了轮胎的均匀性和动平衡性，但此专利的金属内模只能用来硫化低断面轮胎，高断面轮胎难以脱模，适用范围有限，而现在的航空胎和工程胎都是高断面的；而且先合外模，内模再撑开，帘线不能充分伸展，还有卧式模具中间需要人工装胎。因此，本专利提出一种适用于各种形状轮胎的成型硫化装置。

发明内容

为解决现有的带束层和胎面成型方法效率有待提高，硫化金属内模脱模难度大、规格适用范围窄，帘线不能充分伸展，卧式模具需要人工装胎等问题，本发明提供轮胎直压硫化渐变成型装备及工艺。

实现上述目的的技术方案是：轮胎直压硫化渐变成型装备，主要包括成型装置、预硫化装置和终硫化装置，成型装置、预硫化装置和终硫化装置依次放置。其中:

成型装置主要包括：供料架、带束鼓、传递环、胎体鼓、机械手、成型鼓、预硫化模具；供料架有多个，供料架位于带束鼓、胎体鼓和成型鼓旁，便于给带束鼓、胎体鼓和成型鼓供料，传递环用于移动带束鼓上的带束层，机械手移动胎体鼓上的胎体，将其安装在成型鼓上。成型装置完成轮胎胎坯的成型。

成型装置的多个供料架可替换为挤出机，挤出机位于成型鼓旁，挤出机用来供给复合尺寸要求的胶条。

本发明轮胎直压硫化渐变成型装备，预硫化装置主要包括：预硫化液压缸、八边刚性框架、活动柱塞、预硫化弓形座、预硫化花纹块、胎坯、宽鼓瓦、宽鼓瓦支架、端盖、连接螺栓、夹环、楔形块、窄鼓瓦支架、窄鼓瓦、电磁加热线圈、底板限位盘和活塞杆。预硫化液压缸和活动柱塞安装在八边刚性框架上，提供开模合模的动力，预硫化弓形座和预硫化花纹块通过螺栓连接，与活动柱塞固定在一起，通过活动柱塞在八边刚性框架上径向滑动，实现开合模，为轮胎硫化提供压力。金属内模上，宽鼓瓦与宽鼓瓦支架通过螺钉固连，宽鼓瓦支架通过导轨滑块机构分别于底板限位盘和楔形块配合传动，窄鼓瓦与窄鼓瓦支架通过螺钉固连，窄鼓瓦支架通过导轨滑块机构分别于底板限位盘和楔形块配合传动，宽鼓瓦和窄鼓瓦完全伸开时组成一个完整的圆形，收缩时折叠，窄鼓瓦在宽鼓瓦之下，宽鼓瓦和窄鼓瓦下都安装有电磁加热线圈，用于硫化时加热，预硫化内模具的鼓瓦与传统金属内模的鼓瓦区别在于大开口，胎侧部分向外张，与竖直方向的角度为0-45°，普通小型乘用胎后续终硫化子口收缩比较容易，一般可选择22.5°-45°大开口内模，大型工程胎后续终硫化子口收缩比较困难，所以预硫化可选择0°-22.5°小开口内模，便于终硫化定型；楔形块通过连接螺栓、端盖、夹环和活塞杆连接在一起，楔形块随活塞杆上升、下移，宽鼓瓦和窄鼓瓦在导轨滑块机构的配合下径向收缩、胀开。在金属内模胀开过程中，底板限位盘保持不动，楔形块随活塞杆下移，宽鼓瓦和窄鼓瓦径向胀开，至内模胀开限位端环底面接触底板限位盘，内模胀开到位，宽鼓瓦和窄鼓瓦组成完整的圆形，压紧胎坯。内模胀开底板限位盘和内模收缩鼓瓦支架圆弧面保证了内模鼓瓦运动轨迹的完整性。在预硫化阶段，胎坯未实现完全的硫化，胎坯从内模具中脱模时与子口允许有较大的变形，子口出通过终硫化时最终定型。在预硫化阶段，轮胎的花纹实现完全的硫化。

本发明轮胎直压硫化渐变成型装备，终硫化装置主要包括：上支座板、终硫化液压缸、液压柱塞、上压板、支柱、下压板、下支座板、上板、中模套、下板、终硫化弓形座、终硫化花纹块、轮辋、下钢圈、下侧板、轮胎、滑块、上侧板和上钢圈；模具固定在装有液压装置的机架上，机架由上支座板、支柱、下支座板通过螺栓连接，液压装置的终硫化液压缸和液压柱塞固定在上支座板，为外模具的升降提供液压力，轮胎模具的上钢圈和上侧板、上侧板和上板通过螺钉固连；上板开有与滑块同等数量的T型导轨槽，滑块安装在T型导轨槽上，并与终硫化弓形座通过螺钉固连；终硫化弓形座与终硫化花纹块固连，与中模套通过斜导轨滑块机构连接，以满足中模套上升的过程中，滑块可以带动弓形座沿T型槽滑动，拉动终硫化弓形座向外扩张，实现开合模。下板和下侧板、下侧板和下钢圈通过螺钉固连。在合模状态下，终硫化花纹块、上钢圈、下钢圈组成完整成品轮胎外轮廓，花纹块上没有沟槽，表面光滑，避免了轮胎花纹与外模具花纹难以定位的问题。模具固定在上压板上，预硫化后的轮胎装上轮辋，充气，放在下压板上，液压柱塞下压，上压板和下压板压紧模具合模，通过电磁加热硫化，轮胎硫化完成后获得成品轮胎。

本发明轮胎直压硫化渐变成型装备，采用本装置成型硫化轮胎的工艺过程为：轮胎的成型经历在成型装置处的成型、在预成型装置处的预硫化和在终硫化装置处的终硫化三个部分；

在成型装置处，帘布片通过供料架进行供胶，在带束鼓上贴覆带束层胶，在胎体鼓上，依次贴上气密层、帘布层，在胶片两端放置钢丝圈，贴上三角胶，胎体鼓反包，然后贴胎侧胶；贴覆完成后带束层鼓收缩，然后使用传递环取下带束层，传递到胎体鼓上，贴合到胎体表面，压合成型胎体，然后胎体鼓的胶囊充气膨胀，两端向中间收缩，机械手将胎体移动到成型鼓上，进行胎面胶的贴覆。采用层贴法贴覆胎面胶，使用供料架供胶。至此，胎坯成型完成。

在预成型装置处，成型鼓也是硫化用的金属内模，装有胎坯的金属内模首先撑开，使帘线充分伸展，绷紧。然后装入立式预硫化模具，合模压紧轮胎，进行电磁加热，通过不同部位的温度控制，胎面花纹硫化程度100％，避免后期终硫化装入模具无法与外模具花纹对齐，胎肩部位和其他部位硫化程度达到80-90％，为后续终硫化定型的变形提供余量，硫化程度达到80-90％，之后内模收缩，将预硫化的胎坯从硫化模具中取出。

在终硫化装置处，预硫化后的轮胎装上轮辋，充气，放入终硫化模具中，合模，进行电磁加热，获得成品轮胎。胎面部分已经在预硫化装置处完全硫化，此处硫化可以没有外模具。如果有外模具也是为了配合内模具对预硫化后的胎坯施加适合的压力。

本发明轮胎直压硫化渐变成型工艺，成型工艺部分，带束鼓和成型鼓旁的供料架替换成挤出机，通过挤出机进行供胶，由挤出机挤出一定宽度的薄胶条，以与带束鼓和成型鼓的轴线成一定角度，在带束鼓和成型鼓的周向进行顺时针或逆时针缠绕，碰到带束鼓和成型鼓的边缘时折返，采用波浪式或折叠式方法往复缠绕，在带束鼓上原位编织带束层，在成型鼓上原位编织胎面。

本发明轮胎直压硫化渐变成型工艺，在成型工艺部分，胶片和钢丝通过双层供料架供料，在带束鼓上贴覆带束层胶。

本发明轮胎直压硫化渐变成型工艺，在成型工艺部分，胶片和钢丝通过双层供料架供料，在带束鼓上贴覆带束层胶，由挤出机挤出一定宽度的薄胶条，以与成型鼓的轴线成一定角度，在成型鼓的周向进行顺时针或逆时针缠绕，碰到成型鼓的边缘时折返，采用波浪式或折叠式方法往复缠绕，来原位编织成型胎面。

本发明轮胎直压硫化渐变成型工艺，终硫化定型工艺部分，终硫化装置包括轮辋和硫化罐，硫化罐充入热蒸汽或热空气，预硫化后的胎坯装上轮辋后放置在硫化罐进行终硫化；考虑到轮胎的自重，增设轮胎支架，将预硫化后的胎坯装上轮辋后放在轮胎支架上，然后再放入硫化罐，进行轮胎的自由硫化，完成终硫化。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

采用成型轮胎过渡断面的预硫化模具，金属内模设计为大开口式，金属内模可以很容易地进入及脱出胎坯，硫化工艺更加高效。胎坯硫化时，金属内模先撑开，使胎坯内的帘线充分伸展绷紧，然后外模再压紧胎坯，突破现有工艺中外模固定胶囊施压存在帘线舒张不足等缺陷，使轮胎骨架材料在硫化定型过程中始终保持与实际工况的一致性，有利于保证轮胎质量，最终硫化成型的轮胎致密性好，载重和缓冲性能好。

轮胎的预硫化工艺亦可使用立式，可以在一条生产线上连续生产，实现了短流程制造，更容易引入自动化控制系统，提高设备生产制造柔性。轮胎依靠传递环及轮胎搬运机械手移动，中间不必人工从轮胎成型机上卸胎，即实现了轮胎成型并原位硫化定型。

相对于传统的层贴法和缠绕法成型工艺，本发明提出的原位编织法，利用挤出机挤出胶条连续缠绕，不仅省去了压延机制造帘布层再裁成条的工序，提高了生产效率，而且挤出的胶条比裁开的帘布条强度更高，应力集中更小。

本设备可以根据预成型的轮胎，硫化模具设计采用不同结构的金属内模，活络模具或者立式结构的外模具，内外模具的搭配可以满足大量规格轮胎的硫化定型工艺，制造的柔性强。

附图说明

图1为本发明轮胎直压硫化渐变成型工艺轮胎成型硫化总工艺流程示意图。

图2为本发明本发明轮胎直压硫化渐变成型工艺加工过程中轮胎形状变化示意图。

图3为本发明轮胎直压硫化渐变成型装置轮胎成型硫化生产线的三维示意图，采用层贴法成型胎面。

图4为本发明轮胎直压硫化渐变成型装置轮胎成型硫化生产线的三维示意图，采用原位编织法成型带束层和胎面。

图5为本发明轮胎直压硫化渐变成型装置带有双层供料架的轮胎成型硫化生产线的三维示意图，采用层贴法成型胎面。

图6为本发明轮胎直压硫化渐变成型装置带有双层供料架的轮胎成型硫化生产线的三维示意图，采用原位编织法成型胎面。

图7本发明轮胎直压硫化渐变成型装置中的立式预硫化装置示意图。

图8为本发明轮胎直压硫化渐变成型装置中的立式预硫化装置外模具支架结构示意图。

图9为本发明轮胎直压硫化渐变成型装置中的立式预硫化装置内模具结构示意图。

图10为本发明轮胎直压硫化渐变成型装置中的终硫化装置示意图。

图11为本发明轮胎直压硫化渐变成型装置中的终硫化模具示意图。

图12为本发明轮胎直压硫化渐变成型装置的自由硫化轮胎示意图。

图中：1.供料架 1-1.单层供料架 1-2.双层供料架 2.带束鼓 3.传递环 4.胎体鼓 5.机械手 6.成型鼓 7.预硫化模具 8.挤出机 9.预硫化液压缸 10.八边刚性框架 11.活动柱塞 12.预硫化弓形座 13.预硫化花纹块 14.胎坯 15.宽鼓瓦 16.宽鼓瓦支架 17.端盖 18.连接螺栓 19.夹环 20.楔形块 21.窄鼓瓦支架 22.窄鼓瓦 23.电磁加热线圈24.底板限位盘 25.活塞杆 26.上支座板 27.终硫化液压缸 28.液压柱塞 29.上压板 30.支柱 31.下压板 32.下支座板 33.上板 34.中模套 35.下板 36.终硫化弓形座 37.终硫化花纹块 38.轮辋 39.下钢圈 40.下侧板 41.轮胎 42.滑块 43.上侧板 44.上钢圈 45.轮胎支架。

具体实施方式

本发明轮胎直压硫化渐变成型装置，其工艺流程如图1所示，主要包括成型工艺部分、预硫化工艺部分和终硫化工艺部分。装置主要包括成型装置、预硫化装置和终硫化装置。

本发明轮胎直压硫化渐变成型装置，如图3、4、5、6所示，成型装置主要包括：供料架1、带束鼓2、传递环3、胎体鼓4、机械手5、成型鼓6、预硫化模具7和挤出机8；供料架1位于带束鼓2、胎体鼓4和成型鼓6旁，便于给带束鼓2、胎体鼓4和成型鼓6供料，传递环2用于移动带束鼓2上的带束层，机械手5移动胎体鼓4上的胎体，将其安装在成型鼓6上，挤出机位于成型鼓6旁，用来供给胶条。

本发明轮胎直压硫化渐变成型装置，如图7、8、9所示，预硫化装置主要包括：预硫化液压缸9、八边刚性框架10、活动柱塞11、预硫化弓形座12、预硫化花纹块13、.胎坯14、宽鼓瓦15、宽鼓瓦支架16、端盖17、连接螺栓18、夹环19、楔形块20、窄鼓瓦支架21、窄鼓瓦22、电磁加热线圈23、底板限位盘24和活塞杆25。

预硫化液压缸9和活动柱塞11安装在八边刚性框架10上，提供开模合模的动力，预硫化弓形座12和预硫化花纹块13通过螺栓连接，与活动柱塞11固定在一起，通过活动柱塞11在八边刚性框架10上径向滑动，实现开合模，为轮胎硫化提供压力。金属内模上，宽鼓瓦15与宽鼓瓦支架16通过螺钉固连，宽鼓瓦支架16通过导轨滑块机构分别于底板限位盘24和楔形块20配合传动，窄鼓瓦22与窄鼓瓦支架21通过螺钉固连，窄鼓瓦支架21通过导轨滑块机构分别于底板限位盘24和楔形块20配合传动，宽鼓瓦15和窄鼓瓦22完全伸开时组成一个完整的圆形，收缩时折叠，窄鼓瓦15在宽鼓瓦22之下，宽鼓瓦15和窄鼓瓦22下都安装有电磁加热线圈23，用于硫化时加热，预硫化内模具的鼓瓦与传统金属内模的鼓瓦区别在于大开口，胎侧部分向外张，与竖直方向的角度为0-45°，普通小型乘用胎后续终硫化子口收缩比较容易，一般可选择22.5°-45°大开口内模，大型工程胎后续终硫化子口收缩比较困难，所以预硫化可选择0°-22.5°小开口内模，便于终硫化定型；楔形块20通过连接螺栓18、端盖17、夹环19和活塞杆25连接在一起，楔形块20随活塞杆25上升、下移，宽鼓瓦15和窄鼓瓦22在导轨滑块机构的配合下径向收缩、胀开。在金属内模胀开过程中，底板限位盘24保持不动，楔形块20随活塞杆25下移，宽鼓瓦15和窄鼓瓦22径向胀开，至内模胀开限位端环底面接触底板限位盘24，内模胀开到位，宽鼓瓦15和窄鼓瓦22组成完整的圆形，压紧胎坯14。内模胀开底板限位盘24和内模收缩鼓瓦支架圆弧面保证了内模鼓瓦运动轨迹的完整性。

本发明轮胎直压硫化渐变成型装置，如图11、12所示，终硫化装置主要包括：上支座板26、终硫化液压缸27、液压柱塞28、上压板29、支柱30、下压板31、下支座板32、上板33、中模套34、下板35、终硫化弓形座36、终硫化花纹块37、轮辋38、下钢圈39、下侧板40、轮胎41、滑块42、上侧板43和上钢圈44；

模具固定在装有液压装置的机架上，机架由上支座板26、支柱30、下支座板32通过螺栓连接，液压装置的终硫化液压缸27和液压柱塞28固定在上支座板26，为外模具的升降提供液压力，轮胎模具的上钢圈44和上侧板43、上侧板43和上板33通过螺钉固连；上板33开有与滑块42同等数量的T型导轨槽，滑块42安装在T型导轨槽上，并与终硫化弓形座36通过螺钉固连；终硫化弓形座36与终硫化花纹块37固连，与中模套34通过斜导轨滑块机构连接，以满足中模套34上升的过程中，滑块42可以带动弓形座36沿T型槽滑动，拉动终硫化弓形座36向外扩张，实现开合模。下板35和下侧板40、下侧板40和下钢圈39通过螺钉固连。在合模状态下，终硫化花纹块37、上钢圈44、下钢圈39组成完整成品轮胎外轮廓，花纹块上没有沟槽，表面光滑，避免了轮胎花纹与外模具花纹难以定位的问题。模具固定在上压板29上，预硫化后的轮胎41装上轮辋38，充气，放在下压板31上，液压柱塞28下压，上压板29和下压板31压紧模具合模，通过电磁加热硫化，轮胎硫化完成后获得成品轮胎。

本发明轮胎直压硫化渐变成型装置的成型工艺过程如下：

方案一：

本发明轮胎直压硫化渐变成型工艺，如图3所示，帘布片通过单层供料架1-1进行供胶，在带束鼓2上贴覆带束层胶，在胎体鼓4上，依次贴上气密层、帘布层，在胶片两端放置钢丝圈，贴上三角胶，胎体鼓反包，然后贴胎侧胶；贴覆完成后带束层鼓收缩，然后使用传递环3取下带束层，传递到胎体鼓4上，贴合到胎体表面，压合成型胎体，胎体形状如图2所示；然后胎体鼓的胶囊充气膨胀，两端向中间收缩，机械手5将胎体移动到成型鼓6上，进行胎面胶的贴覆。采用层贴法贴覆胎面胶，使用供料架1供胶。至此，胎坯成型完成，胎坯形状如图2所示。

成型鼓8也是硫化用的金属内模，如图7、8、9所示，装有胎坯的金属内模首先撑开，使帘线充分伸展，绷紧。然后装入立式预硫化模具7，合模压紧轮胎，进行电磁加热，通过不同部位的温度控制，胎面花纹硫化程度100％，避免后期终硫化装入模具无法与外模具花纹对齐，胎肩部位和其他部位硫化程度达到80-90％，为后续终硫化定型的变形提供余量，之后内模收缩，将预硫化的胎坯14从硫化模具中取出，预硫化轮胎形状如图2所示，然后预硫化的胎坯装上轮辋，充气，进行终硫化。

如图10、11所示，预硫化后的轮胎41装上轮辋38，充气，放入终硫化模具中，合模，进行电磁加热，获得成品轮胎，轮胎形状如图2所示。

方案二：

本发明轮胎直压硫化渐变成型工艺，如图4所示，与方案一不同之处在于：成型工艺部分，通过挤出机8进行供胶，由挤出机挤出一定宽度的薄胶条，以与带束鼓2和成型鼓6的轴线成一定角度，在带束鼓2和成型鼓6的周向进行顺时针或逆时针缠绕，碰到带束鼓2和成型鼓6的边缘时折返，采用波浪式或折叠式方法往复缠绕，在带束鼓2上原位编织带束层，在成型鼓6上原位编织胎面。

方案三：

本发明轮胎直压硫化渐变成型工艺，如图5所示，与方案一不同之处在于：成型工艺部分，胶片和钢丝通过双层供料架1-2供料，在带束鼓2上贴覆带束层胶。

方案四:

本发明轮胎直压硫化渐变成型工艺，如图6所示，与方案一不同之处在于：成型工艺部分，胶片和钢丝通过双层供料架1-2，在带束鼓2上贴覆带束层胶，由挤出机8挤出一定宽度的薄胶条，以与成型鼓6的轴线成一定角度，在成型鼓6的周向进行顺时针或逆时针缠绕，碰到成型鼓6的边缘时折返，采用波浪式或折叠式方法往复缠绕，来原位编织成型胎面。

方案五:

本发明轮胎直压硫化渐变成型工艺，如图12所示，与方案一不同之处在于：终硫化定型工艺部分，预硫化后的轮胎41装上轮辋38，充入热蒸汽或热空气，考虑到轮胎的自重，将轮胎放在轮胎支架45上，进行轮胎的自由硫化，完成终硫化。

具体实施例

1.航空子午胎

胶片通过各供料架进行供胶，在带束鼓上贴覆带束层胶，在胎体鼓上，依次贴上气密层、帘布层，在胶片两端放置钢丝圈，贴上三角胶，胎体鼓反包，然后贴胎侧胶；贴覆完成后带束层鼓收缩，然后使用传递环取下带束层，传递到胎体鼓上，贴合到胎体表面，压合；胎体鼓的胶囊充气膨胀，两端向中间收缩，成型胎体；然后机械手将胎体移动到成型鼓上，进行胎面胶的贴覆。利用挤出机挤出的胶条，通过缠绕法，来成型胎面。胎坯成型完成后，装有胎坯的金属内模首先撑开，使帘线充分伸展，绷紧。

然后装入预硫化模具，航空子午胎尺寸大，后续终硫化子口收缩比较困难，所以预硫化可选择0°-22.5°小开口内模，便于终硫化定型。液压柱塞径向移动合模，压紧胎坯，硫化压力：4～5MPa,通过电磁加热，硫化温度：150～170℃，硫化时间：4小时，通过不同部位的温度控制，胎面花纹硫化程度100％，避免后期终硫化装入模具无法与外模具花纹对齐，胎肩部位和其他部位硫化程度达到80-90％，为后续终硫化定型的变形提供余量，液压柱塞径向移动开模，将预硫化的胎坯从预硫化模具中取出，然后，预硫化的胎坯装上轮辋，充入热蒸汽或热空气，考虑到轮胎的自重，将轮胎放在轮胎支架上，进行轮胎的自由硫化，完成终硫化。

2.重负载高缓冲特种轮胎(以工程巨胎为例)

工程巨胎，首先应该具备承受高重载的特性，另外，由于工程车辆在野外、山地施工作业，为了保证各种电子仪器稳定正常，应具备缓冲特性。

不同的胶片通过各供料架进行供胶，在带束鼓上贴覆带束层胶，在胎体鼓上，依次贴上1号气密层、1号帘布层、2号气密层、2号帘布层，在胶片两端放置钢丝圈，贴上三角胶，胎体鼓反包，然后贴胎侧胶；贴覆完成后带束层鼓收缩，然后使用传递环取下带束层，传递到胎体鼓上，贴合到胎体表面，压合；胎体鼓的胶囊充气膨胀，两端向中间收缩，成型胎体；然后机械手将胎体移动到成型鼓上，进行胎面胶的贴覆。利用供料架提供的胶片，通过层贴法，来成型胎面。胎坯成型完成后，装有胎坯的金属内模首先撑开，使帘线充分伸展，绷紧。

然后装入预硫化模具，大型工程胎后续终硫化子口收缩比较困难，所以预硫化可选择0°-22.5°小开口内模，便于终硫化定型。液压柱塞径向移动合模，压紧胎坯，硫化压力：4～5MPa，通过电磁加热，硫化温度：150～170℃硫化时间：4小时，通过不同部位的温度控制，胎面花纹硫化程度100％，避免后期终硫化装入模具无法与外模具花纹对齐，胎肩部位和其他部位硫化程度达到80-90％，为后续终硫化定型的变形提供余量，液压柱塞径向移动开模，将预硫化的胎坯从预硫化模具中取出，然后，预硫化的胎坯装上轮辋，充气，放在下压板上，柱塞下压，上压板和下压板压紧模具，合模，硫化压力：0.7MPa通过电磁加热硫化，硫化温度：150～170℃硫化时间：30分钟，轮胎硫化完成，出模，获得成品轮胎。

Claims (10)

1.轮胎直压硫化渐变成型装备，其特征在于：主要包括成型装置、预硫化装置和终硫化装置，成型装置、预硫化装置和终硫化装置依次放置，成型装置主要包括：供料架、带束鼓、传递环、胎体鼓、机械手、成型鼓、预硫化模具；供料架有多个，供料架位于带束鼓、胎体鼓和成型鼓旁，便于给带束鼓、胎体鼓和成型鼓供料，传递环用于移动带束鼓上的带束层，机械手移动胎体鼓上的胎体，将其安装在成型鼓上；预硫化装置主要包括：预硫化液压缸、八边刚性框架、活动柱塞、预硫化弓形座、预硫化花纹块、胎坯、宽鼓瓦、宽鼓瓦支架、端盖、连接螺栓、夹环、楔形块、窄鼓瓦支架、窄鼓瓦、电磁加热线圈、底板限位盘和活塞杆，预硫化液压缸和活动柱塞安装在八边刚性框架上，提供开模合模的动力，预硫化弓形座和预硫化花纹块通过螺栓连接，与活动柱塞固定在一起，通过活动柱塞在八边刚性框架上径向滑动，实现开合模，为轮胎硫化提供压力，金属内模上，宽鼓瓦与宽鼓瓦支架通过螺钉固连，宽鼓瓦支架通过导轨滑块机构分别于底板限位盘和楔形块配合传动，窄鼓瓦与窄鼓瓦支架通过螺钉固连，窄鼓瓦支架通过导轨滑块机构分别于底板限位盘和楔形块配合传动，宽鼓瓦和窄鼓瓦完全伸开时组成一个完整的圆形，收缩时折叠，窄鼓瓦在宽鼓瓦之下，宽鼓瓦和窄鼓瓦下都安装有电磁加热线圈，用于硫化时加热，预硫化内模具的鼓瓦为大开口，胎侧部分向外张，与竖直方向的角度为0-45°；楔形块通过连接螺栓、端盖、夹环和活塞杆连接在一起，楔形块随活塞杆上升、下移，宽鼓瓦和窄鼓瓦在导轨滑块机构的配合下径向收缩、胀开。

2.根据权利要求1所述的轮胎直压硫化渐变成型装备，其特征在于：终硫化装置包括轮辋和硫化罐，硫化罐充入热蒸汽或热空气，预硫化后的胎坯装上轮辋。

3.根据权利要求2所述的轮胎直压硫化渐变成型装备，其特征在于：增设轮胎支架，将预硫化后的胎坯装上轮辋后放在轮胎支架上，然后再放入硫化罐。

4.根据权利要求1所述的轮胎直压硫化渐变成型装备，其特征在于：主要包括上支座板、终硫化液压缸、液压柱塞、上压板、支柱、下压板、下支座板、上板、中模套、下板、终硫化弓形座、终硫化花纹块、轮辋、下钢圈、下侧板、轮胎、滑块、上侧板和上钢圈；模具固定在装有液压装置的机架上，机架由上支座板、支柱、下支座板通过螺栓连接，液压装置的终硫化液压缸和液压柱塞固定在上支座板，为外模具的升降提供液压力，轮胎模具的上钢圈和上侧板、上侧板和上板通过螺钉固连；上板开有与滑块同等数量的T型导轨槽，滑块安装在T型导轨槽上，并与终硫化弓形座通过螺钉固连；终硫化弓形座与终硫化花纹块固连，与中模套通过斜导轨滑块机构连接，以满足中模套上升的过程中，滑块可以带动弓形座沿T型槽滑动，拉动终硫化弓形座向外扩张，实现开合模；下板和下侧板、下侧板和下钢圈通过螺钉固连。

5.根据权利要求1所述的轮胎直压硫化渐变成型装备，其特征在于：花纹块上表面光滑。

6.根据权利要求1所述的轮胎直压硫化渐变成型装备，其特征在于：成型装置的多个供料架可替换为挤出机，挤出机位于成型鼓旁，挤出机用来供给复合尺寸要求的胶条。

7.采用权利要求1所述的轮胎直压硫化渐变成型装置进行轮胎成型的成型工艺，其特征在于：在成型装置处，帘布片通过供料架进行供胶，在带束鼓上贴覆带束层胶，在胎体鼓上，依次贴上气密层、帘布层，在胶片两端放置钢丝圈，贴上三角胶，胎体鼓反包，然后贴胎侧胶；贴覆完成后带束层鼓收缩，然后使用传递环取下带束层，传递到胎体鼓上，贴合到胎体表面，压合成型胎体，然后胎体鼓的胶囊充气膨胀，两端向中间收缩，机械手将胎体移动到成型鼓上，进行胎面胶的贴覆。采用层贴法贴覆胎面胶，使用供料架供胶，完成胎坯制作；在预成型装置处，装有胎坯的金属内模首先撑开，使帘线充分伸展、绷紧，然后装入立式预硫化模具，合模压紧轮胎，进行电磁加热，通过不同部位的温度控制，胎面花纹硫化程度100％，胎肩部位和其他部位硫化程度达到80-90％；在终硫化装置处，预硫化后的轮胎装上轮辋，充气，放入终硫化模具中，合模，进行电磁加热，获得成品轮胎。

8.根据权利要求7所述的轮胎直压硫化渐变成型工艺，其特征在于：成型工艺部分，带束鼓和成型鼓旁的供料架替换成挤出机，通过挤出机进行供胶，由挤出机挤出一定宽度的薄胶条，以与带束鼓和成型鼓的轴线成一定角度，在带束鼓和成型鼓的周向进行顺时针或逆时针缠绕，碰到带束鼓和成型鼓的边缘时折返，采用波浪式或折叠式方法往复缠绕，在带束鼓上原位编织带束层，在成型鼓上原位编织胎面。

9.根据权利要求7所述的轮胎直压硫化渐变成型工艺，其特征在于：在成型工艺部分，胶片和钢丝通过双层供料架供料，在带束鼓上贴覆带束层胶。

10.根据权利要求7所述的轮胎直压硫化渐变成型工艺，其特征在于：在成型工艺部分，胶片和钢丝通过双层供料架供料，在带束鼓上贴覆带束层胶，由挤出机挤出一定宽度的薄胶条，以与成型鼓的轴线成一定角度，在成型鼓的周向进行顺时针或逆时针缠绕，碰到成型鼓的边缘时折返，采用波浪式或折叠式方法往复缠绕，来原位编织成型胎面。