CN110497637A - 一种在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法 - Google Patents

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邵海磊
王一麦
郭海伟
张征
李璐
司浩然
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    • B29D30/02—Solid tyres ; Moulds therefor

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Abstract

本发明涉及一种在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法，采用自注料的硫化模具，所述硫化步骤包括：S1、涂料，在金属轮毂的外表面上涂覆用于金属和橡胶结合的粘结剂，在涂有粘接剂的金属轮毂上均匀铺设未硫化橡胶；S2、组装、初步加热，将加热模具套固定在金属轮毂上未硫化橡胶的外部，并通过加热模具对硫化模具整体进行初步加热；S3、硫化机硫化，将已安装完成的硫化模具整体放置在设定温度和压力的平板加热硫化机的上下两个平板中间进行加热加压，并设定硫化时间，完成硫化。本发明提供的在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法，解决了现有橡胶硫化中硫化过程升温慢、温度精确到控制不足的问题，降低装配难度，避免橡胶与轮毂脱离，延长使用寿命。

Description

一种在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法
技术领域
本发明属于橡胶硫化技术领域，具体涉及一种在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法。
背景技术
轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能。同时，还要求具备高耐磨性和耐屈挠性，以及低的滚动阻力与生热性。世界耗用橡胶量的一半用于轮胎生产，可见轮胎耗用橡胶的能力。
橡胶轮胎一般是通过装配的方式与金属轮毂进行安装，但是针对实心橡胶轮胎的安装，装配的方法比较困难，而且由于橡胶与轮毂属于机械连接，在使用过程中橡胶与轮毂之间很容易脱离而导致寿命减少。
目前实现橡胶在金属轮毂上的硫化过程为采用控制蒸汽压力的方法来设置对应的橡胶硫化温度，但是这种方法温度上升较慢，而且温度控制的准确性也不足。
发明内容
本发明的目的是为了解决背景技术中所提出的问题，而提供一种在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法，以解决现有橡胶硫化中硫化过程升温慢、温度精确到控制不足的问题，降低装配难度，避免橡胶与轮毂脱离，延长使用寿命。
本发明的目的是这样实现的：
一种在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法，采用自注料的硫化模具，所述硫化模具包括金属轮毂和加热模具，所述金属轮毂的外周设加热模具，在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法步骤以下包括：
S1、涂料，在金属轮毂的外表面上涂覆用于金属和橡胶结合的粘结剂，在涂有粘接剂的金属轮毂上均匀铺设未硫化橡胶；
S2、组装、初步加热，将加热模具套固定在金属轮毂上未硫化橡胶的外部，并通过加热模具对硫化模具整体进行初步加热；
S3、硫化机硫化，将已安装完成的硫化模具整体放置在设定温度和压力的平板加热硫化机的上下两个平板中间进行加热加压，并设定硫化时间，完成硫化。
进一步的，所述加热模具内部设电阻加热丝，所述加热模具的外周设隔热板。
进一步的，所述加热模具为与金属轮毂相适配的半圆形结构，所述金属轮毂的两侧对称设耳板。
进一步的，所述加热模具设两个，所述两个加热模具通过紧固螺栓和耳板组装于金属轮毂的外周。
进一步的，所述未硫化橡胶的铺设厚度为20mm～50mm。
进一步的，步骤S2中，通过电阻加热丝对加热模具进行加热，加热的温度范围为130℃～150℃。
进一步的，步骤S3中，硫化机的设定温度和步骤S2中的加热温度相同。
进一步的，步骤S3中，所述的加热硫化机的加压压力为8MPa～12MPa，所述的硫化时间为45min～60min。
进一步的，步骤S1所述的橡胶采用聚氨酯橡胶，步骤S3硫化后形成的实心轮胎的负载能力满足：
其中，d表示实心轮胎的直径(mm)，w表示实心轮胎的宽度(mm)，t表示橡胶层厚度与轮径比值的百分比，P表示负载能力P(kg)。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的一种在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法，在涂有粘接剂的金属轮毂的外表面铺设一定量的未硫化橡胶，将隔热板环绕安装在加热模具的外围以阻止热量的损失，通过电阻加热丝对加热模具加热，然后将加热模具固定在未硫化橡胶上面，将已安装完成的模具整体放置在平板加热硫化机的上下两个平板中间进行加热加压，最后通过调节加热模具上两边的耳板中的紧固螺栓，以设定加热模具对未硫化橡胶的硫化压力，最后设定一定量的硫化时间即可硫化完成，结构简单，操作方便。
2、本发明提供的一种在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法，在铺设未硫化橡胶之前，在金属轮毂上涂覆用于金属和橡胶结合的粘结剂，增加橡胶和金属的粘结性，使橡胶不易从金属轮毂上脱落，延长轮胎的使用寿命。
3、本发明提供的一种在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法，在硫化机加热前，加热模具和金属轮毂的组装过程中首先采用电阻丝加热，可以提高升温速率以及精确的控制硫化温度，可节省硫化机的加热时间，缩短加工时间，提高加工效率。
4、本发明提供的一种在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法，金属轮毂和加热模具构成了产品的脱模结构，加热模具通过紧固螺栓拆装，通过提高产品的装配性。
5、本发明提供的一种在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法，未硫化橡胶采用聚氨酯橡胶，通过计算不同聚氨酯橡胶厚度和轮径组合条件下轮宽和负载能力的关系，便于确定不同场合下实心轮胎的厚度。
附图说明
图1是本发明一种在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法结构示意图。
图2是本发明一种在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法示意图。
图3不同橡胶厚度和轮径组合条件下轮宽和负载能力的关系。
图中：1、金属轮毂；2、未硫化橡胶；3、电阻加热丝；4、加热模具；5、隔热板；6、耳板；7、紧固螺栓。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例1
如图1所示，一种在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法，包括以下步骤：
S1、涂料，在金属轮毂1的外表面上涂覆用于金属和橡胶结合的粘结剂，在涂有粘接剂的金属轮毂1上均匀铺设未硫化橡胶2，所述未硫化橡胶2的铺设厚度为20mm～50mm；
S2、组装、初步加热，将加热模具4套固定在金属轮毂1上未硫化橡胶2的外部，并通过加热模具4对硫化模具整体进行初步加热，加热的温度范围为120℃～180℃；
S3、硫化机硫化，将已安装完成的硫化模具整体放置在设定温度和压力的平板加热硫化机的上下两个平板中间进行加热加压，并设定硫化时间，所述的加热温度为120℃～180℃，所述的加热硫化机的加压压力为8MPa～12MPa，所述的硫化时间为45min～60min，完成硫化。
实施例2
结合图1-2，在金属轮毂上进行橡胶硫化，在金属轮毂1的外表面首先刷涂上用于金属与橡胶结合的粘接剂，然后在涂有粘接剂的金属轮毂1上均匀铺设30mm厚的未硫化橡胶2，将隔热板5环绕安装在加热模具4的外围以阻止热量的损失，通过电阻加热丝3对加热模具4加热到140℃，然后将加热模具4固定在未硫化橡胶2上面，将已安装完成的模具整体放置在温度为140℃、压力为10MPa的平板加热硫化机的上下两个平板中间进行加热加压，最后通过调节加热模具4上两边的耳板6中的紧固螺栓7，设定加热模具4对未硫化橡胶2的硫化压力为10MPa，最后设定3000秒的硫化时间即可硫化完成。
实施例3
结合图1和图2，一种在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法，采用自注料的硫化模具，所述硫化模具包括金属轮毂1和加热模具4，所述金属轮毂1的外周设加热模具4，所述加热模具4内部设电阻加热丝3，所述加热模具4的外周设隔热板5。所述加热模具4为与金属轮毂1相适配的半圆形结构，所述金属轮毂1的两侧对称设耳板6，所述加热模具4设两个，所述两个加热模具4通过紧固螺栓7和耳板6组装于金属轮毂1的外周。
实施例4
如图1和图3所示，一种在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法，采用自注料的硫化模具，所述硫化模具包括金属轮毂1和加热模具4，所述金属轮毂1的外周设加热模具4，在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法包括以下步骤：
S1、涂料，在金属轮毂1的外表面上涂覆用于金属和橡胶结合的粘结剂，在涂有粘接剂的金属轮毂1上均匀铺设未硫化橡胶2；
S2、组装、初步加热，将加热模具4套固定在金属轮毂1上未硫化橡胶2的外部，并通过加热模具4对硫化模具整体进行初步加热；
S3、硫化机硫化，将已安装完成的硫化模具整体放置在设定温度和压力的平板加热硫化机的上下两个平板中间进行加热加压，并设定硫化时间，完成硫化。
步骤S1所述的未硫化橡胶采用聚氨酯橡胶，步骤S3硫化后形成的实心轮胎的负载能力满足：
其中，d表示实心轮胎的直径(mm)，w表示实心轮胎的宽度(mm)，t表示橡胶层厚度与轮径比值的百分比，P表示负载能力P(kg)。
结合图3，当聚氨酯厚度取最大值、轮宽取最小值时，随着轮径增加负载能力提高。
在实际使用过程中，当轮胎使用到初始厚度的3/4时，须更换新胎，具体按以下公式计算：
D＝3/4(R-r)+r
D表示使用后轮胎外直径(mm)；R表示新胎的外直径(mm)；r表示轮辋的外直径(mm)。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的保护范围内所做的任何修改，等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法，其特征在于：采用自注料的硫化模具，所述硫化模具包括金属轮毂(1)和加热模具(4)，所述金属轮毂(1)的外周设加热模具(4)，在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法包括以下步骤：
S1、涂料，在金属轮毂(1)的外表面上涂覆用于金属和橡胶结合的粘结剂，在涂有粘接剂的金属轮毂(1)上均匀铺设未硫化橡胶(2)；
S2、组装、初步加热，将加热模具(4)套固定在金属轮毂(1)上未硫化橡胶(2)的外部，并通过加热模具(4)对硫化模具整体进行初步加热；
S3、硫化机硫化，将已安装完成的硫化模具整体放置在设定温度和压力的平板加热硫化机的上下两个平板中间进行加热加压，并设定硫化时间，完成硫化。
2.根据权利要求1所述的一种在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法，其特征在于：所述加热模具(4)内部设电阻加热丝(3)，所述加热模具(4)的外周设隔热板(5)。
3.根据权利要求2所述的一种在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法，其特征在于：所述加热模具(4)为与金属轮毂(1)相适配的半圆形结构，所述金属轮毂(1)的两侧对称设耳板(6)。
4.根据权利要求3所述的一种在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法，其特征在于：所述加热模具(4)设两个，所述两个加热模具(4)通过紧固螺栓(7)和耳板(6)组装于金属轮毂(1)的外周。
5.根据权利要求1所述的一种在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法，其特征在于：所述未硫化橡胶(2)的铺设厚度为20mm～50mm。
6.根据权利要求1或3所述的一种在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法，其特征在于：步骤S2中，通过电阻加热丝(3)对加热模具(4)进行加热，加热的温度范围为130℃～150℃。
7.根据权利要求1所述的一种在金属轮毂上进行橡胶硫化的方法，其特征在于：步骤S3中，硫化机的设定温度和步骤S2中的加热温度相同。
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