CN1720125A - 轮胎模具和制造轮胎模具的方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明的轮胎模具包括：用于形成轮胎胎面部分的多个胎面部分(20)和用于模压轮胎侧壁的两个外壳插件(24)，其中从同一铸造模型中铸造胎面部分和外壳插件。根据本发明制造轮胎模具的方法，包括以下步骤：提供具有轮胎胎面和侧壁特征的铸造模型，铸造模型在胎面和侧壁之间具有分离区域；从模型中铸造部件(50)；铸件(50)因此在胎面(56)和侧壁(58)之间具有分离区域(54)，以及将铸件分成多个胎面部分(20)和相对的侧壁外壳(24)。从单个铸造模型中铸造模具部分即胎面部分和侧壁外壳的优点在于，在侧壁外壳内可以形成更深和更复杂的特征，可以使从胎面延伸到侧壁的特征更好地对齐，并且使其尺寸、形状和外观更好地一致。

Description

轮胎模具和制造轮胎模具的方法

技术领域

[01]本发明涉及一种轮胎模具和制造模具的方法。更具体地说，本发明涉及一种分段轮胎模具，其具有用于模压轮胎胎面且由多个活动部分构成的一个胎面环和用于模压轮胎侧壁的多个侧壁环。

背景技术和发明概述

[02]近来的一种轮胎设计趋势是把胎面特征延伸得相对远而到达轮胎侧壁上。在许多情况下，特征至少延伸到轮胎赤道。与典型地形成在侧壁上的特征例如标记或刻字相比，胎面特征例如凹槽、肋条和方块相对深或高。

[03]在传统模具中，通过使用模型进行铝铸造而形成胎面环。通过把钢板加工成具有所需的模压部件来制造侧壁外壳。要在侧壁外壳内形成类似胎面的特征是存在困难的，例如，难于使特征与胎面环对齐、或者难于在侧壁外壳表面内加工深的或复杂的特征。

[04]本发明提供一种改进的轮胎模具和一种制造改进轮胎模具的方法，其克服了技术困难并且提供附加的优点。

[05]优选地，本发明应用于两件式分段模具，该模具是沿着或靠近模具腔的轴向中心线分开并包括上半部分和下半部分的类型，每个半部分具有多个胎面部分和一个侧壁外壳。有利地，其他模具可以使用本发明，例如，一件式分段模具，其中胎面段不是沿着轴向中心分开，而是安装在模具的上半部分或下半部分，并且安装成打开模具之后旋转离开。

[06]根据本发明的轮胎模具包括：用于形成轮胎胎面部分的多个胎面部分；用于支撑胎面部分并允许在打开位置和关闭位置之间移动的模具背部；用于模压轮胎侧壁的两个外壳插件；以及两个侧板，每个外壳插件安装在侧板上，其中胎面部分和外壳插件是铸件。

[07]根据本发明的另一方面，外壳插件各自在背面上具有环形安装肋条，用于插入侧板内的安装凹槽中。安装凹槽在径向上比安装肋条更宽，以便容纳外壳插件和侧板加热之后的差异膨胀，确保在轮胎模压过程期间胎面部分和外壳插件的适当配合。

[08]外壳插件具有从铸型表面(前面)延伸到背面的出口，以及形成在背面上以与侧板内的出口通道连接的凹槽。侧板各自包括位于配合表面上的通道，通道连接到内部通道，内部通道可以连接到真空源。

[09]模具还包括用于模压轮胎胎缘区域的两个胎缘环。组合模具内的胎缘环位于模具的每个半部分上并重叠部分外壳插件，并且将覆盖本区域内外壳插件和侧板之间出现的任何间隙。

[10]依据本发明的一种制造模具的方法包括以下步骤：提供具有轮胎胎面和侧壁特征的铸造模型，铸造模型在胎面和侧壁之间具有分离区域；从模型中铸造铸件；铸件因此在胎面和侧壁部分之间具有分离区域，以及将铸件分成多个胎面部分和相对的侧壁外壳。

[11]根据优选的方法，铸件在位于沿着或靠近轴向中心线分割的上半部分和下半部分中被制造。可以使用单个铸造模型，或者可以制造上半模型和下半模型，这是便利的。然后切开两个铸件，隔离上半铸件以形成模具上半部分的多个上胎面部分和一个上侧壁外壳，而隔离下半铸件以形成模具下半部分的多个下胎面部分和一个下侧壁外壳。

[12]根据一个替代实施方案，制造的铸造模型在胎面和侧壁之间没有分离区域，对于上半部分和下半部分中的每一个，至少形成两个铸件：一个分隔成多个胎面部分的第一铸件，以及一个分隔成多个侧壁外壳的第二铸件。

[13]从单个铸造模型中铸造模具部分、胎面部分和侧壁外壳的优点在于，在侧壁外壳内可以形成更深和更复杂的特征，可以使从胎面延伸到侧壁的特征更好地对齐，并且使其尺寸、形状和外观更好地一致。

[14]附图说明

[15]通过参考下面结合附图阅读的详细说明，将能更好地理解本发明，图中：

[16]图1表示用依据本发明的模具制造的轮胎侧壁；

[17]图2表示依据本发明的部分模具；

[18]图3是依据本发明的模具的剖面图；

[19]图4是表示图3模具的侧壁外壳和侧板的放大部分的剖面图；

[20]图5是制造依据本发明的模具的铸造部件的第一实施方案的剖面图；

[21]图6是制造依据本发明的模具的铸造部件的第二实施方案的剖面图。

具体实施方式

[22]图1图解依据本发明制造的轮胎的侧壁。轮胎10的侧壁包括多个凸起单元12，它们是胎面单元14的延续部分。其他凸起单元16是对本设计的补充。在传统的轮胎模具中，通过通常由车床加工的侧壁外壳或板来模压侧壁特征。用车床加工深凹口来模压凸起以及其他复杂特征，既困难又耗时。用可以由多个胎面部分或段构成的环来模压胎面单元。使胎面环围绕侧壁区域延伸来模压凸起是可能的，但如果模具是分段类型，在模具使用中就可能产生问题。胎面部分在打开和关闭这种模具期间是活动的以便有助于从模具中取出已硫化的轮胎。如果胎面部分延伸得太远而进入侧壁区域，则难以移动和取出轮胎。

[23]如图3中所示，依据本发明的轮胎模具包括：用于形成轮胎胎面部分的多个胎面部分20，用于支撑胎面部分并允许在打开位置和关闭位置之间移动的模具背部22，用于模压轮胎侧壁的两个外壳插件24，以及两个侧板26。每个外壳插件24安装在侧板26上。有利地，胎面部分20和外壳插件24优选地形成为铝铸件，这易于形成图1中所示的深而复杂的特征。可以使用能进行铸造且具有轮胎模压和硫化需要的强度和耐用性的其他材料。模具背部22和侧板26可以由钢制成。

[24]图2表示用于图1轮胎10且依据图3装配的模具的内部。可以看出，胎面模压特征从胎面区域延伸到侧壁区域，并且胎面模压单元14’和侧壁模压单元12’，16’对齐且形状一致。

[25]再参考图3，外壳插件24各自在背面上具有环形安装肋条30，用于插入侧板内的安装凹槽32中。安装凹槽32在径向上(用箭头R表示)比安装肋条30更宽，以便容纳外壳插件24和侧板26加热之后的差异膨胀，确保在轮胎模压过程期间胎面部分和外壳插件的适当配合。在安装肋条30和安装凹槽32之间能看见小间隙34。图3表示冷却状态下的模具，也就是，在环境温度下，间隙34位于图示的位置。当加热模具达到硫化温度时，外壳插件24和侧板26的差异热膨胀将在图3中所示的间隙的相对侧上产生间隙。

[26]现在参考图4，外壳插件24具有孔或出口40和凹槽41，孔或出口40从铸型表面42(前表面)延伸到背面44，凹槽41形成在背面上以与侧板内的出口通道46连接。侧板26各自包括位于配合表面上的通道或凹槽48，通道或凹槽48连接到内部形成的出口通道46，出口通道46可以连接到真空源(未图示)。

[27]模具还包括两个用于模压轮胎胎圈区域的钢丝圈(未图示)。组合模具内的钢丝圈位于模具的每一半上，并且与径向远离胎面部分20的区域内的部分外壳插件24和侧板26重叠。钢丝圈将覆盖在该区域内的外壳插件和侧板之间出现的任何间隙。

[28]参考图5，用于制造依据本发明的模具的方法包括以下步骤：提供具有轮胎胎面和侧壁特征的铸造模型，铸造模型在胎面和侧壁部分之间具有分离区域。从模型中铸造至少一个铸件50(或52)，铸件50(或52)因此也具有与模型内分离区域对应的分离区域54。通过适当处理，例如钢丝EDM切割，铸件分成多个胎面部分和相对的侧壁外壳。

[29]根据一种优选方法，制造两个铸件，即上部件和下部件。图5图解了上铸件50和下铸件52。铸件图解为在从成品模具的轴向中心线偏心的分模线上进行分割。在这个实例中，胎面模具的轴向中心上具有胎面特征，它将不利于分割。然而，在其他情形下，铸件可以在中心线上分离。

[30]然后，沿着分离区域54分隔两个铸件50，52，隔离上铸件50以形成模具上半部分的上胎面部分56和上侧壁外壳58，而隔离下铸件52以形成模具下半部分的下胎面部分60和下侧壁外壳62。

[31]现在参考图6，根据一种替代实施方案，制造铸造模型(未图示)，其中在胎面和侧壁或胎面部分之间没有分离区域。图6中的铸件70表示下半铸件。在本实施方案中，制造模型稍微简化了，因为胎面和侧壁单元没有被分离区域分开并且便于对齐。然而，当分开时，胎面部分或外壳插件部分中的材料将损失。因此，对于每半个理想模具而言，形成至少两个铸件；第一铸件分隔成多个胎面部分72，而第二铸件分隔成至少一个侧壁外壳插件74。在与胎面部分72的接合处，小台阶76形成在外壳插件74上，以适应由于钢丝EDM切割操作中材料损失而引起的胎面环形部分的尺寸变化。

[32]对于关于轮胎轴向中心对称的胎面和侧壁设计而言，只需要制造代表半个轮胎的模型。对于不对称的胎面和/或侧壁设计而言，或者对于其中不利于在轴向中心线上分割模具的胎面而言，制造代表整个轮胎的模型是优选的。

[33]从单个铸造模型中铸造模具部分、胎面部分和侧壁外壳的优点在于，更深和更复杂的特征可以形成在侧壁外壳内，可以使从胎面延伸到侧壁的特征更好地对齐，并且使其尺寸、形状和外观更好地一致。

Claims (6)

1.一种轮胎模具，包括：

用于形成轮胎胎面部分的多个胎面部分；

用于支撑胎面部分、并允许胎面部分在打开位置和关闭位置之间移动的模具背部；

用于模压轮胎侧壁的两个外壳插件；和

两个侧板，每个外壳插件安装在侧板上，

其中胎面部分和外壳插件是从单个铸造模型中铸造出来的。

2.根据权利要求1所述的轮胎模具，其中外壳插件各自在背面上具有环形安装肋条，安装肋条能容纳在侧板内的安装凹槽中，安装凹槽在径向上比安装肋条更宽，以便容纳外壳插件和侧板加热之后的差异膨胀，确保在轮胎模压过程期间胎面部分和外壳插件的适当配合。

3.根据权利要求1所述的轮胎模具，其中外壳插件各自具有从铸型表面延伸到背面的出口，并且具有形成在背面上的凹槽，其中侧板各自包括位于配合表面上的通道，通道连接到内部通道，内部通道可以连接到真空源，外壳插件背面上的凹槽在侧板安装到其上时连接到侧板内的出口通道。

4.一种制造轮胎模具的方法，包括以下步骤：

提供一个具有轮胎胎面和侧壁特征的铸造模型，铸造模型在胎面和侧壁之间具有分离区域；

从模型中铸造模具铸件；以及

将铸件分成多个胎面部分和相对的侧壁外壳。

5.根据权利要求4所述的方法，还包括沿着轴向中心线将铸造模型分成两个铸造半模型的步骤，并且其中铸造模具铸件的步骤包括铸造两个模具铸件，第一铸件被被分离以形成模具上半部分的多个上胎面部分和一个上侧壁外壳，而第二铸件被分离以形成模具下半部分的多个下胎面部分和一个下侧壁外壳。

6.根据权利要求4所述的方法，其中铸造模具铸件的步骤包括铸造至少两个铸件，并且还包括将第一铸件分离成多个胎面部分以及将第二铸件分离成侧壁外壳的步骤。

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