CN116604852B - 一种新型动力开合模轮胎模具结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型动力开合模轮胎模具结构，它属于轮胎模具领域，包括底座，所述底座上设有若干块可径向移动的花纹块，所述底座外圈上设有可转动的动力环；每个所述花纹块底部均设有一段柔性牵引件，每段所述柔性牵引件两端均固连在所述动力环上，所述花纹块底部固连在径向往返两道其中一道所述柔性牵引件上。本发明通过上述结构解决了模具体积大、质量重、加工工艺复杂以及硫化时轮胎模具预热慢等技术问题。

Description

一种新型动力开合模轮胎模具结构

技术领域

本发明涉及轮胎模具领域，具体涉及一种新型动力开合模轮胎模具结构。

背景技术

目前传统的模具花纹块径向移动动作是由导向条和滑块背锥或滑块斜面与导环内孔配合，利用斜楔机构实现花纹块的径向往复运动，中国专利CN200710006145.2已公开此结构。但是由于背面斜楔机构的原因使得导环厚度和直径加大，同时多了滑块和导向条部件，增加了模具加工的复杂程度和加工难度，无形之中就增加了供货周期和加工成本。另外由于传统的模具结构体积较为厚重，使得模具在预热过程中会消耗更多的热量，造成了热量的损失。

针对上述现有技术存在的问题，本发明设计制造了一种新型动力开合模轮胎模具结构，来克服上述缺陷。

发明内容

对于现有技术中所存在的问题，本发明提供的一种新型动力开合模轮胎模具结构，解决了模具体积大、质量重、加工工艺复杂以及硫化时轮胎模具预热慢等技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种新型动力开合模轮胎模具结构，包括底座，所述底座上设有若干块可径向移动的花纹块，所述底座外圈上设有可转动的动力环；

每个所述花纹块底部均设有一段柔性牵引件，每段所述柔性牵引件两端均固连在所述动力环上，所述柔性牵引件包括径向往返两道，所述花纹块底部固连在径向往返两道其中一道所述柔性牵引件上。

优选的，每段所述柔性牵引件往返位置处均设有第一导向滑轮，每段所述柔性牵引件两端靠近动力环位置处均设有一个第二导向滑轮和一个第三导向滑轮，每段所述柔性牵引件经所述第一导向滑轮、第二导向滑轮、第三导向滑轮导向。

优选的，所述底座包括下底座和上底座，所述下底座外圈设有动力环基座，所述动力环底部设有配合凹槽，所述配合凹槽可与所述动力环基座配合；

所述第一导向滑轮、第二导向滑轮、第三导向滑轮中心均设有转轴，所述转轴两端分别连接在所述下底座和上底座上。

优选的，所述动力环基座内侧的所述下底座上设有钢球环槽，所述钢球环槽中设有若干钢球，所述动力环转动时，所述动力环底面可与所述钢球滚动配合。

优选的，所述上底座对应花纹块底部设有径向导向槽；

所述花纹块底部设有导向滑块，所述导向滑块底部与所述下底座滑动配合，所述花纹块通过所述导向滑块沿所述径向导向槽移动，所述导向滑块底部与所述柔性牵引件固连。

优选的，固连在动力环上的所述柔性牵引件一端与相邻的第二导向滑轮的最大距离或与相邻的第三导向滑轮的最大距离均大于所述径向导向槽的长度；

所述径向导向槽的长度小于一段柔性牵引件连接的第一导向滑轮与第二导向滑轮之间的间距，所述径向导向槽的长度小于一段柔性牵引件连接的第一导向滑轮与第三导向滑轮之间的间距。

优选的，所述动力环内侧一体设置有若干牵引连接结构，每段所述柔性牵引件对应两个所述牵引连接结构；

所述牵引连接结构可固定每段所述柔性牵引件两端。

优选的，每段所述柔性牵引件可首尾相连或相互独立，每个所述牵引连接结构可同时固定一段柔性牵引件的一端以及相邻一段柔性牵引件的一端。

优选的，所述牵引连接结构包括牵引连接块，所述牵引连接块上设有固定槽，所述柔性牵引件设置在固定槽中并通过压板将每段柔性牵引件两端固定在所述动力环上。

优选的，还包括导环，所述导环内侧壁轴线方向上下设置有两个导向斜面；

所述花纹块背部下方设有背部滑块，所述背部滑块背侧设有滑块配合斜面与下方的所述导向斜面配合；

所述花纹块背部上方设有花纹块配合斜面，所述花纹块配合斜面与上方的所述导向斜面配合。

该发明的有益之处在于：

1.本发明与现有的轮胎模具相比，减少了导环与花纹块之间的滑块、导向条以及上盖等结构，实现了轻量化，在同等规格条件下，导环外径缩小了12%-28%，模具外圆至内腔厚度减少25%-52%，模具整体质量减轻24%-42%。

2.本发明可简化模具结构，降低加工难度，缩短模具加工周期，花纹块可省去T槽和背锥面的加工，导环可缩小内孔的孔槽加工面积，上盖可省去槽口的加工、花纹块打孔深度减小等，并且底座通用效果更好，可以适用于不同规格的模具。

3.由于本发明的轻量化，因此轮胎硫化温度相应的也就节省了电能，轮胎硫化温度约150°左右，常温下的钢材升温至150度则可节省24%-42%能量（消耗的电能与能量、质量是正比关系）。

附图说明

图1为一种新型动力开合模轮胎模具结构的结构示意图；

图2为本发明牵引连接结构处的示意图；

图3为本发明导向滑块处的示意图；

图4为本发明动力环与下底座配合处的示意图；

图5为本发明各个导向滑轮的爆炸示意图；

图6为本发明合模时导向滑块处的局部仰视示意图；

图7为本发明开模时导向滑块处的局部仰视示意图；

图8为本发明合模时的示意图；

图9为本发明开模时的示意图。

图中：1-下底座、2-动力环基座、3-动力环、4-上底座、5-导环、6-花纹块、7-柔性牵引件、8-导向滑块、9-径向导向槽、10-背部滑块、11-下侧板、12-上侧板、13-钢球、14-第二导向滑轮、15-第三导向滑轮、16-第一导向滑轮、31-牵引连接块、32-固定槽、33-压板、141-滑轮中心柱、142-槽轮、143-轴承、144-弹簧挡圈、145-螺栓。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

实施例一

如图1至图9所示，一种新型动力开合模轮胎模具结构，包括底座，底座上设有若干块可径向移动的花纹块6，区别于现有轮胎模具，本发明底座外圈上设有可转动的动力环3。

每个花纹块6底部均设有一段柔性牵引件7，柔性牵引件7优选设为钢丝绳，每段柔性牵引件7两端均固连在动力环3上，柔性牵引件7包括径向往返两道，花纹块6底部固连在径向往返两道其中一道柔性牵引件7上。

上述结构动力环3在外力的作用下绕底座做旋转运动时，动力环3会拉动钢丝绳，径向往返的一道柔性牵引件7会带动花纹块6径向运动，从而将动力环3周向运动转换为花纹块6的径向运动，实现轮胎模具花纹块6的开合动作。

整体结构与现有的轮胎模具相比，由于减少了导环5与花纹块6之间的滑块、导向条等结构，实现了轻量化，在同等规格条件下，导环5外径缩小了12%-28%，模具外圆至内腔厚度减少25%-52%，模具整体质量减轻24%-42%。

以相同规格轮胎模具（胎顶直径为1334mm）为例，本发明与现有技术中轮胎模具尺寸对比结果如下所示：

此外由于本发明的轻量化，轮胎硫化温度相应的也就节省了电能，轮胎硫化温度约150℃左右，常温下的钢材升温至150度则可节省24%-42%能量（消耗的电能与能量、质量是正比关系）。

以相同规格模（胎顶直径为1334mm）具为例，本发明与现有技术中质量及能量对比结果如下所示：

本发明还简化了模具结构，降低了加工难度，缩短了模具加工周期，花纹块6可省去T槽和背锥面的加工，导环5可缩小内孔的孔槽加工面积，花纹块6打孔深度减小等，并且底座通用效果更好，可以适用于不同规格的模具。

为保证柔性牵引件7能够径向往返设置在花纹块6底部，本发明在每段柔性牵引件7往返位置处均设有第一导向滑轮16，每段柔性牵引件7两端靠近动力环3位置处均设有一个第二导向滑轮14和一个第三导向滑轮15，每段柔性牵引件7经第一导向滑轮16、第二导向滑轮14、第三导向滑轮15导向，同时保证了钢丝绳移动的顺滑。

本发明底座具体包括下底座1和上底座4，下底座1外圈设有动力环基座2，动力环3底部设有配合凹槽，配合凹槽可与动力环基座2配合，来限制动力环3的径向移动。

动力环基座2内侧的下底座1上优选设有钢球环槽，钢球环槽中设有若干钢球13，动力环3转动时，动力环3底面可与钢球13滚动配合，钢球13一方面减小了动力环3在周向运动时的阻力，而且钢球13还给动力环3一个支撑力，使动力环3与动力环基座2间隙配合，动力环3嵌入在上底座4与下底座1之间，整个结构类似于一个推力轴承结构，下底座1为动力环3周向运动提供轴向支撑力和径向定心作用，使动力环3能够围绕下底座1转动，为进一步提高上底座4的连接稳定，本发明动力环3内侧上表面可以设置一个台阶，而上底座4外侧可以置于台阶上。

本发明第一导向滑轮16、第二导向滑轮14、第三导向滑轮15中心均设有转轴，转轴两端分别连接在下底座1和上底座4上。为方便上底座4、下底座1以及各个导向滑轮的安装，本发明转轴优选设为螺栓145，各个导向滑轮则由滑轮中心柱141，槽轮142、轴承143以及弹簧挡圈144组成，所述槽轮142外表面设有与柔性牵引件7配合的凹槽，所述槽轮142中心嵌入轴承143并通过弹簧挡圈144固定在滑轮中心柱141上，滑轮中心柱141则通过螺栓145与上底座4、下底座1共同连接形成一个整体。

为进一步保证花纹块6径向滑动的稳定性及精度，上底座4对应花纹块6底部优选设有径向导向槽9，花纹块6底部设有导向滑块8，导向滑块8底部与下底座1滑动配合，导向滑块8可拆卸安装在花纹块6底部，以便在导向滑块8出现磨损时能够及时更换，花纹块6通过导向滑块8可以沿径向导向槽9移动，导向滑块8底部与柔性牵引件7固连，从而达到利用柔性牵引件7通过导向滑块8带动花纹块6沿径向导向槽9移动的目的。

本发明导向滑块8优选设为倒T型块结构，导向滑块8上端的宽度和径向导向槽9宽度配合，宽度优选大于30cm，同时导向滑块8上端的高度略高于径向导向槽9的厚度，优选大于30cm，使导向滑块8可以在径向导向槽9中径向运动且不会随意晃动，而且导向滑块8利用台阶结构避免了花纹块6上下移动波动。此外为方便导向滑块8与柔性牵引件7的拆装，本发明优选在导向滑块8上设置一个柔性牵引件7贯穿的连接孔，柔性牵引件7可直接贯穿连接孔，并且在连接孔一侧设置垂直的顶紧孔，顶紧孔中设置顶紧螺钉将柔性牵引件7与导向滑块8进行固定，具体导向滑块8与柔性牵引件7的连接结构还可以选择设置连接槽与压块的方式紧固，只要保证导向滑块8能够固定在柔性牵引件7上，同时保证不影响导向滑块8的滑动即可。

为确保每段柔性牵引件7的各个导向滑轮间距不影响导向滑块8在径向导向滑槽中滑动，本发明需满足固连在动力环3上的柔性牵引件7一端与相邻的第二导向滑轮14的最大距离或与相邻的第三导向滑轮15的最大距离均大于径向导向槽9的长度；径向导向槽9的长度小于一段柔性牵引件7连接的第一导向滑轮16与第二导向滑轮14之间的间距，径向导向槽9的长度小于一段柔性牵引件7连接的第一导向滑轮16与第三导向滑轮15之间的间距。

本发明动力环3内侧一体设置有若干牵引连接结构，每段柔性牵引件7对应两个牵引连接结构，通过牵引连接结构将每段柔性牵引件7两端固定在动力环3上；本发明每段柔性牵引件7可首尾相连或相互独立，其意思就是说所有花纹块6可以共用一条长的柔性牵引件7，也可以每个花纹块6底部均设置一条柔性牵引件7，每个所述牵引连接结构可同时固定一段柔性牵引件7的一端以及相邻一段柔性牵引件7的一端。

具体的，牵引连接结构包括牵引连接块31，牵引连接块31上设有固定槽32，柔性牵引件7设置在固定槽32中并通过压板33将每段柔性牵引件7两端固定在动力环3上，本发明所有花纹块6底部若采用一条柔性牵引件7，则可以将固定槽32设置为U型槽结构，柔性牵引件7嵌入U型槽中，压板置于U型槽上方，使用螺钉和压板33将钢丝绳紧固即可。

本发明还包括导环5，导环5内侧壁轴线方向上下设置有两个导向斜面，导向斜面可以设置为圆锥面或者是斜平面结构，花纹块6背部上方设有花纹块配合斜面，花纹块配合斜面与上方的导向斜面配合，花纹块6背部下方设有耐磨的背部滑块10，背部滑块10的高度优选不大于花纹块高度的1/2，背部滑块10背侧设有滑块配合斜面与下方的导向斜面配合，为方便更换磨损的背部滑块10，本发明背部滑块10可拆卸连接在花纹块6上，本发明背部滑块10背侧设有配合斜面与导环5的导向斜面配合，使得合模后消除了间隙且在硫化加载力的作用下提供了更大的径向力来抵消内部硫化压力，提高了合模力和合模精度。还包括上侧板12和下侧板11，上侧板12、下侧板11与花纹块6构成模具型腔。

本发明动力环3连接有驱动动力环3转动的驱动装置，具体动力环3与驱动装置可以通过铰链、齿轮齿条、蜗轮蜗杆、气缸等形式进行连接，具体不作详述。

实施例二

与实施例一相同的部分不再赘述，本发明柔性牵引件7可以选择链条，对链条进行径向往返导向的结构优选用链轮，只需合理的将花纹块6底部一段链条两端固定在动力环3上即可。

实施例一的工作过程：

动力环3在驱动装置的作用下绕着下底座1做旋转运动，牵引连接结构跟随动力环3转动的同时，带动钢丝绳运动，钢丝绳通过各个导向滑轮的作用将动力环3的周向运动转换为导向滑块8的径向运动，使花纹块6沿着上底座4径向导向槽9做径向运行，从而实现轮胎模具花纹块6部件的开合动作。

具体过程如下：

合模过程：在驱动装置的作用下，动力环3先逆时针转动，牵引连接结构从花纹块6底部第二导向滑轮14向相邻花纹块6底部第三导向滑轮15方向转动。牵引连接结构拉动钢丝绳，在钢丝绳的拉动下，导向滑块8在径向导向槽9内从径向导向槽9外端滑动到径向导向槽9内端，从而带动花纹块6向内运动，完成合模。

开模过程：在驱动装置的作用下，动力环3顺时针转动，牵引连接结构也与合模运动方向相反，钢丝绳的拉动下，导向滑块8在径向导向槽9内从径向导向槽9内端滑动到径向导向槽9外端，从而带动花纹块6向外运动，完成开模。

在硫化过程中，硫化机作用在导环5上的力，通过导环5导向斜面与背部滑块10的配合斜面配合，将垂直压力转化为花纹块6指向圆心的作用力，用于消除模具合模状态下的间隙及加热硫化时内部向外膨胀的压力。

应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型动力开合模轮胎模具结构，其特征在于，包括底座，所述底座上设有若干块可径向移动的花纹块，所述底座外圈上设有可转动的动力环；

每个所述花纹块底部均设有一段柔性牵引件，每段所述柔性牵引件两端均固连在所述动力环上，所述柔性牵引件包括径向往返两道，所述花纹块底部固连在径向往返两道其中一道所述柔性牵引件上；

每段所述柔性牵引件往返位置处均设有第一导向滑轮，每段所述柔性牵引件两端靠近动力环位置处均设有一个第二导向滑轮和一个第三导向滑轮，每段所述柔性牵引件经所述第一导向滑轮、第二导向滑轮、第三导向滑轮导向。

2.根据权利要求1所述的一种新型动力开合模轮胎模具结构，其特征在于，所述底座包括下底座和上底座，所述下底座外圈设有动力环基座，所述动力环底部设有配合凹槽，所述配合凹槽可与所述动力环基座配合；

所述第一导向滑轮、第二导向滑轮、第三导向滑轮中心均设有转轴，所述转轴两端分别连接在所述下底座和上底座上。

3.根据权利要求2所述的一种新型动力开合模轮胎模具结构，其特征在于，所述动力环基座内侧的所述下底座上设有钢球环槽，所述钢球环槽中设有若干钢球，所述动力环转动时，所述动力环底面可与所述钢球滚动配合。

4.根据权利要求2所述的一种新型动力开合模轮胎模具结构，其特征在于，所述上底座对应花纹块底部设有径向导向槽；

所述花纹块底部设有导向滑块，所述导向滑块底部与所述下底座滑动配合，所述花纹块通过所述导向滑块沿所述径向导向槽移动，所述导向滑块底部与所述柔性牵引件固连。

5.根据权利要求4所述的一种新型动力开合模轮胎模具结构，其特征在于，固连在动力环上的所述柔性牵引件一端与相邻的第二导向滑轮的最大距离或与相邻的第三导向滑轮的最大距离均大于所述径向导向槽的长度；

所述径向导向槽的长度小于一段柔性牵引件连接的第一导向滑轮与第二导向滑轮之间的间距，所述径向导向槽的长度小于一段柔性牵引件连接的第一导向滑轮与第三导向滑轮之间的间距。

6.根据权利要求1所述的一种新型动力开合模轮胎模具结构，其特征在于，所述动力环内侧一体设置有若干牵引连接结构，每段所述柔性牵引件对应两个所述牵引连接结构；

所述牵引连接结构可固定每段所述柔性牵引件两端。

7.根据权利要求6所述的一种新型动力开合模轮胎模具结构，其特征在于，每段所述柔性牵引件可首尾相连或相互独立，每个所述牵引连接结构可同时固定一段柔性牵引件的一端以及相邻一段柔性牵引件的一端。

8.根据权利要求7所述的一种新型动力开合模轮胎模具结构，其特征在于，所述牵引连接结构包括牵引连接块，所述牵引连接块上设有固定槽，所述柔性牵引件设置在固定槽中并通过压板将每段柔性牵引件两端固定在所述动力环上。

9.根据权利要求1所述的一种新型动力开合模轮胎模具结构，其特征在于，还包括导环，所述导环内侧壁轴线方向上下设置有两个导向斜面；

所述花纹块背部下方设有背部滑块，所述背部滑块背侧设有滑块配合斜面与下方的所述导向斜面配合；

所述花纹块背部上方设有花纹块配合斜面，所述花纹块配合斜面与上方的所述导向斜面配合。