CN214983396U - 一种双螺母驱动的轮胎硫化内模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双螺母驱动的轮胎硫化内模具，包括伸缩机构和传动机构，伸缩机构主要由窄鼓瓦伸缩机构和宽鼓瓦伸缩机构组成，窄鼓瓦伸缩机构包括窄鼓瓦、窄鼓瓦侧向连杆、窄鼓瓦径向滑块；宽鼓瓦伸缩机构包括宽鼓瓦、宽鼓瓦侧向连杆、宽鼓瓦径向滑块；传动机构包括:螺杆、宽鼓瓦螺母、窄鼓瓦螺母、径向圆盘导轨；本发明通过机械机构螺旋副配合实现模具径向胀缩，通过设计两对螺纹的不同螺距，避免宽窄鼓瓦的干涉问题，模具整体结构对称，受力均匀，磨损小，收缩率较已有金属内模具有所提高，不仅解决了原有硫化工艺中胶囊膨胀不彻底，结构不对称，胶囊寿命短，更换频繁等问题，同时改善了金属内模具收缩率不高，且加工成本高、使用寿命短等问题。

Description

一种双螺母驱动的轮胎硫化内模具

技术领域

本发明涉及轮胎生产设备领域，特别涉及一种轮胎硫化内模具。

背景技术

轮胎硫化工艺的基本原理是通过内模具与外模具的共同配合对胎坯施加高强度的硫化压力，同时借由模具内部的高温蒸汽(或过热水)向胎坯传递热量，在这种高热压力作用下胎坯内部胶料与硫化剂之间发生化学交联反应，最终成品轮胎被赋予了良好的力学性能与花纹外观。轮胎定型硫化机就是目前基于这种工艺方法而被普遍采用的轮胎硫化专用设备。

现有的硫化工艺存在一定缺陷，轮胎定型硫化机大多采用胶囊作为内模具，一方面胶囊在使用过程中会因胶黏，尺寸设计不合理等原因出现膨胀不彻底，不稳定，或膨胀后结构不对称等问题，导致成品轮胎质量分布不均匀；另一方面胎坯受半成品胶部件加工精度及成型精度影响而造成本身质量分布不均。胶囊属于柔性材质内模，它所能提供的压力较低，无法通过硫化作用迫使胶料在熔融状态下实现质量再次均匀分布。质量不均严重影响轮胎的动平衡性及均匀性，从而大大降低轮胎的性能和寿命，因此，采用现行硫化方法所制作的轮胎大多需要做配重。而现有的刚性内模具由于结构复杂、磨损严重、加工与维修成本较高等问题，还未被广泛应用于实际工业生产。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种轮胎硫化刚性内模具，试图解决原有硫化工艺中胶囊膨胀不彻底、结构不对称、结构稳定性差等问题，相较现有刚性内模具，可提升机构胀缩比，机械结构简化，提高运行稳定性，减小零件磨损，延长模具使用寿命，能够大幅提高硫化压力，改善轮胎胶料在熔融状态下的分布，进而提高成品轮胎的动平衡及均匀性，优化成品轮胎的整体质量。

本发明解决其技术问题所采用的方案是:一种轮胎硫化内模具，其特征在于：包括伸缩机构和传动机构，其中，伸缩机构主要由窄鼓瓦伸缩机构和宽鼓瓦伸缩机构组成，窄鼓瓦伸缩机构包括:窄鼓瓦、窄鼓瓦侧向连杆、窄鼓瓦径向滑块；宽鼓瓦伸缩机构包括:宽鼓瓦、宽鼓瓦侧向连杆、宽鼓瓦径向滑块；传动机构包括:螺杆、宽鼓瓦螺母、窄鼓瓦螺母、径向圆盘导轨；机构动作时，螺杆只旋转运动，四个螺母只轴向运动；螺杆两端各布置两段不同导程的螺纹，其中小导程螺纹位于螺杆外侧，大导程螺纹位于靠近小导程螺纹的内侧，小导程螺纹与宽鼓瓦螺母相配合，大导程螺母与窄鼓瓦螺母相配合，螺杆中部无螺纹布置且安装有径向圆盘导轨，径向圆盘导轨固定在机架上，通过圆盘上径向滑轨限制鼓瓦径向滑块从而限制鼓瓦只存在径向运动；上下鼓瓦侧向连杆与鼓瓦铰接，以此保证鼓瓦在工作时相对水平面平动。

本发明还可以通过如下措施来实现:宽鼓瓦和窄鼓瓦沿周向交替排列，当所有鼓瓦处于胀开位置，内模具的外直径等于成品轮胎内轮廓直径，其外轮廓曲线与成品轮胎内轮廓曲线一致。此发明中心为一螺杆，对称排布两对不同螺距螺纹，螺杆与宽、窄鼓瓦螺母通过螺旋副相互配合，宽、窄鼓瓦螺母周向均匀分布可铰接支耳，宽鼓瓦螺母与宽鼓瓦侧向连杆通过销轴铰接，窄鼓瓦螺母与窄鼓瓦侧向连杆通过销轴铰接，鼓瓦螺母和与之连接的鼓瓦侧向连杆整体上下对称布置，宽鼓瓦侧向连杆与宽鼓瓦通过销轴铰接，窄鼓瓦侧向连杆与窄鼓瓦通过销轴铰接；宽鼓瓦径向滑块与宽鼓瓦螺钉连接，宽鼓瓦径向滑块在径向圆盘导轨中径向滑动；窄鼓瓦径向滑块与窄鼓瓦螺钉连接，窄鼓瓦径向滑块在径向圆盘导轨中径向滑动。本发明通过机械机构螺旋副配合实现模具径向胀缩，机械结构简单，传动精度高，通过设计两对螺纹的不同螺距，避免宽窄鼓瓦的干涉问题，模具整体结构对称，受力均匀，磨损小，收缩率较已有金属内模具有所提高，不仅解决了原有硫化工艺中胶囊膨胀不彻底，结构不对称，胶囊寿命短，更换频繁等问题，同时改善了金属内模具收缩率不高，结构复杂，加工成本高，使用寿命短等问题。

本发明的有益效果是：采用机械机构实现模具径向胀缩，结构精度高，稳定性强，可大幅度提高硫化压力，改善胶料在熔融状态下的流动分布，进而提高成品轮胎的均匀性及平衡性，结构简单，强度高，账缩比大，磨损小，使用寿命长，可长期进行轮胎硫化制造。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明一种双螺母驱动的轮胎硫化内模具胀开状态下的剖视图。

图2为本发明一种双螺母驱动的轮胎硫化内模具收缩状态下的剖视图。

图3为本发明一种双螺母驱动的轮胎硫化内模具胀开状态下的外观图。

图4为采用本发明一种双螺母驱动的轮胎硫化内模具硫化轮胎时的合模示意图。

图中：1.窄鼓瓦，2.窄鼓瓦侧向连杆，3.窄鼓瓦螺母，4.螺杆，5.径向圆盘导轨，6.窄鼓瓦径向滑块，7.宽鼓瓦，8.宽鼓瓦侧向连杆，9.宽鼓瓦螺母，10.宽鼓瓦径向滑块，11.胎胚，12.外模具。

具体实施方式

本发明一种双螺母驱动的轮胎硫化内模具，包括胀缩和传动机构，如图1-图4所示，胀缩机构主要由窄鼓瓦胀缩机构和宽鼓瓦胀缩机构组成，窄瓦胀缩机构包括窄鼓瓦1、窄鼓瓦侧向连杆2、窄鼓瓦径向滑块6；宽鼓瓦胀缩机构包括宽鼓瓦7、宽鼓瓦侧向连杆8、宽鼓瓦径向滑块10。传动机构包括螺杆4、宽鼓瓦螺母9，窄鼓瓦螺母3、径向圆盘导轨5。宽鼓瓦螺母9与螺杆4小导程螺纹相配合，并在其支耳处与一端和宽鼓瓦7铰接的宽鼓瓦侧向连杆8的另一端铰接；窄鼓瓦螺母3与螺杆4大导程螺纹相配合，并在其支耳处与一端和窄鼓瓦1铰接的窄鼓瓦侧向连杆2的另一端铰接；宽鼓瓦径向滑块10在径向圆盘导轨5中径向滑动且与宽鼓瓦7螺钉连接，窄鼓瓦径向滑块6在径向圆盘导轨5中径向滑动且与窄鼓瓦1螺钉连接。

如图2所示，当本发明一种双螺母驱动的轮胎硫化内模具收缩时，径向圆盘导轨5固定不动，螺杆4转动，通过螺旋副驱使宽鼓瓦螺母9和窄鼓瓦螺母3沿螺杆4向上爬升，随即带动与之铰接的宽鼓瓦侧向连杆8和窄鼓瓦侧向连杆2向内收缩，从而驱动宽鼓瓦7和窄鼓瓦1径向收缩，径向滑块联通鼓瓦在径向圆盘导轨5中径向滑动，防止鼓瓦在收缩过程中相对螺杆轴线周向转动；由于螺纹导程差异，使得宽鼓瓦7和窄鼓瓦1径向收缩速度不同，所以宽鼓瓦7和窄鼓瓦1在收缩过程中避免干涉。

如图1和图3所示，当本发明一种双螺母驱动的轮胎硫化内模具胀开时，径向圆盘导轨5固定不动，螺杆4转动，通过螺旋副驱使宽鼓瓦螺母9和窄鼓瓦螺母3沿螺杆4下降，随即带动与之铰接的宽鼓瓦侧向连杆8和窄鼓瓦侧向连杆2向外胀开，从而驱动宽鼓瓦7和窄鼓瓦1径向胀开，径向滑块带动鼓瓦在径向圆盘导轨5中径向滑动，防止鼓瓦在胀开过程中相对螺杆轴线周向转动；由于螺纹导程差异，使得宽鼓瓦7和窄鼓瓦1径向胀开速度不同，防止了宽鼓瓦7和窄鼓瓦1在胀开过程中相互干涉。

如图1所示，窄鼓瓦1和宽鼓瓦7沿周向交错排列，当本发明内模具处于胀开位置时，由窄鼓瓦1和宽鼓瓦7组成的鼓瓦在外形上形成一个完整的圆。圆的直径等于成品轮胎内轮廓直径，而鼓瓦的纵向外轮廓曲线则与成品轮胎内轮廓曲线一致。

如图2所示，将轮胎定型硫化机中心机构上的硫化胶囊用本发明替换,在中心机构双头变螺距螺纹螺杆的驱动下内模具可实现胀缩，当硫化机处于合模位置时,本发明内模具保持胀开状态，与外模具12配合共同对胎坯施以硫化所需压力。

本发明轮胎直压硫化的具体步骤为：

1)装胎：内模具处于收缩状态，将待硫化胎坯置于硫化机台上。

2)定型：螺杆4转动，通过连杆带动窄鼓瓦1和宽鼓瓦7逐渐胀开，待窄鼓瓦1和宽鼓瓦7完全打开时停止转动，此时胎胚11被鼓瓦撑起固定，随后中心机构整体下移，将内模具连同胎胚11置于钢圈上。

3)合模：如图4所示，蒸汽室闭合，此时螺杆固定，对中心机构进行限位，防止硫化期间鼓瓦表面压力过大而导致螺杆4转动。

4)卸胎：蒸汽室开启，硫化胎跟随中心机构整体上移，待下胎侧完全脱离下钢圈时停止动作，此时螺杆4转动，通过螺旋副驱使窄鼓瓦螺母3和宽鼓瓦螺母9沿螺杆向上爬升。鼓瓦侧向连杆带动窄鼓瓦1和宽鼓瓦7异步收缩，待鼓瓦收缩至胎圈直径以内时，轮胎被顺利取下。

Claims (2)

1.一种双螺母驱动的轮胎硫化内模具，其特征在于：包括伸缩机构和传动机构，其中，伸缩机构主要由窄鼓瓦伸缩机构和宽鼓瓦伸缩机构组成，窄鼓瓦伸缩机构包括:窄鼓瓦、窄鼓瓦侧向连杆、窄鼓瓦径向滑块；宽鼓瓦伸缩机构包括:宽鼓瓦、宽鼓瓦侧向连杆、宽鼓瓦径向滑块；传动机构包括:螺杆、宽鼓瓦螺母、窄鼓瓦螺母、径向圆盘导轨；机构动作时，螺杆只旋转运动，四个螺母只轴向运动；螺杆两端各布置两段不同导程的螺纹，其中小导程螺纹位于螺杆外侧，大导程螺纹位于靠近小导程螺纹的内侧，小导程螺纹与宽鼓瓦螺母相配合，大导程螺母与窄鼓瓦螺母相配合，螺杆中部无螺纹布置且安装有径向圆盘导轨，径向圆盘导轨固定在机架上，通过圆盘上径向滑轨限制鼓瓦径向滑块从而限制鼓瓦只存在径向运动；上下鼓瓦侧向连杆与鼓瓦铰接，以此保证鼓瓦在工作时相对水平面平动。

2.根据权利要求1所述的一种双螺母驱动的轮胎硫化内模具，其特征在于：宽鼓瓦和窄鼓瓦沿周向交替排列，当所有鼓瓦处于胀开位置，内模具的外直径等于成品轮胎内轮廓直径，其外轮廓曲线与成品轮胎内轮廓曲线一致。

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