CN110228150B - 刚性内模组件、轮胎模具以及硫化设备 - Google Patents

Abstract

一种刚性内模组件包括：刚性内模，其包括多个第一部段和多个第二部段，第一部段和第二部段能够在收拢位置和扩张位置之间切换，在扩张位置中，第一部段和第二部段相互交替地设置，从而形成环状结构，而在收拢位置中，第一部段相对于第二部段处于升高的位置。还包括驱动组件，该驱动组件分别驱动第一部段和第二部段的径向运动和轴向升降运动。还涉及包括该刚性内模组件的轮胎模具以及硫化设备。通过上述结构的刚性内模组件，可避免其中的各部段的相互干扰，且能适用于较大规格范围的轮胎。

Description

刚性内模组件、轮胎模具以及硫化设备

技术领域

本发明涉及一种用于轮胎硫化的设备，具体涉及包括在该轮胎硫化设备中的轮胎模具，更具体地是涉及该轮胎模具中的内模。

背景技术

在轮胎的制造过程中，需要对轮胎进行硫化处理。在轮胎硫化过程中，生胎被加载到轮胎硫化设备上，具体是加载到轮胎模具上，经过适当时间的适宜处理（例如加热加压等），从而硫化成成品轮胎。

在现有的轮胎硫化处理过程中，通常在轮胎内侧通过胶囊充气的方式来对轮胎进行硫化定形，例如在轮胎内侧设置胶囊，并对该胶囊充入氮气、高温蒸汽等。

胶囊充气工艺存在一些问题。例如，胶囊是柔性体，充气的胶囊中难以对胎坯施加足够的压力促进胶料再分配，而且胶囊壁的厚度通常也会存在差异，胶囊膨胀形状尺寸精度低，而在胎坯成型时胶料分布也会不均匀。这些因素都会导致最终得到的成品轮胎的均匀性和动平衡性难以达到预期的效果。

针对胶囊充气硫化工艺存在的上述缺陷，近来在业内开发出了刚性内模技术来替代胶囊充气工艺。刚性内模包括多个部段，这些部段在驱动机构的作用下按照预设的程序径向扩张，以压抵轮胎内侧，从而对轮胎施加压力，而在硫化处理完成之后，这些部段又可在驱动机构的作用下按照预设的程序径向收拢，从而允许操作人员将硫化好的轮胎取下以及将后续需要进行硫化的胎坯装载到轮胎模具上。

在硫化过程中，刚性内模外形固定， 且能够对胎坯施加足够的压力，进而使胶料流动，从而能够重新分配胶料，使得经硫化的轮胎能够实现较好的均匀性和动平衡性。

不过，目前的刚性内模也存在一些问题。例如，刚性内模一般包括交替布置的两组部段，即一组第一部段和一组第二部段，在收拢和扩张时，第一部段和第二部段分别以不同的速度径向移动。这种结构所存在的一个问题是，第一部段和第二部段在收拢和扩张的过程中会发生互相干扰的现象。此外，该刚性内模的第一部段和第二部段的行程有限，从而其所适用的轮胎规格范围较小。

因此，需要一种改进结构的刚性内模，进而改进包括该刚性内模的轮胎模具以及硫化设备，其能够解决以上所述的现有技术所存在的问题。

发明内容

本发明是为了解决以上所述的现有技术所存在的技术问题而做出的。本发明的目的是提供一种用于轮胎模具的改进结构的刚性内模，该刚性内模中的各部段能够互不干扰地收拢和扩张。进一步的，该改进结构的刚性内模还能够适用于较大范围规格的轮胎。

本发明的上述目的通过具有如下结构的刚性内模组件来实现，该刚性内模组件包括：刚性内模，刚性内模包括多个第一部段和多个第二部段，第一部段和第二部段能够在收拢位置和扩张位置之间切换，其中，在扩张位置中，第一部段和第二部段相互交替地设置，从而形成环状结构，而在收拢位置中，第一部段相对于第二部段处于升高的位置；以及驱动组件，驱动组件分别驱动第一部段和第二部段的径向运动和轴向升降运动；其中，驱动组件包括：第一上环，第一上环与第一部段相连接，且第一上环的轴向升降运动带动第一部段的径向运动；第一下环，第一下环与第一部段相连接，且第一下环的轴向升降运动带动第一部段沿轴向升降；第二上环，第二上环与第二部段相连接，且第二上环的轴向升降运动带动第二部段的径向运动；以及第二下环，第二下环与第二部段相连接，且第二下环的轴向升降运动带动第一部段和第二部段的轴向升降运动。

通过上述结构的刚性内模组件，可以独立地收拢和扩张第一部段和第二部段，避免它们在收拢和扩张的过程中互相干扰，并且处于升高的位置的第一部段为第二部段提供更大的径向运动行程，从而使得本发明可适用于更大规格范围的轮胎。

在一种较佳的具体结构中，在第一上环的上端设置有第一连接环，第一连接环通过第一连接杆与第一部段相连接；其中，第一连接杆的一端铰接在第一连接环上，第一连接杆的另一端铰接在第一部段上；和/或，在第二上环的上端设置有第二连接环，第二连接环通过第二连接杆与第二部段相连接；其中，第二连接杆的一端铰接在第二连接环上，第二连接杆的另一端铰接在第二部段上。

较佳地，第一连接杆的至少一端上设置有第一关节轴承；和/或第二连接杆的至少一端上设置有第二关节轴承。例如，第一连接杆和/或第二连接杆的至少一端上设置有螺纹部分，该螺纹部分与相对应的关节轴承螺纹连接在一起。进一步地，第一连接杆和/或第二连接杆可以在两端都具有螺纹部分，它们呈双头螺柱的形式，并且在它们的两端上都连接有关节轴承。

这样，在刚性内模的各部件运动时，允许连接杆绕某一端作微量的摆动，这样的微量摆动有助于避免刚性内模的自锁。

较佳地，第一连接杆和/或第二连接杆为可伸缩的连接杆。将连接杆设置成可伸缩的可允许对连接杆的长度进行调节，进而可调节第一部段和第二部段所组成的内环的圆度。此外，还可使本发明的刚性内模能够适用于更大规格范围的轮胎。

刚性内模组件较佳地还可包括：第一托架，第一托架与第一下环相连接，第一部段承载在第一托架上，且可在第一托架上沿径向运动；和/或第二托架，第二托架与第二下环相连接，第二部段承载在第二托架上，且可在第二托架上沿径向运动。例如，在一种具体结构中，第一下环可连接在第一托架的下端，第二下环可连接在第二托架的下端。当然，第一和第二下环也可连接在第一和第二托架上的其它适当位置处。

第一托架和第二托架起到了承载第一部段和第二部段的作用，并且能够整体地抬高和降低第一部段和/或第二部段。

在一种具体的优选结构中，第一托架包括支承件，在支承件的上端连接有横臂，在横臂上设置有第一导引部件，而在第一部段的面向横臂的一侧上设置有第一导引配合部件，其中第一导引部件和第二导引配合部件相互配合；和/或第二托架上设置有第二导引部件，而在第二部段的面向第二托架的一侧上设置有第二导引配合部件，其中第二导引部件和第二导引配合部件相互配合。

此种导引部件和导引配合部件的结构构成导引组件，可有助于规定第一部段和第二部段的径向运动路径，进而有助于避免第一部段和第二部段在收拢和扩张的过程中互相干扰。其中，通过导引部件和导引配合部件之间的相互作用，引导第一部段和第二部段的径向移动，使得内模的开模和合模的过程能够顺畅进行，且运动轨迹恒定、精确，避免第一部段和第二部段之间互相干扰，且提高内模的合模精度。

通过设置第一托架，可利用该第一托架以承托的方式将第一部段升起，在上升过程中使得第一部段始终连接于第一托架，避免第一部段发生周向偏移，确保内模能够顺利且以高精度地合模。

为了进一步确保第一部段和第二部段在扩张位置时互相交替地定位，在第二托架上设置有定位部，在扩张位置中，通过该定位部将各第一部段交替地定位在各第二部段之间。

该定位部提高了第一部段和第二部段之间相对定位的精度，从而有助于提高内模的合模精度。

在一种具体的较佳结构中，定位部包括多个容纳槽，在扩张位置中，横臂容纳在容纳槽中。

进一步地，该定位部可包括限位部件，而在横臂的面对第二托架的一侧上设置有定位孔，在扩张位置中，限位部件与定位孔相配合。当然，限位部件和定位孔的设置位置也可互换。限位部件可以形成在上述容纳槽中，或者，在没有设置容纳槽的情形中，限位部件可直接形成在第二托架的上表面上，比如直接在第二托架的上表面上设置定位槽，而在横臂的面对第二托架的一侧上设置有定位凸起。

较佳地，限位部件包括柱状部分和位于所述柱状部分的顶部上的锥形部分。其中，在限位部件和定位孔开始最初地互相配合时，该锥形部分有助于将限位部件引导到定位孔中，而在限位部件和定位孔相互配合好之后，由柱状部分能够对第一托架进行更加精准的定位。

进一步较佳的，容纳槽中还设置有至少一个承托板，多个承托板的上端面齐平。该承托板可以是可拆卸地安装在容纳槽中，或者也可以一体形成在容纳槽中，用于承托横臂，保证其定位精度，特别是水平定位精度，而无需对容纳槽的加工精度有很高的要求。

较佳地，在支承件和各横臂之间连接有肘板，在第二托架中形成有避让槽，在扩张位置中，肘板嵌入到避让槽中。该肘板可稳定支承件与横臂之间的连接。

较佳地，第一导引部件是第一导轨和第一滑块中的一种，第一导引配合部件是第一导轨和第一滑块中的另一种；和/或第二导引部件是第二导轨和第二滑块中的一种，第二导引配合部件是第二导轨和第二滑块中的另一种。其中的导轨可以是工字形的导轨，相应地，滑块中形成有工字形的滑槽。此种工字形的配合结构在起到导引作用的同时，还能够起到轴向限位的作用。

较佳地，第一部段包括第一鼓瓦，第一鼓瓦的侧面沿着径向向内的方向渐扩；以及第二部段包括第二鼓瓦，第二鼓瓦的侧面沿着径向向内的方向渐缩。这样的设置可允许在收拢时首先收拢第一部段，然后再收拢第二部段。

较佳地，驱动组件包括：第一驱动部，第一驱动部独立地驱动第二下环；第二驱动部，第二驱动部独立地驱动第一下环；第三驱动部，第三驱动部独立地驱动第二上环；以及第四驱动部，第四驱动部独立地驱动第一上环。其中，第一～第四驱动部的具体实现形式可以根据需要来设置，例如可为气缸、诸如油缸之类的液压缸、电动驱动等。各驱动部所包括的具体驱动装置的数量也可根据需要来选取。其中较佳地，驱动部的驱动装置可为油缸，且第一～第三驱动部较佳地包括2～4个油缸、更佳地包括2个油缸，而第四驱动部较佳地包括1～2个油缸，更佳地包括1个油缸。

还公开了一种轮胎模具，该轮胎模具包括外模和如上所述的刚性内模组件。而其中的外模结构可以是现有技术中常规结构的外模。

还涉及一种硫化设备，该硫化设备包括如上所述的轮胎模具。

附图说明

附图中示出了本发明的非限制性的较佳实施结构，结合附图，可使本发明的特征和优点更加明显。其中：

图1a示出了本发明的硫化设备的剖视图。

图1b示出了图1所示的硫化设备的立体图。

图2示出了图1的硫化设备的轮胎模具中的刚性内模组件的剖视图，其中该刚性内模处于收拢位置。

图3示出了刚性内模的立体图，其中第一部段收拢到位而第二部段未收拢到位。

图4示出了刚性内模的一个第一部段的立体图。

图5示出了刚性内模的一个第二部段的立体图。

图6示出了用于刚性内模组件中的连接杆的剖视图。

图7示出了刚性内模组件中的第一托架的正视图。

图8示出了刚性内模组件中的第二托架的立体图。

图9示出了轮胎模具外模的剖视图。

图10示出了处于收拢位置的硫化设备的立体图。

图11示出了正在对外模进行开模的硫化设备的立体图。

图12a～12d示出了正在对刚性内模进行开模的硫化设备的立体图，其中为了清楚地显示，将已经开模的外模及轮胎省略。

图13示出了在外模和内模都已被开模且轮胎被取下的状态下的硫化设备的立体图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当了解，附图中所示的仅仅是本发明的较佳实施例，其并不构成对本发明的范围的限制。本领域的技术人员可以在附图所示的实施例的基础上对本发明进行各种显而易见的修改、变型、等效替换，并且，除非有相反的说明或者明显有矛盾，以下所述不同的具体实施例方式中的特征都可以任意地组合。这些都落在本发明的保护范围之内。

在以下的公开中，所使用的“轴向”、“径向”、“周向”等方向术语是以刚性内模为基准的。其中，“轴向”指的是沿着刚性内模的中心轴线的方向，“径向”指的是与该中心轴线相垂直的方向，而“周向”则是指围绕这该中心轴线的方向。

图1a示出了本发明的硫化设备1的剖视图，图1b则示出了该硫化设备1的立体图。如图1所示，硫化设备1主要包括刚性内模组件100、外模200和热板300，其中，刚性内模组件100包括刚性内模和用于驱动刚性内模的各个部件的驱动组件，外模200设置在刚性内模的外侧，在外模和刚性内模之间的是用于容纳轮胎的空间。刚性内模组件100和外模200组成了硫化设备1的轮胎模具10。硫化设备1还包括热板300，轮胎模具10支承在该热板300上，从而轮胎模具10中的轮胎在硫化过程中可由热板300加热。

驱动组件包括第一上环131、第一下环132、第二上环135和第二下环136，它们由中心机构所包括的驱动部（例如气缸、液压缸等）所驱动，进而驱动刚性内模的各个部件。这将在下文中详细描述。

<刚性内模的结构>

图2显示的是硫化设备1的轮胎模具10中的刚性内模组件100的剖视图，图3则示出了该刚性内模组件100的立体图，图中显示的是刚性内模组件100的各个部段处于收拢的状态。

如图2和3所示，刚性内模组件100包括沿周向布设的多个第一部段110和多个第二部段120。其中，第一部段110的数量较佳地与第二部段120的数量相同，且第一部段110和第二部段120可在收拢位置和扩张位置之间切换，在扩张位置中，第一部段110和第二部段120相互交替地设置，从而形成完整的环状部，而在收拢位置，第一部段110和第二部段120相分离，并且，第一部段110和第二部段120的数量分别至少为2个，较佳地为4～8个。例如，在图3中的立体图所示的结构中包括6个第一部段110和6个第二部段120。

第一部段110和第二部段120能够径向地移动，从而在收拢状态和扩张状态之间切换。并且，如图2和3中所示的，在收拢和扩张过程中，第一部段110还可相对于第二部段120上升和下降，从而避免第一部段110和第二部段120之间在收拢和扩张过程中相互干扰。当第一部段110和第二部段120扩张到位时，第一部段110和第二部段120将拼接成完整的环形，从而可以抵压轮胎内侧，向轮胎施加足够的压力，如将在下文中更详细地描述的。

图4示出了第一部段110的立体图，其中清楚地显示出第一部段110的结构。第一部段110的主体包括第一鼓瓦113，该第一鼓瓦113固定连接到第一连接座114，例如通过螺钉等部件可拆卸地连接到第一连接座114上，或者也可以通过焊接等方式固定连接到第一连接座114上。第一鼓瓦的侧面115沿着径向向内的方向逐渐扩张。

在第一连接座114上设置有第一部段叉部111，该第一部段叉部111用于连接将在下文中公开的第一连接杆133相连接。在第一连接座114的底部设置有第一滑块112，该第一滑块112与也将在下文中详细描述的第一导轨142相配合。

图5中示出了第二部段120的立体图。可以看到，第二部段120的结构与第一部段110大致类似，包括第二鼓瓦123和与第二鼓瓦123相连接的第二连接座124，在第二连接座124上形成有第二部段叉部121，在第二连接座124的底部设置有第二滑块122。与第一鼓瓦113不同的是，第二鼓瓦123的侧面125沿着径向向内的方向逐渐收缩。这样，在收拢刚性内模的各部段的过程中，可允许第一部段110首先收拢，然后再收拢第二部段120。

回到图2和3，同时结合图1a和1b，来具体描述刚性内模组件100的驱动组件的结构。

如图1a中所示的，刚性内模组件100的驱动组件包括第一上环131，该第一上环131的一端（例如图中的下端）与中心机构中的至少一个驱动部相连接，另一端（例如图中的上端）设置有第一连接环134。第一连接杆133设置在在第一连接环134和第一部段110之间。其中，第一连接杆133的一端铰接在第一部段110的第一部段叉部111中，另一端铰接在第一连接环134上。

刚性内模组件100的驱动组件还包括第二上环135，该第二上环135的一端（例如图中的下端）与中心机构中的至少一个驱动部相连接，另一端（例如图中的上端）设置有第二连接环138。第二连接杆137设置在第二连接环138和第二部段120的第二部段叉部121之间。其中，第二连接杆137的一端铰接在第二部段叉部121中，另一端铰接在第二连接环138上。

借助于上述连接环和连接杆的结构，当驱动第一上环131和第二上环135升降时，可收拢或扩张各第一部段110和第二部段120。

第一连接杆133和第二连接杆137的结构可以是相同的。图6示出了第一连接杆133和第二连接杆137的一种示例性结构。其中，第一连接杆133和/或第二连接杆137的两端形成有连接孔。

在第一连接环134上的叉部和第一部段叉部111上分别形成有与第一连接杆133的两端上的连接孔相对应的孔，连接销穿过第一部段叉部111上的孔和第一连接杆133的一端上的连接孔。第一连接杆133的该一端可绕该连接销转动，以实现第一连接杆133的该一端与第一部段叉部111之间的铰接。另一个连接销穿过第一连接环134的叉部上的孔和第一连接杆133的另一端上的连接孔。第一连接杆133该另一端可绕相应的连接销转动，从而实现第一连接杆133的另一端在第一连接环134上的铰接。

类似地，在第二连接环138上的叉部和第二部段叉部121上形成有与第二连接杆137的两端上的连接孔相对应的孔。借助于穿过第二部段叉部121上的孔和第二连接杆137的一端上的连接孔的连接销，第二连接杆137的该一端可绕连接销转动，以实现第二连接杆137的该一端与第二部段叉部121之间的铰接。借助于穿过第二连接环138的叉部上的孔和第二连接杆137的另一端上的连接孔。第二连接杆137的该另一端可绕相应的连接销转动，从而实现第二连接杆137的另一端在第二连接环138上的铰接。

在一种较佳的实施方式中，第一连接杆133和第二连接杆137中的至少一个可以是可伸缩的连接杆，从而该连接杆的长度可调节。通过调节连接杆的长度，相应的第一部段110和第二部段120的径向行程得到调节。这样，在根据不同规格的轮胎来更换第一部段110和/或第二部段120时，通过调节连接杆的长度，可以与所更换的各部段的不同径向行程相适配。另外，通过可调节长度的连接杆，在装配刚性内模的过程中，可以调节由扩张之后的第一部段110和第二部段120所组成的内环的圆度。而且，在运行了一段时间之后，连接杆、连接销等部件会磨损，从而影响上述内环的圆度。而通过调节连接杆的长度，则可以调节并恢复该内环的圆度。

另外较佳地，第一连接杆133和第二连接杆137中的至少一个中的至少一端可具有螺纹部分，可在该螺纹部分上连接关节轴承。该关节轴承可使第一连接杆133和/或第二连接杆137至少能够绕其一端作摆动。这样，通过摆动，可避免刚性内模自锁。

在较佳的结构中，第一连接杆133和第二连接杆137中的至少一个可以是两端都包括螺纹部分的，从而呈双头螺柱的形式。其中，该双头螺柱两端螺纹方向可以相反。此外，第一、第二连接杆133、137上的螺纹部分可以是外螺纹，相应地，与之相连接的关节轴承上形成的是内螺纹；或者，第一、第二连接杆133、137上的螺纹部分也可以是内螺纹，而相应地在关节轴承上的则为外螺纹。

驱动组件还包括第一下环132，该第一下环132的一端（例如图中的下端）与中心机构中的至少一个驱动部相连，另一端（例如图中的上端）与第一部段110的一端（例如图中所示的第一部段110的下端）相连接。当驱动第一下环132升降时，可带动各第一部段110整体地升降。

驱动组件还包括第二下环136。与第一下环132类似地，第二下环136的一端（例如图中的下端）与中心机构中的至少一个驱动部相连，另一端（例如图中的上端）与第二部段120的一端（例如图中所示的第二部段120的下端）相连接。当驱动第二下环136升降时，可带动包括了第一部段110和第二部段120的刚性内模整体地升降。

还是参照图1a、1b、2和3，在图示的较佳结构中，包括第一托架140和第二托架143，分别用于承载第一部段110和第二部段120。图7和图8分别示出了第一托架140和第二托架143的结构。

第一托架140包括支承件，该支承件的下端与第一下环132相连接，使得第一托架140可随着第一下环132的升降而升降。在图7所示的结构中，该支承件包括多个支撑柱141。在每个支撑柱141的上端连接有横臂145，下端则连接在同一个固定环上，该固定环则与第一下环132相连接。在横臂145上设置有第一导轨142，该第一导轨142与以上所述的第一部段110上的第一滑块112相配合，用于在第一部段110收拢和扩张时引导各第一部段110的运动方向。相邻的支撑柱141之间的间隙可供第二连接杆137穿过，从而在第一部段110和第二部段120收拢和扩张时，不会发生互相干扰的现象。

较佳地，如图7中所示的，在支撑柱141和横臂145之间还连接有肘板146，用于增强横臂145在支撑柱141上的连接稳定性。

在另一种未示出的实施方式中，支承件也可为支撑筒的形式。当支承件为支撑筒的形式时，在支撑筒的外壁上开设有若干个槽口，以供第二部段120的第二连接杆137穿过，以避免互相干扰的现象发生。

第二托架143的下端与第二下环136相连接，且结合图1a和1b可知，第二部段120支承在该第二托架143上。图8示出了第二托架143的立体图，从中可以看出，第二托架143可以为板状，该第二托架143上设置有若干个第二导轨144，第二导轨144与设置在对应的第二部段120上的第二滑块122相配合，起到引导各第二部段120的运动方向的作用。

在各第二导轨144之间还较佳地设置有定位部，该定位部有助于将对应的第一部段110精确地定位在相邻的第二部段120之间。或者，换言之，该定位部可进一步有助于保持第一部段110和第二部段120之间沿内模的周向及径向的相对位置，进而提高内模整体的合模精度。在图8所示的较佳结构中，该定位部包括形成在相邻的第二导轨144之间的容纳槽147，该容纳槽147的宽度大于第一托架140的横臂145的宽度，从而横臂145能够容纳在该容纳槽147中。

进一步较佳地，在容纳槽147中设置有限位部件148、例如图中所示的锥形突起等，而在对应的横臂145面对第二托架143的一侧上设置有未示出的定位孔。当横臂145容纳在容纳槽147中时，限位部件148与横臂145上的定位孔相互配合，从而进一步有助于对第一托架140的定位。在容纳槽147中还设置有避让槽149，第一托架140中连接在支撑柱141和横臂145之间的肘板146可嵌入到该避让槽149中，从而有助于避免第一托架140和第二托架143之间的相互干扰。

需要说明的是，在其他实施例中容纳槽147也可以具备定位作用，比如容纳槽147侧壁在朝向槽底方向逐渐靠拢，容纳槽147可以对第一托架140进行定位。

本领域技术人员可知，上述限位部件148和定位孔的设置可以互换，即，在容纳槽147中设置定位孔，而在横臂145的面对容纳槽147的一侧上设置诸如锥形突起之类的部件，这同样在本发明的范围之内。

此外，如图8中所示的，在容纳槽147中还设置有至少一个、较佳地多个承托板150。这些承托板150被设置成上端面齐平，并可通过螺钉之类的固定件可拆卸地安装在容纳槽147中。通过设置承托板150，可提高第一托架140的横臂145的水平度。具体来说，通过该承托板150的设置，可确保在内模合模之后，第一部段110和第二部段120处于相同的水平高度上，进而提高合模精度。承托板150的设置使得可以降低对容纳槽147的加工精度的要求。

<轮胎模具>

图9示出了本发明的轮胎模具10的剖视图。轮胎模具10包括外模200，该外模200包括导环210、上盖220、底座230、上侧板240、下侧板250和花纹块260。以上所述的刚性内模组件100设置在外模200内。

下面将参照图1a和1b来描述硫化设备1中用于对刚性内模组件100的内模的各部段进行驱动的部件。

如图1a所示，起到驱动组件作用的中心机构包括固定座160，该固定座160连接在热板300上。在固定座160的内侧套设有第二下环136。第二下环136的上端连接于第二托架143，下端则连接有第一连接板151（见图1b），第一驱动部161固定在第一连接板151上，该第一驱动部161用于驱动第二下环136。第一驱动部161可包括气缸、液压缸（如油缸）等。在图中所示的较佳结构中，第一驱动部161包括2个油缸。当然，第一驱动部161也可包括其它数量的缸体，如2～4个等。具体地，第一驱动部161的各油缸的活塞杆的一端连接于固定座160。随着活塞杆的伸缩运动，带动油缸的缸体与第二下环136及整个内模组件升降，中心机构整体也能够随着活塞杆的伸缩而升降。

在第一连接板151下侧（或者说是远离刚性内模的一侧）固定连接有第二连接板152，例如通过多个固定杆实现该固定连接。在第二连接板152的下侧固定连接第二驱动部162，例如2个油缸。第二驱动部162用于驱动第一下环132。与第一驱动部161一样，第二驱动部162也可包括其它数量的油缸，例如较佳地为2～4个油缸。此外，第二驱动部162也可呈气缸等其它形式。具体地，第二驱动部162的各油缸的活塞杆的一端连接于第一下环132。由此，随着该活塞杆的伸缩运动，带动第一下环132、进而带动第一托架140以及第一部段110升降。以下所述的第四驱动部164和第四连接板154也随之一同升降。

在第二连接板152的下侧设置有第三连接板153，该第三连接板153例如通过螺栓等连接件固定连接于第二上环135。在第三连接板153上固定连接有第三驱动部163，该第三驱动部163可驱动第三连接板153升降，进而驱动第二上环135升降。与之前的第一驱动部161和第二驱动部162类似，第三驱动部163也可包括所需数量的油缸、较佳地是2～4个油缸、更佳地是2个油缸。而且，第二驱动部162也可以是气缸等其它形式的驱动部件。具体地，第三驱动部163的各油缸的活塞杆的一端连接于第一连接板151、第二连接板152和第二下环136中的一个上。随着该活塞杆的伸缩运动，带动油缸的缸体、第三连接板153和第二上环135升降。

在第三连接板153的下侧设置有第四连接板154，该第四连接板154通过固定杆等方式固定连接于第一下环132，其中固定杆一端连接于第四连接板154，另一端穿过第三连接板153、第二连接板152连接于第一下环132。在第四连接板154上固定连接有第四驱动部164，该第四驱动部164用于驱动第一上环131。与第一～第三驱动部163相类似的，第四驱动部164也可为油缸、气缸等形式，并且，第四驱动部164可包括所需数量的油缸、气缸等。较佳地，第四驱动部164包括1～2个油缸，更佳的是1个油缸。具体地，第四驱动部164的活塞杆的一端与第一上环131相连接。随着该活塞杆的伸缩运动，带动第一上环131升降。

<操作原理>

下面将结合图10～13，通过描述发明的硫化设备1的开合模过程来解释该硫化设备1、特别是其中的刚性内模组件100的操作原理。

图10中所示的硫化设备1处于合模状态。当要对硫化设备1进行开模时，首先对外模200进行开模。如图11所示，导环210上升，使得花纹块260径向向外移动。接着，整个外模200随导环210上升至预定高度，与内模分开。

接着，如图12a～12d的所示的那样对内模进行开模。如图12a所示。驱动第二下环136上升，使得刚性内模整体上升至预设高度。接着，第一上环131上升，通过第一连接杆133带动第一部段110沿径向向内收拢，如图12b所示。在第一部段110收拢到位之后，驱动第一下环132上升，带动第一部段110整体上升到第二部段120上方的预定位置处，如图12c所示。接着，驱动第二上环135上升，经由第二连接杆137带动第二部段120沿径向向内的方向收拢，如图12d所示。

最后，如图13所示的，可将轮胎2从轮胎模具10上取下。

执行与以上所述的过程相反的操作，可实现轮胎模具10的合模。

<其它变型方式>

以上对本发明的优选的结构进行了描述。本领域技术人员可知，可以在以上的优选实施例的基础上进行显而易见的变型和修改，同样在本发明的范围之内。

例如，在所描述的具体结构中，在第一托架140和第二托架143上分别设置导轨，而在对应的第一部段110和第二部段120上设置对应的滑块。不过，本领域技术人员可知，导轨和滑块的设置位置可以互换。即，在第一托架140、第二托架143上设置凹槽，而在第一部段110、第二部段120底部设置导轨。在图中所示的具体结构中，各导轨为横截面为工字形的导轨，而对应地，在滑块上形成有工字形截面的滑槽。或者，也可采取其它形式，例如，在另一种导引组件的实施结构中，可以在第一托架140和第二托架143上设置截面为T形的滑槽，而在第一部段110和第二部段120上设置与之相匹配的截面为T形的滑块。

在以上描述的具体结构中，刚性内模组件100中包括第一部段110和第二部段120。本领域技术人员可以在此基础上，根据实际需要再附加地设置第三部段、第四部段等，这同样没有超出发明的范围。

在以上描述的具体结构中，设置有第一～第四连接板151～154，用于连接第一～第四驱动部161～164。也可只设置一个连接板，用于连接各驱动部，或者可根据实际需要设置其它数量的连接板。图中所示的第一连接杆133和第二连接杆137通过连接孔-连接销的结构铰接于第一部段110和第二部段120以及第一连接环134和第二连接环138上，不过也可采用其它形式的铰接结构，例如球窝连接等。

第一部段110和第二部段120可以如以上所述的那样用螺钉等紧固件将鼓瓦、连接座等部件组装在一起，也可以通过焊接等方式固定在一起，或者也可以一体地形成。

对于驱动组件中的第一～第四驱动部161～164来说，除了以上提到的气缸、液压缸（如油缸）之外，也可采用其它类型的驱动装置，例如电动驱动（带有或不带有齿轮系）等。相应地，上述用来连接这些驱动部的连接板也可以是根据驱动装置的类型而为其它数量，或者甚至不设置连接板等。

Claims (16)

1.一种刚性内模组件，其特征在于，所述刚性内模组件包括：

刚性内模，所述刚性内模包括多个第一部段和多个第二部段，所述第一部段和所述第二部段能够在收拢位置和扩张位置之间切换，其中，在所述扩张位置中，所述第一部段和所述第二部段相互交替地设置，从而形成环状结构，而在所述收拢位置中，所述第一部段相对于所述第二部段处于升高的位置；以及

驱动组件，所述驱动组件分别驱动所述第一部段和所述第二部段的径向运动和轴向升降运动；

其中，所述驱动组件包括：第一上环，所述第一上环与所述第一部段相连接，且所述第一上环的轴向升降运动带动所述第一部段的径向运动；第一下环，所述第一下环与所述第一部段相连接，且所述第一下环的轴向升降运动带动所述第一部段沿轴向升降；第二上环，所述第二上环与所述第二部段相连接，且所述第二上环的轴向升降运动带动所述第二部段的径向运动；以及第二下环，所述第二下环与所述第二部段相连接，且所述第二下环的轴向升降运动带动所述第一部段和所述第二部段的轴向升降运动，

并且，所述刚性内模组件还包括：

第一托架，所述第一托架与所述第一下环相连接，所述第一部段承载在所述第一托架上，且可在所述第一托架上沿径向运动；和

第二托架，所述第二托架与所述第二下环相连接，所述第二部段承载在所述第二托架上，且可在所述第二托架上沿径向运动。

2.如权利要求1所述的刚性内模组件，其特征在于，所述第一上环的上端设置有第一连接环，所述第一连接环通过第一连接杆与所述第一部段相连接；其中，所述第一连接杆的一端铰接在所述第一连接环上，所述第一连接杆的另一端铰接在所述第一部段上；和/或

所述第二上环的上端设置有第二连接环，所述第二连接环通过第二连接杆与所述第二部段相连接；其中，所述第二连接杆的一端铰接在所述第二连接环上，所述第二连接杆的另一端铰接在所述第二部段上。

3.如权利要求2所述的刚性内模组件，其特征在于，所述第一连接杆的至少一端上设置有第一关节轴承；和/或

所述第二连接杆的至少一端上设置有第二关节轴承。

4.如权利要求2或3所述的刚性内模组件，其特征在于，所述第一连接杆和/或所述第二连接杆为可伸缩的连接杆。

5.如权利要求1所述的刚性内模组件，其特征在于，所述第一托架包括支承件，在所述支承件的上端连接有横臂，在所述横臂上设置有第一导引部件，而在所述第一部段的面向所述横臂的一侧上设置有第一导引配合部件，其中所述第一导引部件和所述第一导引配合部件相互配合；和/或

所述第二托架上设置有第二导引部件，而在所述第二部段的面向所述第二托架的一侧上设置第二导引配合部件，其中所述第二导引部件和所述第二导引配合部件相互配合。

6.如权利要求5所述的刚性内模组件，其特征在于，在所述第二托架上设置有定位部，在所述扩张位置中，所述定位部将各所述第一部段交替地定位在各所述第二部段之间。

7.如权利要求6所述的刚性内模组件，其特征在于，所述定位部包括多个容纳槽，在所述扩张位置中，所述横臂容纳在所述容纳槽中。

8.如权利要求6或7所述的刚性内模组件，其特征在于，所述定位部包括限位部件，而在所述横臂的面对所述第二托架的一侧上设置有定位孔，在所述扩张位置中，所述限位部件与所述定位孔相配合。

9.如权利要求8所述的刚性内模组件，其特征在于，所述限位部件包括柱状部分和位于所述柱状部分的顶部上的锥形部分。

10.如权利要求7所述的刚性内模组件，其特征在于，所述容纳槽中还设置有至少一个承托板，多个所述承托板的上端面齐平。

11.如权利要求5所述的刚性内模组件，其特征在于，在所述支承件和各所述横臂之间连接有肘板，在所述第二托架中形成有避让槽，在所述扩张位置中，所述肘板嵌入到所述避让槽中。

12.如权利要求5所述的刚性内模组件，其特征在于，所述第一导引部件是第一导轨和第一滑块中的一种，所述第一导引配合部件是所述第一导轨和所述第一滑块中的另一种；和/或

所述第二导引部件是第二导轨和第二滑块中的一种，所述第二导引配合部件是所述第二导轨和所述第二滑块中的另一种。

13.如权利要求1所述的刚性内模组件，其特征在于，所述第一部段包括第一鼓瓦，所述第一鼓瓦的侧面沿着径向向内的方向渐扩；以及

所述第二部段包括第二鼓瓦，所述第二鼓瓦的侧面沿着径向向内的方向渐缩。

14.如权利要求1所述的刚性内模组件，其特征在于，所述驱动组件包括：第一驱动部，所述第一驱动部独立地驱动所述第二下环；第二驱动部，所述第二驱动部独立地驱动所述第一下环；第三驱动部，所述第三驱动部独立地驱动所述第二上环；以及第四驱动部，所述第四驱动部独立地驱动所述第一上环。

15.一种轮胎模具，其特征在于，所述轮胎模具包括外模和如权利要求1～14中任一项所述的刚性内模组件。

16.一种硫化设备，其特征在于，所述硫化设备包括如权利要求15所述的轮胎模具。

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