CN117564224A - 一种轮胎模具铸造石膏圈 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轮胎模具铸造石膏圈，它属于轮胎模具技术领域，包括多个能够拼接成环状的石膏型，每个所述石膏型均设有成型部，所述成型部对应轮胎铸模型腔，所述成型部轴向方向至少一端可拆卸连接有定位环。通过上述结构能够有效节约石膏用量，同时提高石膏圈配圈效率。
Description
技术领域
本发明涉及轮胎模具技术领域，具体涉及一种轮胎模具铸造石膏圈。
背景技术
轮胎模具铸造时，如图1所示，以石膏圈1作为内模，金属模3作为外模，两者配合共同构成型腔，注入熔液后等待冷却成型铸模2，铸模2经加工后即可作为轮胎模具用于轮胎硫化成型。
石膏圈1通常由多个从硅橡胶模转印过来的石膏型配圈而成，传统石膏型可以划分为两个部分，如图2所示，中间的成型部5与两侧的支撑部20。在铸造时，支撑部20虽然参与铸模成型，但其并不对应铸模2上的关键部位；而在石膏型制作时支撑部20同样需要大量石膏，且无法重复利用，损耗较大。
有鉴于上述现有技术存在的问题，本发明结合相关领域多年的设计及使用经验，设计制造了一种轮胎模具铸造石膏圈，来克服上述缺陷。
发明内容
对于现有技术中所存在的问题，本发明提供的一种轮胎模具铸造石膏圈，能够有效节约石膏用量，同时提高石膏圈配圈效率。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种轮胎模具铸造石膏圈，包括多个能够拼接成环状的石膏型，每个所述石膏型均设有成型部，所述成型部对应轮胎铸模型腔，所述成型部轴向方向至少一端可拆卸连接有定位环。
优选的，所述定位环上设有第一定位销孔和连接孔；
与所述定位环连接的所述成型部端面上设有第二定位销孔和固定螺孔，所述第一定位销孔与第二定位销孔对应，所述连接孔与所述固定螺孔对应；
所述定位环与所述成型部通过定位销和螺钉连接。
优选的，所述成型部轴向方向两端均设有定位环时，所述成型部两端面上对应的固定螺孔的中心线重合。
优选的，所述第一定位销孔设为贯穿定位环的通孔；
定位销能够从第一定位销孔中取出。
优选的，与固定螺孔连接的螺钉上包覆有弹性材料，所述弹性材料在受热后能够软化。
优选的，所述定位环的环形外侧面涂覆有透气材料。
优选的，所述定位环由若干段弧形块拼接而成；
进一步的，所述弧形块一端设为下凹台阶，所述弧形块另一端设为上凹台阶，相邻弧形块两端通过下凹台阶和上凹台阶配合实现拼接。
优选的，相邻所述弧形块端部之间设有缝隙。
优选的，相邻所述弧形块的缝隙=环缝总间隙/缝隙个数；
所述环缝总间隙=加热前后温度差*（定位环线膨胀系数-石膏型线膨胀系数）*π*定位环中径。
优选的，所述石膏型间的配合面与所述弧形块端部间的缝隙相互错位。
该发明的有益之处在于：
1.由于支撑部虽然参与铸模成型，但是其并不对应铸模上关键部位的成型，且同一尺寸轮胎所用石膏型支撑部一般相同，本发明利用定位环替代原来石膏型的支撑部，不仅减少了石膏的使用，而且可以重复使用。此外，在组装配合时，定位环能起到定位作用，无需传统石膏型配合时再通过边测量支撑部边找正的配合方式，有效提高了配合速度。
2.本发明利用定位销可以降低石膏圈配圈难度与复杂程度，提高配圈速度，定位完成后将定位销取出是为了避免热膨胀对配合的影响。
3.本发明定位环与石膏型连接的螺钉上包覆有弹性材料，该弹性材料可以抵消定位环与石膏型材质不同、在铸造时因热膨胀量不同引起的变形问题，由于定位环热膨胀变化大于石膏型的变化，定位环有向外侧膨胀的趋势，该弹性材料受热软化，抵消定位环的热膨胀量，使石膏型不会被定位环带动向外移动；同时为螺钉的热膨胀空出空间，防止热膨胀导致石膏型产生裂缝等问题，影响铸模的成型质量。
4.本发明定位环的分段式拼接结构，而且相邻弧形块端部之间设有缝隙，当定位环因热膨胀而产生的位移时，间隙的存在给定位环端面向外膨胀预留了空间，从而减小定位环整体向外膨胀趋势，有效缩小了定位环膨胀位移量，防止了定位环带动石膏型位移，提高了成型精度。
附图说明
图1为现有石膏圈与浇铸模具的示意图；
图2为现有石膏型的示意图；
图3为一种轮胎模具铸造石膏圈与浇铸模具的示意图；
图4为本发明弧形块的示意图。
图中：1-石膏圈、2-铸模、3-金属模、11-成型部、12-定位环、13-连接孔、14-螺钉、15-第一定位销孔、16-定位销、17-上凹台阶、18-下凹台阶、19-弧形块、20-支撑部。
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。
如图3、图4所示，一种轮胎模具铸造石膏圈，包括多个能够拼接成环状的石膏型，每个石膏型均设有成型部11，成型部11对应轮胎铸模型腔，与需要成型轮胎的胎冠相对应，成型部11轴向方向至少一端可拆卸连接有定位环12，定位环12优选用钢制品。具体的，当石膏型仅具有成型部11时，定位环12分别设于石膏型两端，当石膏型仅具有成型部11与单独一侧的支撑部20时，定位环12只设置于缺少支撑部20的一端。
传统石膏型支撑部20虽然参与铸模成型，但是其并不对应铸模2上的关键部位，且同一尺寸轮胎所用石膏型支撑部20一般相同，本发明利用定位环12替代原来石膏型的支撑部20，不仅减少了石膏的使用，而且可以重复使用。此外，在组装配合时，定位环12能起到定位作用，无需传统石膏型配合时再通过边测量支撑部20边找正的配合方式，有效提高了配合速度。
为保证定位环12与成型部11的连接，定位环12上设有第一定位销孔15和连接孔13，与定位环12连接的成型部11端面上设有第二定位销孔和固定螺孔，第一定位销孔15与第二定位销孔对应，连接孔13与固定螺孔对应，定位环12与成型部11通过定位销16和螺钉14连接。为方便装配，每个成型部11上固定螺孔和第二定位销孔的位置优选均相同。
本发明如果成型部11轴向方向两端均设有定位环12时，成型部11两端面上对应的固定螺孔的中心线均重合，从而防止上下两定位环12热膨胀造成变形错位问题。
利用定位销16可以降低石膏圈1配圈难度与复杂程度，提高配圈速度，但是优选将第一定位销孔15设为贯穿定位环12的通孔，定位销16能够从第一定位销孔15中取出，为了避免热膨胀对配合的影响，定位完成后将定位销16从第一定位销孔15中取出来。
本发明与固定螺孔连接的螺钉14上包覆有弹性材料，弹性材料在受热后能够软化，弹性材料优选用硅橡胶，优选的所选用硅橡胶在超过温度阈值后软化，该温度阈值可以为150-300摄氏度，该弹性材料可以抵消定位环12与石膏型材质不同、在铸造时因热膨胀量不同引起的变形问题，由于定位环12热膨胀变化大于石膏型的变化，定位环12有向外侧膨胀的趋势，该弹性材料受热软化，抵消定位环12的热膨胀量，使石膏型不会被定位环12带动向外移动；同时为螺钉14的热膨胀空出空间，防止热膨胀导致石膏型产生裂缝等问题，影响铸模成型质量。
定位环12的环形外侧面优选涂覆有透气材料，透气材料优选为硅酸盐材料，该透气材料可以容纳多余的气体，同时也避免浇铸熔液直接与定位环12本体接触，防止铸模两端过快凝固，不利于整体质量。
定位环12可以为一个整体环形，优选的由若干段弧形块19拼接而成，弧形块19一端设为下凹台阶18，弧形块19另一端设为上凹台阶17，相邻弧形块19两端通过下凹台阶18和上凹台阶17配合实现拼接，通过上述结构能够快速完成拼接；优选的，弧形块19与石膏型数量一一对应，有利于防止定位环12向外膨胀带动石膏型外移，但为了便于装配，弧形块19也可以为2-4块，一个弧形块19对应多个石膏型。相邻弧形块19端部之间优选设有缝隙，当定位环12因热膨胀而产生位移时，间隙的存在给定位环12端面向外膨胀预留了空间，从而减小定位环12整体向外膨胀趋势，有效缩小了定位环12的膨胀位移量，防止了定位环12带动石膏型位移，提高了成型精度。
缝隙的大小与定位环12大小及热膨胀量相关。
δ=(T2-T1)(a2-a1)*πD
其中，δ-环缝总间隙；
T2-加热后温度，根据使用要求确定；
T1-加热前温度，取室内温度，一般为20℃；
a2-定位环12线膨胀系数，与定位环材质有关；
a1-石膏型线膨胀系数，与石膏型材质有关；
D-定位环12中径大小，中径大小指定位环12内直径与外直径的平均值。
D取中径大小的原因在于，热膨胀后，相邻定位环12的配合面为周向端面，以中径大小计算更准确。
通过上述公式计算出环缝总间隙后，根据缝隙个数，将缝隙值平分，确定每一缝隙的缝隙取值即可。
本发明石膏型间的配合面与弧形块19端部间的缝隙优选相互错位，这样可以利用石膏型阻碍定位环12热膨胀向外膨胀位移趋势，进一步防止石膏型产生过大位移。
本发明实际组装时先通过定位销16定位定位环12与石膏型，定位完成后，再依次拧入螺钉14将定位环12与石膏型进行固定，石膏圈1即组合完成，然后将定位销16取出。
在铸造时，定位环12充当传统石膏型两侧支撑部20。
完成铸型充注后，定位环12可以重复利用，同一尺寸的石膏型一般只有成型部11不同，支撑部20不会发生变化，使用定位环12代替传统石膏型支撑部20，适用同一尺寸不同花纹石膏型。
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 (10)
1.一种轮胎模具铸造石膏圈，其特征在于，包括多个能够拼接成环状的石膏型，每个所述石膏型均设有成型部（11），所述成型部（11）对应轮胎铸模型腔，所述成型部（11）轴向方向至少一端可拆卸连接有定位环（12）。
2.根据权利要求1所述的一种轮胎模具铸造石膏圈，其特征在于，所述定位环（12）上设有第一定位销孔（15）和连接孔（13）；
与所述定位环（12）连接的所述成型部（11）端面上设有第二定位销孔和固定螺孔，所述第一定位销孔（15）与第二定位销孔对应，所述连接孔（13）与所述固定螺孔对应；
所述定位环（12）与所述成型部（11）通过定位销（16）和螺钉（14）连接。
3.根据权利要求2所述的一种轮胎模具铸造石膏圈，其特征在于，所述成型部（11）轴向方向两端均设有定位环（12）时，所述成型部（11）两端面上对应的固定螺孔的中心线重合。
4.根据权利要求2所述的一种轮胎模具铸造石膏圈，其特征在于，所述第一定位销孔（15）设为贯穿定位环（12）的通孔；
定位销（16）能够从第一定位销孔（15）中取出。
5.根据权利要求2所述的一种轮胎模具铸造石膏圈，其特征在于，与固定螺孔连接的螺钉（14）上包覆有弹性材料，所述弹性材料在受热后能够软化。
6.根据权利要求1所述的一种轮胎模具铸造石膏圈，其特征在于，所述定位环（12）的环形外侧面涂覆有透气材料。
7.根据权利要求1所述的一种轮胎模具铸造石膏圈，其特征在于，所述定位环（12）由若干段弧形块（19）拼接而成；
和/或，所述弧形块（19）一端设为下凹台阶（18），所述弧形块（19）另一端设为上凹台阶（17），相邻弧形块（19）两端通过下凹台阶（18）和上凹台阶（17）配合实现拼接。
8.根据权利要求7所述的一种轮胎模具铸造石膏圈，其特征在于，相邻所述弧形块（19）端部之间设有缝隙。
9.根据权利要求8所述的一种轮胎模具铸造石膏圈，其特征在于，相邻所述弧形块（19）的缝隙=环缝总间隙/缝隙个数；
所述环缝总间隙=加热前后温度差*（定位环线膨胀系数-石膏型线膨胀系数）*π*定位环中径。
10.根据权利要求8所述的一种轮胎模具铸造石膏圈，其特征在于，所述石膏型间的配合面与所述弧形块（19）端部间的缝隙相互错位。
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