CN204431600U - 聚氨酯实心轮胎的模具 - Google Patents

Abstract

聚氨酯实心轮胎的模具，属于实心轮胎的加工技术领域。包括轮毂模块、花纹模块、下模（16）和上模（1），在轮毂模块与花纹模块之间构成一个环形的轮胎模腔（17），下模（16）密封固定在轮胎模腔（17）的下侧，上模（1）向下压紧在轮胎模腔（17）的上侧；所述花纹模块包括上下对接的上花纹模块和下花纹模块，上花纹模块设置在一个环形上固定座（3）的圆周内侧，下花纹模块设置在一个环形下固定座（6）的圆周内侧，上固定座（3）与下固定座（6）之间设有导向定位机构。操作方便，密封性好，适合于使用液态原材料浇注成型聚氨酯实心轮胎，开模时上花纹模块与下花纹模块分离，将轮胎从轮胎模腔中取出，操作方便，结构简单。

Description

聚氨酯实心轮胎的模具

技术领域

聚氨酯实心轮胎的模具，属于实心轮胎的加工技术领域。

背景技术

现有的聚氨酯轮胎主要有两种形式；一是只利用聚氨酯做一层耐磨层包覆在橡胶内胎的外面，以增加轮胎的耐磨性能，同时保留内部橡胶的部分弹性。但是这种形式仍没有解决橡胶寿命短、易开裂等问题，仍然时常出现内胎漏气的现象；二是通常的内充气橡胶轮胎内部充入泡沫聚氨酯材料，这种泡沫聚氨酯单纯作为橡胶轮胎内部填充物，虽然成功解决了橡胶漏气的问题，但是外层橡胶轮胎不耐磨、不耐油、使用寿命短的问题没能解决；生产聚氨酯实心轮胎时需要将液态的原材料利用模具浇注成型，但目前还没有适合生产聚氨酯实心轮胎的模具，而且现有的轮胎模具在开模时取轮胎比较困难，不便于清理。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单、操作方便的聚氨酯实心轮胎的模具，开模时可以非常方便的将轮胎取出。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该聚氨酯实心轮胎的模具，包括轮毂模块、花纹模块、下模和上模，轮毂模块竖向设置，花纹模块同轴套设在轮毂模块的外侧，在轮毂模块与花纹模块之间构成一个环形的轮胎模腔，下模密封固定在轮胎模腔的下侧，上模向下压紧在轮胎模腔的上侧；

所述花纹模块包括上下对接的上花纹模块和下花纹模块，上花纹模块设置在一个环形上固定座的圆周内侧，下花纹模块设置在一个环形下固定座的圆周内侧，上固定座与下固定座之间设有导向定位机构。将原材料直接从轮胎模腔的上侧开口浇注，操作方便，密封性好，适合于使用液态原材料浇注成型聚氨酯实心轮胎，开模时上花纹模块与下花纹模块分离，将轮胎从轮胎模腔中取出，操作方便，结构简单。

优选的，所述下花纹模块由多个下花纹块沿圆周方向拼接构成，且下花纹块通过下花纹块导向机构滑动设置在下固定座内，下花纹块导向机构使下花纹块在向上滑动的同时产生向径向外侧的位移。在开模时，提起上模和上花纹模块，取轮胎时，下花纹块在向上滑动的同时产生向径向外侧的位移，从而使下花纹块相互分离并脱离轮胎，便于将轮胎从轮胎模腔中取出，并且方便对模具的清理。

优选的，所述下花纹块与下固定座之间设有推动下花纹块沿下花纹块导向机构向斜上方滑动的开模弹簧。开模时，提起上模和上花纹模块后，开模弹簧推动下花纹块和轮胎向上移动，自动将轮胎弹出，并且由于此时下花纹块相互分离并脱离了轮胎，使得轮胎可以非常方便的取出，操作方便。

优选的，所述下固定座的内侧面为锥面，下花纹块的外侧面是与下固定座内侧面相配合的锥面；所述下花纹块导向机构包括倾斜设置的下导轨，下导轨通过下固定销固定在下固定座内侧，下花纹块上开设有与下导轨配合的下导向槽。下花纹块通过锥面的外侧面与下固定座锥面的内侧面配合，确保下花纹块工作稳定，避免下花纹块快速磨损。

优选的，所述下导向槽的底部封闭设置，下导轨下端与下导向槽的底部抵接实现下花纹块的限位。通过下导向槽底部对下花纹块进行限位，防止下花纹块脱落，结构简单，工作可靠。

优选的，所述上花纹模块由多个上花纹块沿圆周方向拼接构成，上花纹块通过上花纹块导向机构滑动设置在上固定座内，上花纹块导向机构使上花纹块向下滑动的同时产生向径向外侧的位移。在提起上花纹模块时，各个上花纹块自动向下滑动，下花纹块相互分离并脱离轮胎，防止开模时上花纹块与轮胎相互粘接，便于开模，操作方便。

优选的，所述上花纹块导向机构包括倾斜设置的上导轨，上导轨通过上固定销固定在上固定座内侧，上花纹块上开设有与上导轨配合的上导向槽。

优选的，所述上导向槽的顶部封闭设置，上导轨上端与上导向槽的顶部抵接实现上花纹块的限位。

优选的，所述轮毂模块包括上轮毂模块与下轮毂模块，下轮毂模块同轴固定在下模的上侧，上轮毂模块同轴固定在下轮毂模块的上侧，上轮毂模块与下轮毂模块之间设有中心定位机构，上模同心套在上轮毂模块的外侧。在开模时，上轮毂模块与下轮毂模块分离，便于将轮胎从上轮毂模块和下轮毂模块之间取出，在浇注前装配上轮毂模块和下轮毂模块时，通过中心定位机构可以保证上轮毂模块和下轮毂模块的同轴度，保证轮胎的内侧尺寸精度符合要求，装配方便。

所述中心定位机构包括上轮毂定位盘和下轮毂定位盘，上轮毂模块与下轮毂模块均为中空的圆筒状，上轮毂定位盘固定在上轮毂模块的下端，下轮毂定位盘固定在下轮毂模块的上端，上轮毂定位盘的中部下侧开设有凹槽，下轮毂模块的中部上侧设有与凹槽相配合的凸台。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、将原材料直接从轮胎模腔的上侧开口浇注，操作方便，密封性好，适合于使用液态原材料浇注成型聚氨酯实心轮胎，开模时上花纹模块与下花纹模块分离，将轮胎从轮胎模腔中取出，操作方便，结构简单。

2、该聚氨酯实心轮胎的模具适合用液态原材料浇注成型实心轮胎模具，在开模时，提起上模和上花纹模块，取轮胎时，下花纹块在向上滑动的同时产生向径向外侧的位移，从而使下花纹块相互分离并脱离轮胎，便于将轮胎从轮胎模腔中取出，并且方便对模具的清理。

3、下花纹块与下固定座之间设有推动下花纹块沿下花纹块导向机构向斜上方滑动的开模弹簧，开模时，提起上模和上花纹模块后，开模弹簧推动下花纹块和轮胎向上移动，自动将轮胎弹出，并且由于此时下花纹块相互分离并脱离了轮胎，使得轮胎可以非常方便的取出，操作方便。

4、上花纹模块由多个上花纹块沿圆周方向拼接构成，上花纹块导向机构使上花纹块向下滑动的同时产生向径向外侧的位移，在提起上花纹模块时，各个上花纹块自动向下滑动，下花纹块相互分离并脱离轮胎，防止开模时上花纹块与轮胎相互粘接，便于开模，操作方便。

附图说明

图1为该聚氨酯实心轮胎的模具的剖视图。

图2为下花纹模块的俯视图。

图3为下导轨的结构示意图。

其中：1、上模  2、上固定板  3、上固定座  4、上花纹块  5、下花纹块  6、下固定座  7、下固定板  8、上轮毂模块  9、上导向槽  10、上导轨  11、下导轨  12、下导向槽  13、下轮毂模块  14、上轮毂定位盘  15、下轮毂定位盘  16、下模  17、轮胎模腔。

具体实施方式

图1~3是该聚氨酯实心轮胎的模具的最佳实施例，下面结合附图1~3对本实用新型做进一步说明。

参照图1~2，该聚氨酯实心轮胎的模具，包括轮毂模块、花纹模块、下模16和上模1，轮毂模块竖向设置，花纹模块同轴套设在轮毂模块的外侧，在轮毂模块与花纹模块之间构成一个环形的轮胎模腔17，下模16密封固定在轮胎模腔17的下侧，上模1向下压紧在轮胎模腔17的上侧；

花纹模块包括上下对接的上花纹模块和下花纹模块，上花纹模块设置在一个环形上固定座3的圆周内侧，下花纹模块设置在一个环形下固定座6的圆周内侧，上固定座3与下固定座6之间设有导向定位机构（图中未画出）。导向定位机构是开设在下固定座6上的定位孔和固定在上固定座3上的定位销，上固定座3下降的过程中定位销插入定位孔内实现上固定座3与下固定座6的准确定位。在本实施例中上固定座6的上侧固定有一个方形的上固定板2，下固定座6的下侧固定有一个方形的下固定板7，上固定板2与下固定板7之间设有相互夹紧的锁紧机构。使得上花纹模块与下花纹模块相互锁紧，提高密封性。

下花纹模块由多个下花纹块5沿圆周方向拼接构成，且下花纹块5通过下花纹块导向机构滑动设置在下固定座6内，下花纹块导向机构使下花纹块5在向上滑动的同时产生向径向外侧的位移。在开模时，提起上模1和上花纹模块，取轮胎时，下花纹块5在向上滑动的同时产生向径向外侧的位移，从而使下花纹块5相互分离并脱离轮胎，便于将轮胎从轮胎模腔17中取出，并且方便对模具的清理。

具体的，参照图1，作为本实用新型更进一步的改进，下花纹块5与下固定座6之间设有推动下花纹块5沿下花纹块导向机构向斜上方滑动的开模弹簧，开模时，提起上模1和上花纹模块后，开模弹簧推动下花纹块5和轮胎向上移动，自动将轮胎弹出，并且由于此时下花纹块5相互分离并脱离了轮胎，使得轮胎可以非常方便的取出，操作方便。开模弹簧采用强力弹簧，推力大，工作可靠，满足生产需要，而且使用寿命长。

参照图2～3，下花纹块导向机构包括倾斜设置的下导轨11，下导轨11通过下固定销固定在下固定座6内侧，下花纹块5上开设有与下导轨11配合的下导向槽12，较佳的，下导轨11的截面为T形，下导向槽12截面也为T形，下导轨11设置在下导向槽12内，下花纹块5通过下导向槽12沿下导轨11倾斜滑动。下固定座6的内侧面为锥面，下花纹块5的外侧面是与下固定座6内侧面相配合的锥面。下花纹块5通过锥面的外侧面与下固定座6锥面的内侧面配合，确保下花纹块5工作稳定，避免下花纹块5快速磨损。下导向槽12的底部封闭设置，下导轨11下端与下导向槽12的底部抵接实现下花纹块5的限位。通过下导向槽12底部对下花纹块5进行限位，防止下花纹块5脱落，结构简单，工作可靠。

与下花纹模块的结构相同的是，上花纹模块也是由多个上花纹块4沿圆周方向拼接构成，上花纹块4通过上花纹块导向机构滑动设置在上固定座3内，上花纹块导向机构使上花纹块4向下滑动的同时产生向径向外侧的位移。在提起上花纹模块时，各个上花纹块4自动向下滑动，下花纹块5相互分离并脱离轮胎，防止开模时上花纹块4与轮胎相互粘接，便于开模，操作方便。在本实施例中上花纹块4与下花纹块5均为23块。

参照图3，上花纹块导向机构包括倾斜设置的上导轨10，上导轨10通过上固定销固定在上固定座3内侧，上花纹块4上开设有与上导轨10配合的上导向槽9，较佳的，上导轨10的截面为T形，上导向槽9截面也为T形，上导轨10设置在上导向槽9内，上花纹块4通过上导向槽9沿上导轨10倾斜滑动，进一步的，上固定座3的内侧面为锥面，上花纹块4的外侧面是与上固定座3内侧面相配合的锥面，上花纹块4通过锥面的外侧面与上固定座3锥面的内侧面配合，确保上花纹块4工作稳定，避免上花纹块4快速磨损。上导向槽9的底部封闭设置，上导轨10下端与上导向槽9的底部抵接实现上花纹块4的限位。通过上导向槽9底部对上花纹块4进行限位，防止上花纹块4脱落，结构简单，工作可靠。

轮毂模块包括上轮毂模块8与下轮毂模块13，下轮毂模块13同轴固定在下模16的上侧，上轮毂模块8同轴固定在下轮毂模块13的上侧，上轮毂模块8与下轮毂模块13之间设有中心定位机构，上模1同心套在上轮毂模块8的外侧。在开模时，上轮毂模块8与下轮毂模块13分离，便于将轮胎从上轮毂模块8和下轮毂模块13之间取出，在浇注前装配上轮毂模块8和下轮毂模块13时，通过中心定位机构可以保证上轮毂模块8和下轮毂模块13的同轴度，保证轮胎的内侧尺寸精度符合要求，装配方便。

中心定位机构包括上轮毂定位盘14和下轮毂定位盘15，本实用新型中上轮毂模块8与下轮毂模块13均为中空的圆筒状，上轮毂定位盘14固定在上轮毂模块8的下端，下轮毂定位盘15固定在下轮毂模块13的上端，上轮毂定位盘14的中部下侧开设有凹槽，下轮毂模块13的中部上侧设有与凹槽相配合的凸台，较佳的，凹槽与凸台的边缘为锥面，在上轮毂模块8与下轮毂模块13对接的过程中，上轮毂定位盘14的凹槽与下轮毂定位盘15的凸台自动找正配合，实现上轮毂模块8与下轮毂模块13自动中心定位。

一种聚氨酯实心轮胎的加工方法，包括上述的聚氨酯实心轮胎的模具，包括以下步骤：

步骤1，制备液态的原材料；

步骤2，打开上模1，将原材料浇注至轮胎模腔17内；

步骤3，在原材料快要凝固时，本实施例是在将原材浇注至轮胎模腔17内5分钟后，将上模1压紧在轮胎模腔17上侧，较佳的，给上模1施加一个向下的压力，该压力为10MPa，从而将原材料中的气泡挤压出去，施加压力的时间为30分钟，在110~120℃下硫化2.5~4小时，然后提起上模1；

步骤4，提起上花纹模块，将轮胎从轮胎模腔17中取出，并将轮胎放入硫化烘箱在110~120℃下再次硫化8~16小时。在原材料快要凝固时可以是在将原材浇注至轮胎模腔17内3~8分钟后，将上模1压紧在轮胎模腔17上侧，避免上模1下压的过程中将液态的原材料挤出轮胎模腔17，给上模1施加一个向下的压力可以是8~15MPa，从而将原材料中的气泡挤压出去，施加压力的时间可以是25~35分钟，步骤3中的硫化时间是从原材料浇注至轮胎模腔17内开始计时。本实用新型的轮胎硫化工艺使用二次硫化的方法，一次硫化时直接在轮胎浇注模具内进行只在较短的时间内做基本硫化，二次硫化则转移至硫化烘箱在较长的时间内完全的硫化，彻底稳固轮胎的性能。本工艺生产的聚氨酯低速实心轮胎，耐磨性能是普通橡胶的5~10倍。承载大，解决了橡胶实心轮胎常见的掉块和裂口问题，且能做到运行刹车无印痕，环保洁净。

优选的，步骤1具体包括以下步骤：

步骤101，制备预聚体：将0.8~1.5重量份的聚酯多元醇进行脱水反应，控制脱水反应温度为110~120℃，反应时间为3.5~4.5小时；然后加入0.15~0.25重量份的甲苯二异氰酸酯在70℃~90℃下混合反应制得预聚体；

步骤102，将步骤101中的预聚体和0.1~0.15重量份的固化剂组分分别投入浇注机的A、B罐，按上述重量份比例混合得到液态的原材料。本实用新型采用的是预聚体法，聚酯多元醇与TDI完全反应后再与固化剂组分混合，这种方法制得的预聚体能存放的时间比较长，其产品性能稳定，便于实现规模化生产。

优选的，步骤102中所述固化剂组分为二甲硫基甲苯二胺、BD14和邻苯二甲酸二甲氧基乙酯按质量比1:（3~6）:（1~3）配制的混合固化剂；

固化剂组分的制备工艺为：首先按照质量比固化剂BD14：二甲硫基甲苯二胺：邻苯二甲酸二甲氧基乙酯=1:3~6:1~3备料；将固化剂BD14和增塑剂DMEP在100~110℃下进行脱水反应3.5~4小时；然后与DMTDA混匀即得固化剂组分。本实用新型的配方制得的聚氨酯硬度自30~90度可调；拉伸强度达到40Mpa，是橡胶的2.2倍（橡胶轮胎的拉升强度为18Mpa）；断裂伸长率达到810％，是橡胶的1.8倍（橡胶实心轮胎的断裂伸长率为450％）；阿克隆磨耗量仅为0.1，橡胶轮胎的磨耗量是聚氨酯轮胎的4倍（橡胶实心轮胎的阿克隆磨耗量为0.4）；而回弹达到30，是橡胶的1.5倍（橡胶实心轮胎的回弹是20）。本实用新型的配方制得的聚氨酯的上述性能使得此聚氨酯即达到轮胎表面所需的耐磨性能，又有适合作为轮胎内芯的弹性，这才使本实用新型的聚氨酯可以制得一种内、外材料和性能完全相同的一体实心轮胎，并进一步使本实用新型工艺可以利用轮胎浇注模具进行一次浇注成型得以实现，大大的简化了轮胎的生产工艺。

本实用新型中的上花纹模块还可以是与上固定座3一体固定的结构。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种聚氨酯实心轮胎的模具，其特征在于：包括轮毂模块、花纹模块、下模（16）和上模（1），轮毂模块竖向设置，花纹模块同轴套设在轮毂模块的外侧，在轮毂模块与花纹模块之间构成一个环形的轮胎模腔（17），下模（16）密封固定在轮胎模腔（17）的下侧，上模（1）向下压紧在轮胎模腔（17）的上侧；

所述花纹模块包括上下对接的上花纹模块和下花纹模块，上花纹模块设置在一个环形上固定座（3）的圆周内侧，下花纹模块设置在一个环形下固定座（6）的圆周内侧，上固定座（3）与下固定座（6）之间设有导向定位机构。

2. 根据权利要求1所述的聚氨酯实心轮胎的模具，其特征在于：所述下花纹模块由多个下花纹块（5）沿圆周方向拼接构成，且下花纹块（5）通过下花纹块导向机构滑动设置在下固定座（6）内，下花纹块导向机构使下花纹块（5）在向上滑动的同时产生向径向外侧的位移。

3. 根据权利要求2所述的聚氨酯实心轮胎的模具，其特征在于：所述下花纹块（5）与下固定座（6）之间设有推动下花纹块（5）沿下花纹块导向机构向斜上方滑动的开模弹簧。

4. 根据权利要求2所述的聚氨酯实心轮胎的模具，其特征在于：所述下固定座（6）的内侧面为锥面，下花纹块（5）的外侧面是与下固定座（6）内侧面相配合的锥面；所述下花纹块导向机构包括倾斜设置的下导轨（11），下导轨（11）通过下固定销固定在下固定座（6）内侧，下花纹块（5）上开设有与下导轨（11）配合的下导向槽（12）。

5. 根据权利要求4所述的聚氨酯实心轮胎的模具，其特征在于：所述下导向槽（12）的底部封闭设置，下导轨（11）下端与下导向槽（12）的底部抵接实现下花纹块（5）的限位。

6. 根据权利要求1所述的聚氨酯实心轮胎的模具，其特征在于：所述上花纹模块由多个上花纹块（4）沿圆周方向拼接构成，上花纹块（4）通过上花纹块导向机构滑动设置在上固定座（3）内，上花纹块导向机构使上花纹块（4）向下滑动的同时产生向径向外侧的位移。

7. 根据权利要求6所述的聚氨酯实心轮胎的模具，其特征在于：所述上花纹块导向机构包括倾斜设置的上导轨（10），上导轨（10）通过上固定销固定在上固定座（3）内侧，上花纹块（4）上开设有与上导轨（10）配合的上导向槽（9）。

8. 根据权利要求7所述的聚氨酯实心轮胎的模具，其特征在于：所述上导向槽（9）的顶部封闭设置，上导轨（10）上端与上导向槽（9）的顶部抵接实现上花纹块（4）的限位。

9. 根据权利要求1所述的聚氨酯实心轮胎的模具，其特征在于：所述轮毂模块包括上轮毂模块（8）与下轮毂模块（13），下轮毂模块（13）同轴固定在下模（16）的上侧，上轮毂模块（8）同轴固定在下轮毂模块（13）的上侧，上轮毂模块（8）与下轮毂模块（13）之间设有中心定位机构，上模（1）同心套在上轮毂模块（8）的外侧。

10. 根据权利要求9所述的聚氨酯实心轮胎的模具，其特征在于：所述中心定位机构包括上轮毂定位盘（14）和下轮毂定位盘（15），上轮毂模块（8）与下轮毂模块（13）均为中空的圆筒状，上轮毂定位盘（14）固定在上轮毂模块（8）的下端，下轮毂定位盘（15）固定在下轮毂模块（13）的上端，上轮毂定位盘（14）的中部下侧开设有凹槽，下轮毂模块（13）的中部上侧设有与凹槽相配合的凸台。