CN1191177A - 轮胎模具 - Google Patents

Abstract

一种轮胎模具,其包括分成两部分(G和D)的圆环。圆环为迭片结构。它包括许多薄的互相贴近的单元板(1)在圆周方向形成的迭片,单元板可用金属薄板制造。单元板有两种不同形式:标准单元板和中间单元板,它们在圆周方向上彼此接续排布。模具带有与中间单元板相配合的定位装置,以确定中间单元板相对于径向方向的安装方向。例如,这些装置可以是可令中间单元板嵌入其中的凹槽。

Description

轮胎模具

本发明涉及轮胎的制造，尤其涉及轮胎踏面的模制。

美国专利NO.5,492,669提及了一种模具，其中使用了大量横向排布的金属薄板来模制成型轮胎踏面。一般认为金属薄板，即模制成型单元板横向排列是因为在观察轮胎时，它们由一侧胎缘延伸至另一侧胎缘。

在开启和合拢这种模具时，要求使迭片结构圆环中的所有基础单元板在径向方向上要保持协调动作。模具在经过一段时间连续的开启和合拢操作过程后，可能会出现金属薄板相对其原始安装位置的偏斜，尤其是在开合模具时，由于金属薄板的移动而发生滑移或产生安装误差，从而产生附加摩擦。而且按照权利要求保持薄板间间隙的均匀分布也是很难的。因而在薄板间间隙明显大于标准间隙处会出现模制溢料。这样，要做的是选择标准间隙，如同美国专利NO.5,492,669中所述，尤其要防止在模具合拢动作过程中橡胶流入薄板之间。

本发明的目的是克服这一缺点，以改善此种模具的性能，制造出具有高品质外观的轮胎，尤其是经过多次模制操作过程后其外观质量仍能保持不变的轮胎。

本发明提出一种用于成型轮胎踏面的模具，其包括：用来模制踏面外表面的迭片结构圆环，迭片结构圆环包括由许多装在支座上的薄的互相贴近的单元板在圆周方向迭成的组件，单元板大致在径向排布，其排布方式使得在单元板之间有一弹性推力，该弹性推力受环箍的约束，该环箍的轴向移动控制单元板的径向移动，轮胎踏面由单元板的径向内侧表面模制形成，径向内侧表面具有所需的轮廓形状，单元板包括标准单元板和中间单元板，它们在圆周方向上彼此接续布置，模具还带有与中间单元板配合的定位装置，以便确定中间单元板相对于径向方向的安装方向。模具最好带有一些由一个或多个相邻中间单元板组成的组件，这些组件将圆环分成均匀的弧段，标准单元板则排布在这些中间单元板组件之间。

在本文中，在讲到一个元件或一个表面“处于内侧”时，其意义为该件或面位于朝向模具的中心侧，即位于模具内部空腔一侧。当某件或面“处于外侧”时，其意义为该件或面远离模具空腔。例如，在论及模制踏面的金属薄板时，内侧面就是模制过程中与橡胶接触的表面，外侧面就是与环箍接触的表面。

本发明还包括利用上述的模具制造轮胎的方法。作为一种选择，该方法还可包括组合芯，其形状适合于轮胎内部空腔的成型，组装零件装于其上，在硫化过程中它可形成轮胎的内部空腔。在任何情况下，这种模制方法的一个优越性在于，它在模制过程中具有优异的透气性。

对本发明的说明是通过对其在一个特定的模具实施例中的应用的叙述来实现的。相对于前面提及的美国专利NO.5,492,669中图5来说，本文的描述更加具体。这种模具有可能将所谓“分段式”模具的优点与所谓“两件式”模具的优点结合起来。对于这种模具的使用的一般性论述可以参阅前面所提及的专利，尤其是专利中与图5有关的那部分内容。

下述附图展示了本发明的一个实施例，图中突出体现了本发明的优越之处。其中：

图1为通过本发明模具中间的剖面图。

图2为固定中间单元板的环的立体图。

图3为标准单元板。

图4为中间单元板。

图5和图6为中间单元板的其他形式。

图7为迭片结构的圆环的局部侧视图。

图8为中间单元板组件的立体图。

在本模具实施例中，模制轮胎踏面的迭片式圆环是由许多贴近的金属薄板1组成，其厚度在0.1mm至5mm之间(最好是0.5mm)，如图7所示。圆环包括几百个甚至几千个贴近的薄板。薄的单元板的实施例是非常有益的，薄的单元板也是这种模具的特征所在。薄板的厚度应符合制做踏面花纹的模具平整度要求。例如，可使用薄钢板，在垂直于其平面的方向上，将钢板切成根据待制做的踏面花纹确定的外形轮廓。

由图1中可看到，圆环被分开成为两部分(G和D)。圆环包括分别属于两个部分的两个独立的并邻近的单元板(1D和1G)。成型模板或单元板用序号1表示。如果属于G部分的单元板或单元板的一部分需要特别明确区分，则用序号1G表示。如果属于D部分的单元板或单元板的一部分需要特别明确区分，则用序号1D表示。类似地，后缀I和S分别用来标明中间单元板和标准单元板或单元板的一部分，这一点后面将会很清楚。

图3所示为标准单元板1S，图4所示为中间单元板1I。标准单元板1S与中间单元板1I有一些共同的特点，其中之一是每个单元板在其径向转角边缘有成型模部分10，这部分根据待制做的踏面花纹切割或加工成型。因此单元板的内侧面具有由待制做踏面花纹所确定的轮廓形状。

作为一种优选方案，至少单元板1的成型模部分一侧10的端部厚度应随其逐渐在径向方向靠近模具轴线时均匀减小。这样每个单元板都带有少许的楔形，楔形角大致等于用整个模具圆环中的单元板数量除360°所得的商。每个标准单元板1S和中间单元板1I都有横向延伸段11，横向端面16，倾斜的外侧面B，及中心端面18，中心端面18可与属于另一部分的相邻单元板的中心端面18靠紧，形成与另一部分的接触。还应注意到G部分的每一单元板1上都有凸片19a，它可与D部分的每个单元板上的切口19b相配合，因而在整个合模期间，单元板1可以以很高的精度定位在同样的径向高度上。

标准单元板1D在其成型侧面10相反方向处都有切口。这个切口形成了突出部分12及突出部分12的径向转角边处的侧面127。尽管中间单元板1I没有这样的切口，切口的轮廓线已用虚线标在中间单元板1I上，如图4所示，以便表明与该线相切的孔120的位置。

为形成迭片结构的圆环，所有单元板1相对于径向方向的排列角度都应相同。在本例中，单元板是按径向排布。换言之，如果在与模具轴线垂直的平面上分段检察迭片式圆环(见图7)，单元板的排列使得它们相当于径向线，也就是说如果我们用描述轮廓帘子线走向的常用术语来形容就是成90°角。单元板也可以以略不同于90°的角度来排布，例如相差10°～15°。

在G和D部分上，模具分别设有板2，环箍3固定在其上。环箍3的径向内表面有角度为α的截头圆锥形支承面30，它与单元板1的径向外侧面13相接触。环箍使得薄板1径向受到压力作用以令它们进入合模状态并将它们固定在位，如图1所示。

板2还带有一个或数个单元板的导向构件5，这些构件具有与截头圆锥形支承面30相同倾角α的径向向内侧的截头圆锥形支承面50。板2还对模制侧壁的框架4起支承作用。框架4的径向外端面设有与截头圆锥形支承面30相同倾角α的径向向外的截头圆锥支承面40。所有单元板的横向延伸段11都置于框架4和导向构件5之间，位于所述的截头圆锥支承面之间。

为使打开模具更加容易，开模助动器67通过一个或多个轴向安装的弹簧61向所有单元板1的横向端面16施加一个轴向力作用，由于弹簧是轴向安装在开模助动器6和板2之间，故在板2和开模助动器6之间有一弹性推力作用。这样就有利于所有单元板的同步移动，而与其位置，尤其与其同轮胎踏面花纹相脱离的阻力无关，这种阻力在硫化过程结束时可能要遇到。

环形件7固定在环箍3远离板2的一端。开模时控制单元板1移动的止动板70装在环形件7上。环形件在其径向内侧包括若干个凸起部71，凸起部之间有槽74(见图2)。中间单元板1I装入这些槽74中(图1D部分)。环形件7还有朝向每个槽74的凹座75。凸起部71在其径向外侧有斜面72，其作用为，通过向金属薄板1的侧面127施压，向外拉并引导金属薄板1以助模具的打开。

相应于本发明提出的一种特点，若干组由一个或多个彼此贴邻的中间单元板1I将每个环分成均匀的部分(见图7)。标准单元板1S放置在这些中间单元板的组件之间。在图中所示的实施例中，G和D部分均包括标准单元板1S和中间单元板1I，在图1中将G和D部分剖开的平面上，在G部分上看到的第一个单元板为标准单元板1S，在D部分上看到的第一个单元板为中间单元板1I。从图2中可看到，本实施例中中间单元板1I是以几个贴近的单元板作为一迭来排放的，例如每迭中可有4至10片单元板，当然这一特点不具有限定性。

这样就用槽74将中间单元板1I固定在位，为固定中间单元板1I，槽74的取向为径向方向。槽74保持着中间单元板1I的安装方向，并在开模和合模的动作过程中对其起导向作用。这样，定位偏差可以降到最低，因为误差，如果有的话，也只能在圆周的小范围内积累。单元板之间的间隙分布可以更加均匀。

在车间组装模具时，具体地说，就是装配模具的G和D部分，要由包括环形件7的支座开始。将所有的标准单元板1S和中间单元板1I准备好，按照待制做轮胎踏面花纹要求的顺序装到环形件7上。标准单元板1S装在凸起部71上，使其突出部分12位于凸起部一侧，其余部分位于凸起部另一侧而跨在凸起部上。将销轴121穿进中间单元板1I组件的孔120中(见图1、7、8)。为使销轴121能够装入并置于其中，在环形件7上加工有凹座75。在将中间单元板组嵌入槽74的同时，将销轴121伸出部分置于相邻的标准单元板之上即可将中间单元板组固定位。

应注意到，凹座75的尺寸要进行计算，以保证上述的装配。尤其是凹座在圆周方向的宽度应略大于销轴121的长度。每个销轴支托在一个或多个相邻的标准单元板1S的径向外侧面128上，由于凸起部71的作用，标准单元板1S在径向方向上没有任何自由度，这样就可防止中间单元板径向向内倾斜。这就是将孔120定位于图4中虚线线125上的原因。

为更好地保持中间单元板的位置，还可在模具导向构件5上加工出凹槽5I，中间单元板嵌入该凹槽中以确定其周向位置。导向构件带有比中间单元板迭片组略长一些的圆弧形的部分。延伸段11安装后与导向构件之间有径向间隙。标准单元板1S迭放在中间单元板1I迭片组之间。这样，中间单元板1I对标准单元板1S起导向作用。由于中间单元板是相距较远的支承面(槽74和凹槽5I)所固定的，单元板在垂直于模具轴线平面内圆周方向的位置和角度得以更加有效地确定。

在图5中，单元板1I的横向延伸段比标准单元板1S的高，其高度如图中虚线10所示。因而，相对于相邻的标准单元板而言，横向延伸段11I形成了可嵌入凹槽5I的凸出部分(见图1)。

在框架4的截头圆锥支承面40上还可加工出对着每个凹槽5I的第二凹槽4I(见图1的G部分)。在图6中可看出，与标准单元板1S不同之处为每个横向延伸段11I径向向内延伸地更多，超出部分如虚线110所示。因而相对于相邻的标准单元板的横向延伸段而言，横向延伸段11I形成了可嵌入该凹槽的凸出部分。可以用框架4上的凹槽4I替代导向构件上的凹槽5I，也可以做为其补充。

图6所示为从属于模具G部分的单元板。它也包括凸片19a。图5所示为与图6中单元板相对的从属于模具D部分的单元板。它包括对应的切口19b。当然这一结构特征与所论及的单元板是标准单元板还是中间单元板无关，图5及图6的一个目的是帮助理解单元板在中心端面18处的互相连接作用。

当然，可以做出许多种不同形式的设计。中间单元板可以以单一槽或凹槽嵌合。凹槽也可具有完全不同的形状。标准单元板相对于中间单元板的分布也可不同。其基本的特征在于，在径向方向上至少某些中间单元板应具有导向作用，这种导向作用最好分布在整个模具圆周上。

Claims (9)

1、一种用于制做轮胎踏面的模具，其特征在于，该模具包括：模制踏面外表面的迭片结构圆环，所述迭片结构圆环是由装在支承座上的许多薄的互相贴近的单元板在圆周方向迭装形成，所述单元板大致为径向排布，其排布方式使得单元板之间有一弹性推力，所述弹性推力受环箍的约束，该环箍的轴向移动可控制所述单元板的径向移动，所述踏面由所述单元板的径向内侧面模制成型，所述径向内侧面具有需要的轮廓形状，其中，所述单元板包括标准单元板和中间单元板，它们在圆周方向上彼此接续排布，且模具还带有与所述中间单元板相配合的定位装置，以确定所述中间单元板相对于径向方向的安装方向。

2、如权利要求1所述的模具，其特征在于，所述定位装置包括在所述支座上加工出的槽，所述中间单元板嵌入该槽中。

3、如权利要求2所述的模具，其特征在于，该槽位于装在所述环箍上的环形件上，处于所述环形件径向内侧上分布的凸起部分之间，所述中间单元板的径向外侧嵌在这些槽中。

4、如权利要求1所述的模具，其特征在于，所述导向装置为在所述支座上做出的凹槽，所述中间单元板嵌入其中。

5、如权利要求4所述的模具，其特征在于，每个单元板都带有向单元板径向内侧延伸的横向延伸段，所述模具还包括单元板的导向构件，在所述导向构件上切有所述的凹槽，以容纳中间单元板的所述横向延伸段。

6、如权利要求1所述的模具，其特征在于，若干由一个或数个相贴近的中间单元板构成的组件将所述圆环分成大致均匀的弧段，标准单元板排布在所述这些中间单元板组件之间。

7、如权利要求1所述的模具，其特征在于，圆环被分成两部分，其中，在横向方向上圆环包括两个分别属于两个部分的独立的且相靠近的单元板，每个单元板有一端面可与属于另外一部分的相靠近的单元板对应的端面贴紧，从而与另一部分相接触。

8、如权利要求1所述的模具，其特征在于，每个单元板的厚度为0.1mm至5mm，且单元板的厚度随其在径向方向上靠近模具的轴线而逐渐减小。

9、一种制造轮胎的方法，其特征在于，利用前面权利要求中所述的模具进行制造，其中，该模具的透气是借助于单元板之间的间隙来完成的。

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