CN214163685U - 轮胎胶囊模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的轮胎胶囊模具，属于轮胎模具技术领域，包括上模、下模和芯模，所述轮胎胶囊模具具有合模状态和开模状态，在所述合模状态时，所述上模和所述下模合模，所述上模、所述下模和所述芯模形成轮胎胶囊的型腔；在所述开模状态时，所述上模和所述下模开模，所述下模与所述芯模之间形成有与所述型腔连通的胶料存放槽，至少部分所述胶料存放槽的槽体内设有冷却腔室；本实用新型通过向设于胶料存放槽的槽体内的冷却腔室内通入换热介质，可以快速的对放置胶料的胶料存放槽进行散热降温，有效的解决了轮胎胶囊硫化时，轮胎胶囊模具需长时间停机冷却而引起的生产效率低下和能源浪费的问题，不仅提高了生产效率，而且节省了热量能源。

Description

轮胎胶囊模具

技术领域

本实用新型涉及轮胎模具技术领域，具体涉及轮胎胶囊模具。

背景技术

轮胎胶囊是用于轮胎硫化的工具，轮胎胶囊的作用主要是在轮胎硫化过程中在其内部充压缩气、氮气或过热水等，使其伸张，撑起轮胎胶胚形成内压便于硫化轮胎，相当于轮胎模具的内模。轮胎胶囊模具，顾名思义，是指用于硫化轮胎胶囊的模具。

目前，国内用于工程机械轮胎硫化的轮胎胶囊的硫化模具的结构主要有两种，一种是模压蒸锅式结构，另一种是模压热板式结构。如图1所示，模压热板式结构的轮胎胶囊模具通常由上模1、下模2和芯模3构成，上模1、下模2和芯模3共同形成轮胎胶囊形状的型腔4。

在采用模压热板式结构的硫化模具时，轮胎胶囊的硫化温度约为200℃，在将硫化完成的轮胎胶囊取出后，轮胎胶囊模具温度太高，不能立即放置胶料，进行下一条轮胎胶囊的硫化，在实际生产过程中，一般需要等待2小时以上，只有当轮胎胶囊模具上放置胶料的模块处的温度降低至145℃以下时，才能放置胶料，硫化下一条轮胎胶囊。现有的生产方式不仅浪费了大量的时间在轮胎胶囊模具的散热降温上，严重的降低了生产效率，而且，在对轮胎胶囊模具上放置胶料的模块的散热降温过程中，轮胎胶囊模具整体的热能也会持续散发，大量的热能会被浪费掉。

但是，如果不对放置胶料的模块进行降温，胶料接触到高温的模块后就会开始快速硫化，产生胶料层皮，一旦胶料层皮进入到轮胎胶囊模具型腔内，与轮胎胶囊的胶料混为一体，就有可能降低轮胎胶囊的质量，甚至造成轮胎胶囊报废。

实用新型内容

对于现有技术中所存在的问题，本实用新型提供的轮胎胶囊模具，解决了轮胎胶囊硫化时，轮胎胶囊模具需长时间停机冷却而引起的生产效率低下和能源浪费的问题，不仅提高了生产效率，节省了热量能源，而且可以更精准的把控温度，提高了轮胎胶囊的质量。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供的轮胎胶囊模具，包括上模、下模和芯模，所述轮胎胶囊模具具有合模状态和开模状态，在所述合模状态时，所述上模和所述下模合模，所述上模、所述下模和所述芯模形成轮胎胶囊的型腔；在所述开模状态时，所述上模和所述下模开模，所述下模与所述芯模之间形成有与所述型腔连通的胶料存放槽，至少部分所述胶料存放槽的槽体内设有冷却腔室。

作为一种优选的技术方案，在所述合模状态时，与所述胶料存放槽接触的所述上模的模体内也设有所述冷却腔室。

作为一种优选的技术方案，所述上模包括上模模压面，所述下模包括下模模压面，在所述合模状态时，所述上模模压面与所述下模模压面贴合，所述下模模压面上、远离所述芯模的一侧设有挡料环，所述挡料环、所述下模模压面与靠近所述下模模压面的所述芯模的外表面形成所述胶料存放槽。

作为一种优选的技术方案，所述冷却腔室包括至少一个子冷却腔室，每个所述子冷却腔室均设有冷却进口和冷却出口。

作为一种优选的技术方案，所述子冷却腔室包括至少一条冷却管道，所述冷却管道均分别与所述冷却进口和所述冷却出口连通。

作为一种优选的技术方案，当所述冷却腔室只包括一个子冷却腔室且所述子冷却腔室只包括一条所述冷却管道时，所述冷却管道沿所述型腔的周向分布；

当所述冷却腔室只包括一个子冷却腔室且所述子冷却腔室包括多条所述冷却管道时，多条所述冷却管道沿所述型腔的径向分布。

作为一种优选的技术方案，所述冷却进口和所述冷却出口的截面积均不大于所述子冷却腔室内所有的所述冷却管道的截面积之和。

作为一种优选的技术方案，当所述冷却腔室包括多个所述子冷却腔室时，所述子冷却腔室沿所述型腔的周向分布。

作为一种优选的技术方案，所述上模、所述下模和所述芯模上均设有汽室，所述汽室均设有与所述汽室连通进汽嘴和出汽嘴。

作为一种优选的技术方案，所述胶料存放槽的槽体内和/或设有所述冷却腔室的所述上模的模体内设有测温孔。

本实用新型的有益效果表现在：

1、本实用新型通过向设于胶料存放槽的槽体内的冷却腔室内通入换热介质，可以快速的对放置胶料的胶料存放槽进行散热降温，有效的解决了轮胎胶囊硫化时，轮胎胶囊模具需长时间停机冷却而引起的生产效率低下和能源浪费的问题，不仅提高了生产效率，而且节省了热量能源。

2、本实用新型中的冷却腔室内的冷却管道沿型腔的周向分布，在制作时与上模或下模的模体焊接为一体，强度高，刚性好，可以保证胶料存放槽冷却均匀，温度一致。

3、本实用新型通过在测温孔中设置温度传感器，可以快速方便的实现对硫化时的模具温度和冷却时的胶料存放槽的温度的准确检测，可以提高轮胎胶囊的硫化质量。

4、本实用新型结构简单，操作方便，大大节省了操作时间，提高了生产效率。

附图说明

图1为模压热板式结构的轮胎胶囊模具的结构示意图；

图2为本实用新型一种实施例在合模状态时的结构示意图；

图3为本实用新型一种实施例在开模状态时的结构示意图；

图4为图2中A区域的放大图；

图5为本实用新型一种实施例中冷却管道的分布图；

图6为本实用新型一种实施例中测温孔的示意图。

图中：1-上模、11-上模模压面、12-汽室、13-进汽嘴、14-出汽嘴、2-下模、21-下模模压面、22-挡料环、3-芯模、31-上芯模、32-下芯模、4-型腔、5-胶料存放槽、6-子冷却腔室、61-冷却进口、62-冷却出口、63-冷却管道、64-挡块、65-冷却上模块、66-冷却下模块、7-测温孔。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

请参照图1-3，本实施例提供的轮胎胶囊模具，包括上模1、下模2和芯模3，轮胎胶囊模具具有合模状态和开模状态，在合模状态时，上模1和下模2合模，上模1、下模2和芯模3形成轮胎胶囊的型腔4；在开模状态时，上模1和下模2开模，下模2与芯模3之间形成有与型腔4连通的胶料存放槽5，至少部分胶料存放槽5的槽体内设有冷却腔室。

需要说明的是，通常情况下，合模状态与开模状态之间的切换是通过上模1在竖直方向移动实现的，当然，也可以通过同时使下模2和芯模3在竖直方向移动使轮胎胶囊模具在合模状态与开模状态之间切换；如图1所示，芯模3通常由上芯模31和下芯模32组成，便于将芯模3固定安装在下模2上；在合模状态时，由于上模1与下模2合模，上模1上的部分模块会填充至胶料存放槽5内，使得型腔4形成一个密封的轮胎胶囊的形状；当一个轮胎胶囊硫化完成后，本实用新型切换至开模状态，通过使冷却腔室内流通换热介质，可以快速的对胶料存放槽5的槽体区域进行散热降温，使得胶料存放槽5可以快速的降温至145℃以下，保证胶料存放槽5处的温度快速降低，可以及早放上胶料硫化下一条轮胎胶囊；换热介质可以为常温水，也可以为其他具有高导热系数的液态或气态介质。

在本实用新型的一种实施例中，请参照图2、图4和图6，在合模状态时，与胶料存放槽5接触的上模1的模体内也设有冷却腔室；在一个轮胎胶囊硫化完成，本实用新型切换至开模状态后，可以使与胶料存放槽5接触的上模1的模体的冷却腔室也流通换热介质进行散热降温，可以避免在下一个轮胎胶囊的硫化时，与胶料存放槽5接触的上模1的模体温度过高，使胶料存放槽5内的胶料快速硫化，影响轮胎胶囊的质量。

在一个具体的实施例中，请参照图1-3，上模1包括上模模压面11，下模2包括下模模压面21，在合模状态时，上模模压面11与下模模压面21贴合，下模模压面21上、远离芯模3的一侧设有挡料环22，挡料环22、下模模压面21与靠近下模模压面21的芯模3的外表面形成胶料存放槽5；在本实施例中，冷却腔室仅设在上模模压面11和下模模压面21处，在本实用新型的其他实施例中，冷却腔室也可以设于挡料环22内。

在本实用新型的一种实施例中，冷却腔室包括至少一个子冷却腔室6，每个子冷却腔室6均设有冷却进口61和冷却出口62；将换热介质通过冷却进口61注入至子冷却腔室6内并从冷却出口62排出，可以对该子冷却腔室6覆盖的区域进行散热降温，并且，通过将冷却腔室划分为多个子冷却腔室6，可以同时对多个子冷却腔室6同时散热降温，可以进一步提高胶料存放槽5的降温速度；进一步的，子冷却腔室6的个数，应根据实际情况，综合考虑胶料存放槽5的降温效果、操作的复杂程度、制作的成本、上模1和下模2的模块的强度和刚性等因素确定，当子冷却腔室6设为多个时，多个子冷却腔室6应全面覆盖胶料存放槽5，以保证胶料存放槽5冷却均匀，温度一致。

在上述实施例的基础上，子冷却腔室6包括至少一条冷却管道63，冷却管道63均分别与冷却进口61和冷却出口62连通，换热介质在冷却管道63内流动实现与子冷却腔室6区域的模块的热交换。

在上述实施例的基础上，当冷却腔室只包括一个子冷却腔室6且子冷却腔室6只包括一条冷却管道63时，冷却管道63沿型腔4的周向分布，具体的，冷却管道63可以为以型腔4的轴线为圆心的环状管道，冷却管道63的截面可以为圆形或多边形；进一步的，为了增大冷却管道63与模块之间的换热面积，冷却管道63还可以设为沿型腔4的周向分布的S形或螺旋状管道。

在本实用新型的另一种实施例中，当冷却腔室只包括一个子冷却腔室6且子冷却腔室6包括多条冷却管道63时，多条冷却管道63沿型腔4的径向分布，在合模时，由于冷却腔室需要承受1000余吨的合模力，多条冷却管道63呈同心环状，多条冷却管道63可以在增加换热面积、均匀降温的同时，还可以保证上模1和下模2的模块的高强度、高刚性和不易变形，具体的，请参照图5，在该具体实施例中，冷却管道63设为三条，相邻的冷却管道63之间相互连通，每条环形的冷却管道63上、位于冷却进口61和冷却出口62之间设有挡块64，可以促进冷却介质在冷却管道63内沿特定的方向流动，保证降温效果；更进一步的，冷却管道63之间的连通管道与冷却进口61或冷却出口62共轴，可以保证冷却介质均匀的分布到各冷却管道63内，每根冷却管道63内的挡块64处于型腔4的同一径向上，使各冷却管道63内的冷却介质的流动路径相似，保证冷却的均匀性。

需要说明的，如图4和图6所示，形成带有冷却腔室的上模1或下模2的模体均可以由冷却上模块65和冷却下模块66组成，冷却上模块65和/或冷却下模块66上加工有形成冷却管道63的管道槽，然后将冷却上模块65和冷却下模块66焊接即可形成冷却管道63。

在上述实施例的基础上，冷却进口61和冷却出口62的截面积均不大于子冷却腔室6内所有的冷却管道63的截面积之和，可以保证冷却管道63内的换热介质的流速不会大于冷却进口61处的换热介质的流速，便于控制换热介质的流速，保证换热效果。

在本实用新型的一种实施例中，当冷却腔室包括多个子冷却腔室6时，子冷却腔室6沿型腔4的周向分布，通常情况下，胶料存放槽5沿型腔4的周向均匀分布，多个子冷却腔室6也应沿型腔4的周向依次邻接并均匀分布，可以在提高冷却速度的同时，有效的保证胶料存放槽5冷却均匀。

在本实用新型的一种实施例中，请参照图1，上模1、下模2和芯模3上均设有汽室12，汽室12均设有与汽室12连通进汽嘴13和出汽嘴14，在本实用新型处于合模状态时，通过进汽嘴13向上模1、下模2和芯模3的汽室12内冲入蒸汽，完成对轮胎胶囊模具的预热和硫化操作；进一步的，芯模3的汽室12设于上芯模31内。

在本实用新型的一种实施例中，请参照图6，胶料存放槽5的槽体内设有测温孔7，测温孔7内放置有测温组件，通过测温组件可以快速准确的实时测量胶料存放槽5的槽体的温度；进一步的，测温组件可以连接有显示器和处理器，显示器可以实时的显示测温组件测量的温度信息，处理器可以将测温组件测量的温度信息记录并存储，当胶料存放槽5的槽体达到放置胶料的温度时，工作人员可以准确快速的开始该工序，便于工作人员操作；由于上模1和下模2的冷却腔室同时进行冷却，与胶料存放槽5接触的上模1的模体的温度可以参考胶料存放槽5处的温度，当然，为了保证检测的温度的准确性，也可以在与胶料存放槽5接触的上模1的模体处设置测温孔7；测温组件可以设为电子温度传感器；更进一步的，测温孔7在靠近胶料存放槽5的内表面的同时，也可以靠近型腔面，使得本实用新型处于合模状态在硫化轮胎胶囊时，测温孔7内的测温组件可以用于测量硫化温度。

本实用新型的具体使用方式如下：

一、轮胎胶囊硫化前，将上模1、下模2、芯模3的汽室12内通入蒸汽进行预热(该工序需要在合模状态下)，当型腔4内的温度达到约200℃时(与轮胎胶囊的硫化温度保持一致)，停止通入蒸汽，上模1升起，切换至开模状态；

二、对上模1和下模2的所有子冷却腔室6内同时通入换热介质(通常为常温水)，对胶料存放槽5和与胶料存放槽5接触的上模1的模体进行冷却，当胶料存放槽5和与胶料存放槽5接触的上模1的模体的温度降至145℃以下时，停止通入换热介质并将上模1和下模2的所有子冷却腔室6排空；

三、胶料存放槽5内按工艺要求放置轮胎胶囊硫化的环形胶料(轮胎胶囊的胚料)，上模1下降，切换至合模状态，同时向上模1、下模2、芯模3的汽室12内通入蒸汽对轮胎胶囊模具进行加热硫化，通入蒸汽的温度、流量及时间按照具体的轮胎胶囊的硫化工艺的要求确定。

四、轮胎胶囊硫化完成后，上模1、下模2、芯模3各汽室12内停止通入蒸汽，上模1升起，切换至开模状态，取出硫化完成的轮胎胶囊。

五、重复步骤二至步骤四，即可完成一条轮胎胶囊的硫化。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.轮胎胶囊模具，包括上模、下模和芯模，其特征在于，所述轮胎胶囊模具具有合模状态和开模状态，在所述合模状态时，所述上模和所述下模合模，所述上模、所述下模和所述芯模形成轮胎胶囊的型腔；在所述开模状态时，所述上模和所述下模开模，所述下模与所述芯模之间形成有与所述型腔连通的胶料存放槽，至少部分所述胶料存放槽的槽体内设有冷却腔室。

2.根据权利要求1所述的轮胎胶囊模具，其特征在于，在所述合模状态时，与所述胶料存放槽接触的所述上模的模体内也设有所述冷却腔室。

3.根据权利要求2所述的轮胎胶囊模具，其特征在于，所述上模包括上模模压面，所述下模包括下模模压面，在所述合模状态时，所述上模模压面与所述下模模压面贴合，所述下模模压面上、远离所述芯模的一侧设有挡料环，所述挡料环、所述下模模压面与靠近所述下模模压面的所述芯模的外表面形成所述胶料存放槽。

4.根据权利要求1所述轮胎胶囊模具，其特征在于，所述冷却腔室包括至少一个子冷却腔室，每个所述子冷却腔室均设有冷却进口和冷却出口。

5.根据权利要求4所述轮胎胶囊模具，其特征在于，所述子冷却腔室包括至少一条冷却管道，所述冷却管道均分别与所述冷却进口和所述冷却出口连通。

6.根据权利要求5所述轮胎胶囊模具，其特征在于，当所述冷却腔室只包括一个子冷却腔室且所述子冷却腔室只包括一条所述冷却管道时，所述冷却管道沿所述型腔的周向分布；

当所述冷却腔室只包括一个子冷却腔室且所述子冷却腔室包括多条所述冷却管道时，多条所述冷却管道沿所述型腔的径向分布。

7.根据权利要求5所述轮胎胶囊模具，其特征在于，所述冷却进口和所述冷却出口的截面积均不大于所述子冷却腔室内所有的所述冷却管道的截面积之和。

8.根据权利要求4所述轮胎胶囊模具，其特征在于，当所述冷却腔室包括多个所述子冷却腔室时，所述子冷却腔室沿所述型腔的周向分布。

9.根据权利要求1所述的轮胎胶囊模具，其特征在于，所述上模、所述下模和所述芯模上均设有汽室，所述汽室均设有与所述汽室连通进汽嘴和出汽嘴。

10.根据权利要求2所述的轮胎胶囊模具，其特征在于，所述胶料存放槽的槽体内和/或设有所述冷却腔室的所述上模的模体内设有测温孔。

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