CN109501344A - 一种刚性型芯及轮胎模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轮胎技术领域，具体而涉及一种刚性型芯及轮胎模具。刚性型芯包括中心机构、多个第一型芯、多个第二型芯，以及多个固定设置的第一驱动部和多个固定设置的第二驱动部。第一型芯、第二型芯的径向内侧通过与中心机构可活动地连接，第一驱动部和第二驱动部的径向外侧均具有驱动面，第一型芯和第二型芯的径向内侧均具有配合面；驱动面和/或配合面径向向外倾斜；当处于开启状态时，第一型芯和第二型芯在径向方向上相互错开；当处于闭合状态时，第一型芯和第二型芯围合成环形结构，且第二型芯比第一型芯先到达闭合状态。

Description

一种刚性型芯及轮胎模具

技术领域

本发明涉及轮胎技术领域，具体而言，涉及一种刚性型芯及轮胎模具。

背景技术

现在用于硫化车辆外轮胎的胶囊一般为橡胶材料的软性充气胶囊，此外还有各种机械式硬胶囊。

但橡胶充气胶囊常常因壁厚不均，运动行程不均、传热不均等各类缺点，在高档轮胎上呈现逐渐被其他刚性硬胶囊取代的势态。

作为解决措施之一，刚性硬机械胶囊可解决壁厚不均，传热不均等问题；但是现有的刚性机械式胶囊在合模过程中，易出现相互碰撞进而发生磕碰，且合模动作顺序协调困难发生干涉的问题，导致机械胶囊的出现故障的概率较大，从而导致轮胎失圆、跑胶，轮胎质量降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种刚性型芯，其能够改善现有技术中硫化机气缸行程变化较大时，因行程难以有效控制导致的机械胶囊合模不到位的问题。

本发明的另一目的在于提供一种包括上述刚性型芯的轮胎模具。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：

一种刚性型芯，其包括：

中心机构、多个第一型芯、多个第二型芯，以及多个固定设置的第一驱动部和多个固定设置的第二驱动部；

第一型芯与第二型芯的数量相同，第一型芯与第二型芯周向均匀分布且依次间隔设置；第一型芯的底部和第二型芯的底部均配置为沿轮胎模具底座的径向方向可活动地设置在底座上；

第一驱动部与第一型芯的数量相同且一一对应，第二驱动部与第二型芯的数量相同且一一对应；

第一驱动部的径向外侧和第二驱动部的径向外侧均具有驱动面，第一型芯的径向内侧和第二型芯的径向内侧均具有配合面，驱动面与配合面相互配合，且驱动面和/或配合面倾斜设置，在合模过程中，通过驱动面与配合面的作用，能够使第一型芯和第二型芯径向向外移动；

刚性型芯具备开启状态和闭合状态；

当处于开启状态时，第一型芯和第二型芯在径向方向上相互错开；

当处于闭合状态时，第一型芯和第二型芯排列成环形结构；

第二型芯的驱动面上具有驱动结构，能够使且第二型芯比第一型芯先到达闭合状态的闭合位置。

通过这种方式开合模，模具结构更加稳定；同时无需复杂的机械结构实现对刚性型芯的驱动，也无需硫化机的复杂的驱动机构动作,有利于节省空间，降低设备成本。这样的刚性型芯结构简单、操作方便，能够明显地提高轮胎模具的效率，且制造方便，有利于大规模流水线生产。

在本发明的一种实施例中：

上述中心机构包括第一机构、第二机构和中间弹性件；

第二机构设置在第一机构上方，且第一机构和第二机构通过中间弹性件轴向连接；

第一连接机构与第一机构可活动地连接，第二连接机构与第二机构可活动地连接；

优选的，中间弹性件为压缩弹簧。

在本发明的一种实施例中：

上述第一连接机构的两端分别与第一型芯、中心机构可活动地连接；第二连接机构包括第二拉伸弹性件，第二连接机构的两端分别与第二型芯、中心机构可活动地连接；

第二连接机构与中心机构的连接位置高于第一连接机构与中心机构的连接位置；

和/或，第一连接机构包括第一拉伸弹性件，第一连接机构的两端分别与第一型芯、中心机构可活动地连接；第二连接机构包括第二拉伸弹性件，第二连接机构的两端分别与第二型芯、中心机构可活动地连接；优选的，第一拉伸弹性件和第二拉伸弹性件均为拉伸弹簧。

在本发明的一种实施例中：

上述第一连接机构还包括设置在第一型芯内侧的第一连接部，第一连接部包括沿轴向布置的第一连接孔，第一拉伸弹性件的一端与任一第一连接孔可活动地连接，第一拉伸弹性件的另一端与中心机构可活动地连接；

第二连接机构还包括设置在第二型芯内侧的第二连接部，第二连接部包括沿轴向布置的第二连接孔，第二拉伸弹性件的一端与任一第二连接孔可活动地连接，第二拉伸弹性件的另一端与中心机构可活动地连接；

优选的，第一连接机构还包括设置在中心机构上的第一配合部，第一配合部包括沿轴向布置的第一配合孔，第一拉伸弹性件的一端与任一第一连接孔可活动地连接，第一拉伸弹性件的另一端与任一第一配合孔可活动地连接；

优选的，第二连接机构还包括设置在中心机构上的第二配合部，第二配合部包括沿轴向布置的第二配合孔，第二拉伸弹性件的一端与任一第二连接孔可活动地连接，第二拉伸弹性件的另一端与任一第二配合孔可活动地连接；

优选的，第一配合孔的高度高于第二配合孔的高度。

在本发明的一种实施例中：

上述第一连接机构包括第一铰链机构，第一铰链机构的两端分别与第一型芯、中心机构可活动地连接；

和/或第二连接机构包括第二铰链机构，第二铰链机构的两端分别与第二型芯、中心机构可活动地连接。

在本发明的一种实施例中：

上述第二驱动部的驱动面的倾斜角度大于第一驱动部的驱动面的倾斜角度，以使第二型芯比第一型芯先到达闭合状态。

在本发明的一种实施例中：

上述第二驱动部包括本体和前驱凸起，前驱凸起设置在本体的底部，且前驱凸起径向向外延伸；前驱凸起的表面和本体的表面共同构成驱动面，以使第二型芯比第一型芯先到达闭合状态。

在本发明的一种实施例中：

上述第二型芯靠近第二驱动部的驱动面的一侧设置有竖直向下的滑动槽；当处于闭合状态时，前驱凸起与滑动槽镶嵌配合。

在本发明的一种实施例中：

上述在合模时，第二驱动部的下部外侧推动第二型芯的内侧的配合面径向向外移动；第二型芯具有与第二驱动部配和的配合面；

优选的，第二型芯的配合面的部分的倾斜角度大于第一型芯的配合面的倾斜角度，且第二型芯内侧的配合面上部的倾斜角度大于配合面下部的倾斜角度，以使第二型芯比第一型芯先到达闭合状态。

在本发明的一种实施例中：

上述刚性型芯还包括径向导向机构；

沿底座的径向方向，第一型芯和第二型芯分别与导向机构可滑动地连接。

在本发明的一种实施例中：

上述径向导向机构包括铰链座和销轴；

铰链座具备沿沿轮胎模具底座的径向方向的延伸的滑槽；

第一型芯和第二型芯分别通过销轴可滑动地设置在滑槽中。

在本发明的一种实施例中：

上述刚性型芯还包括调节装置；调节装置包括调节螺栓和第一弹性件；第一弹性件套设在调节螺栓的螺杆上；

当上述第一驱动部和第二驱动部均与上盖可拆卸地连接时，调节螺栓设置在第一驱动部和上盖之间，和调节螺栓设置在第二驱动部和上盖之间；

当上述第一驱动部和第二驱动部均与上侧板可拆卸地连接时，调节螺栓设置在第一驱动部和上盖之间，和调节螺栓设置在第二驱动部和上盖之间。

本发明实施例的有益效果是：

一种刚性型芯通过第一型芯与第一驱动部的配合，以及第二型芯与第二驱动部的配合实现了模具的合模，且使得第二型芯比第一型芯先到达闭合状态，从而保障了刚性型芯能够稳定地到达闭合状态以完成合模，且避免了干涉和碰撞。通过中心机构、第一连接机构和第二连接机构相互配合，以使第一型芯和第二型芯在径向方向上相互错开地到达开启状态以完成开模。如此，刚性型芯解决了现有技术中开合不到位和回程干涉导致无法闭合的问题。通过这种方式开模，模具结构更加稳定；同时无需复杂的机械结构实现对刚性型芯的驱动，也无需硫化机的复杂的驱动机构动作,有利于节省空间，降低设备成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的轮胎模具的闭合状态的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的轮胎模具的型芯闭合状态为环形机构的俯视结构图；

图3为本发明实施例提供的轮胎模具的打开状态示意图；

图4为本发明实施例提供的轮胎模具的型芯打开状态的俯视结构图；

图5为本发明实施例提供的型芯的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的铰链座部分的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的铰链座部分的另一结构示意图；

图8为本发明实施例提供的调节装置的结构示意图；

图9为本发明实施例二提供的不同型芯具有不同倾斜角度的配合面的示意图；

图10为本发明实施例三提供的第二型芯的第一结构示意图；

图11为本发明实施例三提供的第二型芯的第二结构示意图；

图12为本发明实施例四提供的中心机构的结构示意图。

图标：10-刚性型芯；100-中心机构；110-第一机构；111-第一凹孔；120-第二机构；121-第一凸起；130-连接杆；140-中间弹性件；210-第一型芯；220-第二型芯；222-滑动槽；310-第一拉伸弹性件；320-第二拉伸弹性件；410-第一驱动部；420-第二驱动部；422-前驱凸起；430-驱动面；431-配合面；441-第一倾斜段；442-第二倾斜段；500-调节装置；510-调节螺栓；520-第一弹性件；530-安装孔；601-连接孔；602-配合孔；611-第一连接部；612-第一配合部；621-第二连接部；622-第二配合部；710-铰链座；711-滑槽；720-销轴；20-轮胎模具；21-上盖；22-底座；23-上侧板；24-下侧板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

图1为本发明实施例提供的轮胎模具20的闭合状态的结构示意图，图2为型芯闭合状态为环形机构的俯视结构图；图3为本发明实施例提供的轮胎模具20的打开状态示意图，图4为型芯打开状态的俯视结构图；

请参照图1至图4，从图中可以看出一种刚性型芯10，其包括中心机构100、多个第一型芯210、多个第二型芯220，以及多个固定设置的第一驱动部410和多个固定设置的第二驱动部420。

第一型芯210与第二型芯220的数量相同，第一型芯210与第二型芯220周向均匀分布且依次间隔设置；第一型芯210的底部和第二型芯220的底部均配置为沿轮胎模具20底座22的径向方向可活动地设置在底座22上；

第一驱动部410与第一型芯210的数量相同且一一对应，第二驱动部420与第二型芯220的数量相同且一一对应；

第一驱动部410的径向外侧和第二驱动部420的径向外侧均具有驱动面430，第一型芯210的径向内侧和第二型芯220的径向内侧均具有配合面431，驱动面430与配合面431相互配合，且驱动面430和/或配合面431倾斜设置，在合模过程中，通过驱动面430与配合面431的作用，能够使第一型芯210和第二型芯220径向向外移动；

刚性型芯10具备开启状态和闭合状态；

当处于开启状态时，第一型芯210和第二型芯220在径向方向上相互错开；

当处于闭合状态时，第一型芯210和第二型芯220排列成环形结构；

具体的,当开启状态向闭合状态过渡过程时，第一驱动部410与第一型芯210相互配合、第二驱动部420与第二型芯220相互配合，以使第一型芯210和第二型芯220径向向外移动排列成以中心机构100为中心的环形结构；

第二型芯220的驱动面430上具有驱动结构，能够使且第二型芯220比第一型芯210先到达闭合状态的闭合位置。

需要说明的是，上述的“驱动面430和/或配合面431倾斜设置”的“倾斜”是指的沿轴向方向(即中心机构100的延伸方向)的截面为倾斜。

具体的，如图1中所示，驱动部(第一驱动部410和第二驱动部420)的驱动面430的径向内侧为竖直平面，径向外侧倾斜设置。进一步的，从上盖21到底座22的方向，型芯的径向外侧的截面逐渐减小。

相应的，型芯(第一型芯210和第二型芯220)的配合面431的径向外侧为竖直平面，径向内侧为倾斜设置。进一步的，从上盖21到底座22的方向，型芯的径向外侧的截面逐渐增大。

可以理解的是，这里驱动面430和/或配合面431也可为锥面。只要驱动面430和配合面431能够相互配合实现第二型芯220比第一型芯210先到达闭合状态的闭合位置即可。

还需要指出的是，在本实施例中，通过中心机构100，不仅可以实现二型芯比第一型芯210先到达闭合状态的闭合位置，还可以使得第一型芯210比第二型芯220先开模。具体的，后续详述通过中心机构100如何实现上述功能。

请继续参照图1至图8，以了解更多的结构细节。

在本实施例中，驱动面430和配合面431均径向向外倾斜。可以理解的是，在其他实施例中，可以仅仅驱动面430径向向外倾斜或者配合面431径向向外倾斜，只要第二型芯220比第一型芯210先到达闭合状态即可。

从图中可以看出，在本实施例中，第一驱动部410和第二驱动部420均是通过螺栓可拆卸地设置在模具的上侧板23上，上侧板23再与上盖21连接。在其他实施例中，第一驱动部410和第二驱动部420可以是直接设置在上盖21上的，只要驱动部固定设置以与型芯配合从而使第二型芯220先到达闭合状态即可。

第一型芯210和第二型芯220优选中心夹角一致，有利于毛坯的设计和制造，两者不同之处是一是两侧接触面夹角不同；第一型芯210侧边与第二型芯220外周面中心面的角度大于等于0°，优选为0-30°。第二型芯220的侧边的与第一型芯210的侧边配合。

可选的，刚性型芯10还包括多个加强结构；加强结构设置在型芯上，以保证型芯(第一型芯210和第二型芯220)有足够的支撑力情况下尽可能减轻重量。

从图中还可以看出，可选的,第一型芯210的数量与第二型芯220的数量相同，第一型芯210与第二型芯220依次间隔设置。当处于开启状态时，第一型芯210和第二型芯220在刚性型芯10的径向方向上相互错开；当处于闭合状态时，多个第一型芯210和多个第二型芯220排列成以中心机构100为中心的环形结构。

在本实施例中，驱动面430为斜面，该驱动面430用于使型芯(包括第一型芯210和第二型芯220，下同)径向向外运动，从而驱动第一型芯210和第二型芯220闭合，即达到闭合状态。斜面的倾斜角度(与竖直方向的夹角)优选为10°、15°、18°和20°中任一。

可选的，第一驱动部410和第二驱动部420的形状优选为梯形形状，斜面作为驱动型芯的主要结构。第一驱动部410和第二驱动部420两者数量相同，间隔周向排列；数量可以为2-10个，优选为3-5个。

相较于第一驱动部410，第二驱动部420可以使得当两个驱动部(第一驱动部410和第二驱动部420)同时向下做驱动运动时，第二驱动部420能够提前驱动第二型芯220到达预设合模位置(闭合状态)。为了实现这样的目的，可以通过设置不同的驱动面430角度，或通过设置第一、第二驱动部420的径向位置不同，同时，结合不同的驱动面430的形状实现。

在本实施例中，第一驱动部410和第二驱动部420的径向位置相同，便于加工、装配。进一步的，上述第二驱动部420包括本体和前驱凸起422，前驱凸起422设置在本体的底部，且前驱凸起422径向向外延伸；前驱凸起422的表面和本体的表面共同构成驱动面430，以使第二型芯220比第一型芯210先到达闭合状态。

在本发明的本实施例中，上述第二型芯220靠近第二驱动部420的驱动面430的一侧设置有竖直向下的滑动槽222；当处于闭合状态时，前驱凸起422与滑动槽222镶嵌配合以使环形结构形成封闭曲面。如此使得当模具处于闭合状态时，第一型芯210和第二型芯220径向向外移动排列成以中心机构100为中心的环形结构，从而使得该环形结构的最外圈形成与轮胎胎面密切配合的封闭曲面。

前驱凸起422可使第一驱动部410和第二驱动部420同时向下对型芯进行驱动运动时，第二驱动部420提前与第二型芯220接触，先驱动第二型芯220运动，避免第一型芯210和第二型芯220运动时互相碰撞。前驱凸起422的凸出的高度与型芯第一型芯210和第二型芯220的打开的滑动行程差值的相同，并同第二型芯220的结构相关，第二型芯220在对应前驱凸起422的位置设有滑动槽222，该滑动槽222优选为竖槽，也可以为斜度较小的斜槽。通过前驱凸起422，控制更加方便也容易加工。

前驱凸起422结构下落时，先与第二型芯220的配合面431接触，推动第二型芯220向外移动，后进入到该滑动槽222内，将第二型芯220直接推动到闭合状态的第二型芯220的合模位置。此时，闭合第一驱动部410会继续沿第一型芯210的配合面431将第一型芯210逐渐向外移动，从而实现第二型芯220的先移动到合模位置，第一型芯210后移动进入到合模位置，避免了两个型芯在合模运动时的干涉，避免或降低了两个型芯在合模运动时的摩擦，甚至磨损。

作为另外一种实施方式，前驱凸起422也可以设置在第二型芯220上的上部，此时第二驱动部420的驱动面430设有滑动槽222。

进一步的，中心机构100包括第一机构110、第二机构120和中间弹性件140；第二机构120设置在第一机构110上方，且第一机构110和第二机构120通过中间弹性件140轴向(沿模具的轴向方向，即中心机构100的延伸方向，下同)连接；第一型芯210的径向内侧通过第一连接机构与中心机构100可活动地连接，第二型芯220的径向内侧通过第二连接机构与中心机构100可活动地连接；第一连接机构与第一机构110可活动地连接，第二连接机构与第二机构120可活动地连接。当处于开启状态时，中心机构100、第一连接机构和第二连接机构相互作用，以使第一型芯210和第二型芯220在径向方向上相互错开。

需要指出的，在本实施例中，连接机构(包括第一连接机构和第二连接机构)与型芯的可活动连接具体指可转动连接，下同。在其他实施例中，连接机构与型芯的连接方式还可以是其他的方式，只要能实现上述功能即可。

可选的，在其他实施例中，第一机构110和第二机构120一体连接。

在开模时，第一机构110沿轴线方向向上移动，第一机构110通过第一连接机构带动第一型芯210径向向内移动；第一机构110继续沿轴线方向向上移动，因为中间弹性件140的缓冲作用，第一机构110移动预设距离后，第二机构120才沿轴线方向向上移动，这时第二机构120通过第二连接机构带动第二型芯220径向向内移动。如此实现了第一型芯210较第二型芯220完成开模，如此保障了型芯分步开模，改善了现有技术中胶囊开模不顺畅的问题。可以理解的是，在本发明的其他实施例中，使第一型芯210与第二机构120连接，以及使第二型芯220与第一机构110连接，可以实现开模顺序的改变。

具体的，中心机构100还包括连接杆130。第一机构110的端部设置有第一凹孔111，第二机构120具备第一凸起121，连接杆130的一端设置在第一凹孔111的底部，第一凸起121可活动地穿设在连接杆130的另一端；中间弹性件140套设在连接杆130上，第一凸起121通过中间弹性件140抵接在第一凹孔111中；中间弹性件140被配置提供使第一凸起121和第一凹孔111相互远离的弹性力。

优选的，第一机构110和第二机构120通过中间弹性件140轴向连接；

优选的，中间弹性件140为弹簧。在本实施例中，中间弹性件140为压缩弹簧。在本发明的本实施例中，第一连接机构的两端分别与第一型芯210、中心机构100可活动地连接；第二连接机构包括第二拉伸弹性件320，第二连接机构的两端分别与第二型芯220、中心机构100可活动地连接；

第二连接机构与中心机构100的连接位置高于第一连接机构与中心机构100的连接位置；

和/或，第一连接机构包括第一拉伸弹性件310，第一连接机构的两端分别与第一型芯210、中心机构100可活动地连接；第一拉伸弹性件310被配置为提供使第一型芯210向中心机构100移动的拉力，优选的为弹性力；

第二连接机构包括第二拉伸弹性件320，第二连接机构的两端分别与第二型芯220、中心机构100可活动地连接；第二拉伸弹性件320被配置为提供使第二型芯220向中心机构100移动的拉力，优选的为弹性力。

第一拉伸弹性件310提供使第一型芯210始终朝中心机构100移动的弹性力，第二拉伸弹性件320提供使第二型芯220始终朝中心机构100移动的弹性力。在第一拉伸弹性件310和第二拉伸弹性件320的作用下，

进一步的，第一拉伸弹性件310和第二拉伸弹性件320均为拉伸弹簧。可以理解的是，第一拉伸弹性件310和第二拉伸弹性件320还可以是其他的结构，只需要第一拉伸弹性件310具有将型芯朝向中心机构100拉伸的牵引弹性力即可，这里仅仅是一个示例。

进一步的，在本发明的本实施例中，上述第一连接机构还包括设置在第一型芯210内侧的第一连接部611，第一连接部611包括沿轴向(沿模具的轴向方向，即中心机构100的延伸方向，下同)布置的第一连接孔601，第一拉伸弹性件310的一端与任一第一连接孔601可活动地连接，第一拉伸弹性件310的另一端与中心机构100可活动地连接。通过调整第一拉伸弹性件310与多个第一连接孔601中任一的连接，从而使第一拉伸弹性件310具有不同拉伸弹力以将第一型芯210向中心机构100牵引的牵引力。需要说明的是，这里第一拉伸弹性件310与中心机构100的连接是可转动的连接或枢转的连接。

第二连接机构还包括设置在第二型芯220内侧的第二连接部621，第二连接部621包括沿轴向(沿模具的轴向方向，即中心机构100的延伸方向，下同)布置的第二连接孔601，第二拉伸弹性件320的一端与任一第二连接孔601可活动地连接，第二拉伸弹性件320的另一端与中心机构100可活动地连接。通过调整第二拉伸弹性件320与多个第二连接孔601中任一的连接，从而使第二拉伸弹性件320具有不同拉伸弹力以将第二型芯220向中心机构100牵引的牵引力。需要说明的是，这里第二拉伸弹性件320与中心机构100的连接是可转动的连接或枢转的连接。

从图中还可以看出，进一步的，第一连接机构还包括设置在第一机构110上的第一配合部612，第一配合部612包括沿轴向(沿模具的轴向方向，即中心机构100的延伸方向，下同)布置的第一配合孔602，第一拉伸弹性件310的一端与任一第一连接孔601可活动地连接，第一拉伸弹性件310的另一端与任一第一配合孔602可活动地连接。通过调整第一拉伸弹性件310与多个第一配合孔602中任一的连接，从而使第一拉伸弹性件310具有不同拉伸弹力以将第一型芯210向中心机构100牵引的牵引力。

进一步的，第二连接机构还包括设置在第二机构120上的第二配合部622，第二配合部622包括沿轴向(沿模具的轴向方向，即中心机构100的延伸方向，下同)布置的第二配合孔602，第二拉伸弹性件320的一端与任一第二连接孔601可活动地连接，第二拉伸弹性件320的另一端与任一第二配合孔602可活动地连接。通过调整第二拉伸弹性件320与多个第二配合孔602中任一的连接，从而使第二拉伸弹性件320具有不同拉伸弹力以将第二型芯220向中心机构100牵引的牵引力。

优选的，第一配合孔602的高度高于第二配合孔602的高度。通过这样设置，在中心机构100上升时，可以使第一型芯210先被回拉开模。

连接孔601和配合孔602相互配合可以调节拉伸弹性件的位置，较好的适应气缸不同行程或气缸运动时超程导致的型芯(第一型芯210和第二型芯220)受到的拉力过大、过小等状况，保护了第一型芯210和第二型芯220因气缸运动异常情况下的强制拉伸、撞击等问题而使型芯的精度不受到损害。

进一步的，在本发明的其他实施方式中，第一连接机构包括第一铰链机构，第一铰链机构的两端分别与第一型芯210、中心机构100可活动地连接；和/或第二连接机构包括第二铰链机构，第二铰链机构的两端分别与第二型芯220、中心机构100可活动地连接。

具体的，中心机构100为一个整体式的水缸环座，第一连接机构与第二连接机构分别与上述水缸环座铰链连接(如本司专利号为201710103482.7的专利文件的方案)。第一型芯210具有第一通孔，第一铰链机构通过销轴720可活动地设置在第一通孔中，且沿第一通孔的延伸方向，第一铰链机构径向移动；第二型芯220具有第二通孔，第二铰链机构通过销轴720可活动地设置在第二通孔中，且沿第二通孔的延伸方向，第二铰链机构径向移动。通过不同通孔与不同销轴720的配置差别，实现了模具在开启状态时第一型芯210和第二型芯220在径向方向上相互错开。

需要说明的是，在本发明的其他实施例中，第一连接机构和第二连接机构可以均是弹性件，第一连接机构和第二连接机构可以均是铰链结构；或者第一连接机构和第二连接机构中一个为铰链结构，另一个为弹性件结构的方式，只要能够实现模具在开启状态时第一型芯210和第二型芯220在径向方向上相互错开即可。

从图中还可以看出，在本发明的其他实施例中，第二驱动部420的驱动面430的倾斜角度大于第一驱动部410的驱动面430的倾斜角度，以使第二型芯220比第一型芯210先到达闭合状态。如此使得当处于闭合状态时，第一型芯210和第二型芯220径向向外移动排列成以中心机构100为中心的环形结构，该环形结构的最外圈形成与轮胎胎面密切配合的封闭曲面，且第二型芯220比第一型芯210先到达闭合状态。

进一步的，刚性型芯10还包括径向导向机构；沿底座22的径向方向，第一型芯210和第二型芯220分别与导向机构可滑动地连接。

可选的，在本发明的本实施例中，上述径向导向机构包括铰链座710和销轴720；铰链座710具备沿沿轮胎模具20底座22的径向方向的延伸的滑槽711；第一型芯210和第二型芯220分别通过销轴720可滑动地设置在滑槽711中。如此使得型芯在径向方向的移动更加平稳、可靠。

第一型芯210和第二型芯220上均组装有销轴720，在铰链座710上滑槽711内滑动，铰链座710的工作槽宽度可限制型芯(第一型芯210和第二型芯220)运动时的左右偏摆，铰链座710底部设计的平台与型芯底部为间隙配合，间隙设计0.05-0.15mm，可限制型芯(第一型芯210和第二型芯220)运动时上下摆动，使型芯只能沿轴向直线运动。

进一步的，为了解决橡胶胶囊加热效率低、加热不均等缺点，型芯(第一型芯210和第二型芯220)内可设计蒸汽室或其它加热方式用途的孔等结构，使刚性型芯可直接加热轮胎胎坯；提高了换热效率，节省的轮胎的制造成本。这种蒸汽室优选钻孔方式构成，孔相互连通则可通入热蒸汽对轮胎进行加热；也可以装入热电偶加热。

第一驱动部410和第二驱动部420分别与模具的上侧板23(或上盖21)连接，第一驱动部410和第二驱动部420能够随模具上升或下落。硫化机每次开合模的液压缸压力和/或行程可能出现不完全一致的情况，如此第一驱动部410和第二驱动部420因行程超程时，会对第一型芯210和第二型芯220过度驱动造成损坏情况；或第一驱动部410和第二驱动部420行程不足无法完全驱动第一型芯210和第二型芯220达到闭合状态。

为了改善上述问题，在驱动部(包括第一驱动部410和第二驱动部420)与上侧板23或上盖21之间安装调节装置500，调节装置500能够对驱动部的行程进行微调作用，可保护在驱动部超程时不会对对型芯(包括第一型芯210和第二型芯220)过度压迫而造成变形。

进一步的，在本发明的本实施例中，上述刚性型芯10还包括调节装置500；调节装置500包括调节螺栓510和第一弹性件520；第一弹性件520套设在调节螺栓510的螺杆上。可选的，在本实施例中，第一驱动部410和第二驱动部420的上端均设置有安装孔530。调节装置500设置在安装孔530中，且调节螺栓510用于将第一弹性件520抵接在上盖21上。需要说明得是，在其他实施例中，安装孔530也可以设置在上侧板23上。

可选的，第一弹性件520为压缩弹簧或蝶形弹簧，通过调节螺栓510的松紧实现上升调节作用。通过弹性件能够保证模具开启、闭合过程的稳定进行。

第一弹性件520(压缩弹簧或蝶形弹簧)的有益效果包括：一可以将驱动板(第一驱动部410和第二驱动部420)精确的定位安装；二可以调节硫化机行程变化时补偿闭合第一驱动部410和第二驱动部420的行程和驱动力，使第一型芯210和第二型芯220闭合效果良好；三是硫化机行程超程时，弹簧的压缩可保护闭合第一驱动部410和第二驱动部420时对于第一型芯210和第二型芯220的过度压迫，不至于使第一型芯210和第二型芯220受到损害变形。

使用时，当硫化机气缸向上运动时，驱动第一机构110向上运动，拉动拉伸弹性件使第一型芯210先向内收缩，使第一型芯210、第二型芯220出现间隙，硫化机气缸继续向上运动，第一机构110内的中间弹性件140受力，驱动第二机构120同步向上运动，则第二机构120驱动拉伸弹性件拉动第二型芯220向内收缩；第一机构110、第二机构120不同的运动顺序，保证了第一型芯210、第二型芯220按相同顺序运动，避免两者发生干涉和碰撞。

当硫化工作完成后，硫化机向上运动打开模具；同时带动第一驱动部410和第二驱动部420向上运动，此时第一型芯210和第二型芯220两侧不同夹角的接触面在轮胎的收缩力压迫下处于相互平衡状态，不会发生运动。之后硫化机中心气缸向上行，带动第一机构110、第二机构120驱动第一型芯210和第二型芯220向内收缩至比轮胎内径还小的状态(即开启状态)，可顺利取出轮胎；此时的状态，还可以比较轻松的装入新轮胎的胎坯。之后中心气缸向下行，带动第一机构110、第二机构120向下行，拉伸弹性件由拉紧状态变成松弛状态，此时不会导致第一型芯210和第二型芯220的强制运动，还保持原来的收缩状态。直至模具下行进入收缩状态时，第一驱动部410和第二驱动部420先于模具闭合之前对第一型芯210和第二型芯220进行驱动扩张，第二驱动部420端部的提前驱动凸台，使第二型芯220先于第一型芯210向外运动，模具继续下行，第一驱动部410再接触第一型芯210，此时第一型芯210和第二型芯220方可同步运动；此时闭合第二驱动部420上的驱动凸台滑入第二型芯220的滑动槽222，防止损坏第二型芯220。第一型芯210和第二型芯220恢复环形状态后，撑开轮胎胎坯(即闭合状态)；当模具完全闭合后，轮胎进入硫化生产状态。

本发明实施例的有益效果是：

1.拉伸弹性件作为驱动件，具有行程变化较大，运动具有缓冲效应，可以较好适应硫化机气缸运动的行程不稳定的状态；避免刚性连接的气缸行程超过规定行程时强制拉伸致使型芯发生损坏而影响闭合精度出现跑胶现象。通过弹性件能够保证模具开启、闭合过程的稳定进行。

2.型芯内部空间较大，机械结构刚性足，可安置测温装置，更好的调节硫化温度和时间。

3.本发明并未对现有的硫化机和模具进行大幅改动，较好的适用于各类蒸锅式、热板式硫化机和模具，可减少模具和硫化机的改造成本和周期，快速应用于生产。

4.驱动部(第一驱动部410和第二驱动部420)与上侧板23或上盖21连接间可设置调节装置500，对于硫化机压力发生变化时进行调节，避免了行程不足或行程超程对型芯的损坏。

5.铰链座710作为重要的连接零件，还起着导向和定位作用，避免型芯运动时发生偏摆，造成不均匀磨损后个别竖缝间隙超差进而导致跑胶的作用；同时铰链座710和铰链轴为结构简单成本便宜的易损件，可通过更换铰链座710和铰链轴来进行维护，降低了后期的维护成本。

6.因型芯夹角不同，型芯在开合运动时运动顺序需要严格按照设计意图进行，而本发明第一驱动部410和第二驱动部420结构略有不同，解决了第一型芯210和第二型芯220运动顺序问题，第二驱动部420端部比第一驱动部410多出的结构，可以使第一驱动部410尚未接触第一型芯210时，第二驱动部420已经先行推动第二型芯220向外运动，保证了型芯不会发生运动碰撞和干涉；在型芯运动不再发生干涉时，驱动部同时驱动型芯运动，而第二型芯220设计的滑动槽222恰好让第二驱动部420先驱结构滑入槽内，不再起主要作用。

7.一般型芯设计内部成整体腔，这样型芯就不能加工气孔以利于轮胎在硫化时排出气体，而本发明的型芯同过钻孔行程加热介质的回路或直接在孔内加热，加热孔之间的距离可以加工排气孔，是轮胎与型芯之间的气体得以排出，硫化的轮胎质量更高。

8.型芯作为独立的零件，外形可设计成与轮胎内腔形状相一致的轮廓，也可以设计成直面或曲面，分别适用于充气胎、免充气轮胎、翻新胎等不同的用途轮胎。

9.连接孔601和配合孔602可调节弹簧拉力和行程，使各组件比较好的匹配。

10.通过这种方式开模，模具结构更加稳定；同时无需复杂的机械结构实现对刚性型芯的驱动，也无需硫化机的复杂的驱动机构动作,有利于节省空间，降低设备成本。

实施例2

请参照图9，从图中可以看出，本发明的本实施例提供一种刚性型芯10，其与实施例一大致相同，不同的是在本实施例中，第二型芯220并未设置前驱凸起422，第一驱动部410也没有滑动槽222。

在本实施例中，第二型芯220的配合面431的倾斜角度大于第一型芯210的配合面431的倾斜角度，以使第二型芯220比第一型芯210先到达闭合状态。这样的设置方式结构简单、加工便利，且能够保障当处于闭合状态时，第二型芯220比第一型芯210先到达闭合状态。

实施例3

请参照图10和图11，从图中可以看出，本发明的本实施例提供一种刚性型芯10，其与实施例一大致相同，不同的是在本实施例中，第二型芯220并未设置前驱凸起422，第二驱动部420也没有滑动槽222。

在本实施例中，在合模时，第二驱动部420的下部外侧的驱动面430推动第二型芯220的内侧的配合面431径向向外移动。第二型芯220的配合面431的倾斜角度大于第一型芯210的配合面431的倾斜角度，且第二型芯220内侧的配合面431上部的倾斜角度大于配合面431下部的倾斜角度，以使第二型芯220比第一型芯210先到达闭合状态。

具体的，该配合面431为与驱动面430配合的表面。从图中看出，相较于实施一中的方案，本实施例中的第二型芯220的配合面431并不是单一的斜面，而是包括相互连接的第一倾斜段441和第二倾斜段442。其中第一倾斜段441位于第二型芯220的上部，第二倾斜段442位于第一倾斜段441的下部。第一倾斜段441的倾斜角度大于第二倾斜段442的倾斜角度。如此保障当处于闭合状态时，第二型芯220比第一型芯210先到达闭合状态。

实施例4

请参照图12，从图中可以看出，本发明的本实施例提供一种刚性型芯，其与实施例一大致相同，不同的是在本实施例中，第一机构110和第二机构120一体连接。

具体的，第一型芯210具有第一通孔，第一铰链机构通过销轴可活动地设置在第一通孔中，且沿第一通孔的延伸方向，第一铰链机构径向移动；第二型芯220具有第二通孔，第二铰链机构通过销轴可活动地设置在第二通孔中，且沿第二通孔的延伸方向，第二铰链机构径向移动。

第二通孔相较于底座的高度高于第一通孔相较于底座的高度，或者通过不同通孔与不同销轴的配置差别，实现了模具在开启状态时第一型芯210和第二型芯220在径向方向上相互错开。

进一步的，如图12所示，第一型芯210和第二型芯220在同一水平高度；第一铰链机构与第一型芯210连接的连接点，以及第二铰链机构与第二型芯220连接的连接点处于同一水平高度；第二链机构与中心机构100连接的连接点的高度，大于第一链机构与中心机构100连接的连接点的高度。且第一型芯210和第二型芯220的高度相同。

实施例5

本发明的本实施例提供一种轮胎模具20，其包括上盖21、底座22和上述的刚性型芯10；第一驱动部410和第二驱动部420均设置在上盖21上；第一型芯210和第二型芯220均配置沿底座22的径向方向可活动地设置在底座22上。

可选的，一种模具，包括上侧板23、下侧板24、花纹部分、导向件、上盖21、底座22等，上侧板23、下侧板24的型腔部分与轮胎胎侧面要求一致；上侧板23分别与第一驱动部410和第二驱动部420相连接；下侧板24与铰链座710相连接；刚性型芯为机械式，不再需要装夹橡胶胶囊用的夹具。

在其他实施方式中，可以是没有侧板的模具。上盖21均与第一驱动部410和第二驱动部420相连接；底座22与铰链座710相连接。另外，此刚性型芯结构比较独立，可根据硫化机进行设计匹配，该刚性型芯与轮胎内部结构相关，对于轮胎的花纹部分不需要作任何改变。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种刚性型芯，其特征在于，包括：

中心机构、多个第一型芯、多个第二型芯，以及多个固定设置的第一驱动部和多个固定设置的第二驱动部；

所述第一型芯与所述第二型芯的数量相同，所述第一型芯与所述第二型芯周向均匀分布且依次间隔设置；所述第一型芯的底部和所述第二型芯的底部均配置为沿轮胎模具底座的径向方向可活动地设置在所述底座上；

所述第一驱动部与所述第一型芯的数量相同且一一对应，所述第二驱动部与所述第二型芯的数量相同且一一对应；所述第一驱动部的径向外侧和所述第二驱动部的径向外侧均具有驱动面，所述第一型芯的径向内侧和所述第二型芯的径向内侧均具有配合面，所述驱动面与所述配合面相互配合，且所述驱动面和/或所述配合面倾斜设置，在合模过程中，通过所述驱动面与配合面的作用，能够使所述第一型芯和第二型芯径向向外移动；

所述刚性型芯具备开启状态和闭合状态；

当处于所述开启状态时，所述第一型芯和所述第二型芯在径向方向上相互错开；

当处于所述闭合状态时，所述第一型芯和所述第二型芯排列成环形结构；

所述第二型芯的驱动面上具有驱动结构，能够使所述第二型芯比所述第一型芯先到达闭合状态的闭合位置。

2.根据权利要求1所述的刚性型芯，其特征在于：

所述中心机构包括第一机构、第二机构和中间弹性件；

所述第二机构设置在所述第一机构上方，且所述第一机构和所述第二机构轴向连接；

所述第一型芯的径向内侧通过第一连接机构与所述中心机构可活动地连接，所述第二型芯的径向内侧通过第二连接机构与所述中心机构可活动地连接；

所述第一连接机构与所述第一机构可活动地连接，所述第二连接机构与所述第二机构可活动地连接；

优选的，所述第一机构和所述第二机构通过所述中间弹性件轴向连接；

优选的，所述中间弹性件为压缩弹簧。

3.根据权利要求1或2所述的刚性型芯，其特征在于：

所述第一型芯的径向内侧通过第一连接机构与所述中心机构可活动地连接，所述第二型芯的径向内侧通过第二连接机构与所述中心机构可活动地连接；

所述第一连接机构的两端分别与所述第一型芯、所述中心机构可活动地连接；所述第二连接机构包括第二拉伸弹性件，所述第二连接机构的两端分别与所述第二型芯、所述中心机构可活动地连接；

所述第二连接机构与所述中心机构的连接位置高于第一连接机构与所述中心机构的连接位置；

和/或，所述第一连接机构包括第一拉伸弹性件，所述第一连接机构的两端分别与所述第一型芯、所述中心机构可活动地连接；

所述第二连接机构包括第二拉伸弹性件，所述第二连接机构的两端分别与所述第二型芯、所述中心机构可活动地连接；优选的，所述第一拉伸弹性件和所述第二拉伸弹性件均为拉伸弹簧。

4.根据权利要求3所述的刚性型芯，其特征在于：

所述第一连接机构还包括设置在所述第一型芯内侧的第一连接部，所述第一连接部包括沿轴向布置的第一连接孔，所述第一拉伸弹性件的一端与任一所述第一连接孔可活动地连接，所述第一拉伸弹性件的另一端与所述中心机构可活动地连接；

所述第二连接机构还包括设置在所述第二型芯内侧的第二连接部，所述第二连接部包括沿轴向布置的第二连接孔，所述第二拉伸弹性件的一端与任一所述第二连接孔可活动地连接，所述第二拉伸弹性件的另一端与所述中心机构可活动地连接；

优选的，所述第一连接机构还包括设置在所述中心机构上的第一配合部，所述第一配合部包括沿轴向布置的第一配合孔，所述第一拉伸弹性件的一端与任一所述第一连接孔可活动地连接，所述第一拉伸弹性件的另一端与任一所述第一配合孔可活动地连接；

优选的，所述第二连接机构还包括设置在所述中心机构上的第二配合部，所述第二配合部包括沿轴向布置的第二配合孔，所述第二拉伸弹性件的一端与任一所述第二连接孔可活动地连接，所述第二拉伸弹性件的另一端与任一所述第二配合孔可活动地连接；

优选的，第一配合孔的高度高于第二配合孔的高度。

5.根据权利要求2所述的刚性型芯，其特征在于：

所述第一连接机构包括第一铰链机构，所述第一铰链机构的两端分别与所述第一型芯、所述中心机构可活动地连接；和/或所述第二连接机构包括第二铰链机构，所述第二铰链机构的两端分别与所述第二型芯、所述中心机构可活动地连接。

6.根据权利要求1或2所述的刚性型芯，其特征在于：

所述驱动面径向向外倾斜，所述第二驱动部的所述驱动面的倾斜角度大于所述第一驱动部的所述驱动面的倾斜角度，以使所述第二型芯比所述第一型芯先到达闭合状态。

7.根据权利要求1或2所述的刚性型芯，其特征在于：

所述第二驱动部包括本体和前驱凸起，所述前驱凸起设置在所述本体的底部，且所述前驱凸起径向向外延伸；所述前驱凸起的表面和所述本体的表面共同构成所述驱动面，以使所述第二型芯比所述第一型芯先到达闭合状态。

8.根据权利要求7所述的刚性型芯，其特征在于：

所述第二型芯靠近所述第二驱动部的所述驱动面的一侧设置有滑动槽；当处于闭合状态时，所述前驱凸起与所述滑动槽镶嵌配合；

优选的，所述滑动槽竖直向下设置。

9.根据权利要求1或2所述的刚性型芯，其特征在于：

在合模时，所述第二驱动部的下部外侧推动所述第二型芯的内侧面径向向外移动；

优选的，所述第二型芯的配合面的倾斜角度大于所述第一型芯的配合面的倾斜角度，且所述第二型芯内侧的配合面上部的倾斜角度大于配合面下部的倾斜角度，以使所述第二型芯比所述第一型芯先到达闭合状态。

10.一种轮胎模具，其特征在于：

所述轮胎模具包括上盖、底座和权利要求1-9中任一项所述的刚性型芯；所述第一型芯和所述第二型芯均配置沿所述底座的径向方向可活动地设置在所述底座上。