JP2008254256A

JP2008254256A - タイヤ成形用金型の製造方法

Info

Publication number: JP2008254256A
Application number: JP2007097187A
Authority: JP
Inventors: Noboru Takada; 高田　　昇
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2007-04-03
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2008-10-23

Abstract

【課題】紙または板状の積層材料で形成したマスターモデルを用いてタイヤ成形用金型を直接製造するので、工数の低減と納期短縮化を図ることが出来ると共に、安価で、短時間に効率良く製造することが出来るタイヤ成形用金型の製造方法を提供する。
【解決手段】三次元データを用いて複数枚の紙または板状の積層材料を一体的積層させて所定の形状のタイヤ成形用金型のマスターモデル１を製作する一方、タイヤ成形用金型の外形形状を有する補強部材２を形成し、前記補強部材２の嵌合凹部に所定の間隙Ｈを隔てて前記マスターモデル１を嵌合させ、前記補強部材２とマスターモデル１との間隙Ｈに未硬化液状樹脂Ｗを注入充填する。この未硬化液状樹脂Ｗを硬化成形させて前記補強部材２と一体化させ、前記硬化樹脂材料Ｗの反転形状樹脂部材をタイヤ成形用金型として使用する。
【選択図】図１

Description

この発明は、タイヤ成形用金型の製造方法に係わり、更に詳しくは紙または板状の積層材料で形成したマスターモデルを用いてタイヤ成形用金型を短時間に効率良く製造することが出来るタイヤ成形用金型の製造方法に関するものである。

従来、立体モデル（試作品）を高速に製造する技術としてラピッドプロタイプ（ＲＰ：ｒapid protype)が知られており、このラピッドプロタイプには、３次元ＣＡＤデータから直接、立体モデルを製造する積層造形法があり、この積層造形法は、粉体、樹脂、板、紙等の薄い膜状，または板状の材料を積層させて製造させる技術である。

例えば、タイヤ金型用マスターモデル及びその製法としては、タイヤの赤道面に平行または垂直にスライスしたときに得られるトレッド部の断面形状と同一の形状を有する薄板をスライド位置毎に製作し、得られた複数枚の薄板を順に重ね合わせてタイヤのトレッドパターンと同一の凹凸部が外周面に形成されたマスターモデルを得るものである（例えば、特許文献１参照）。

一方、タイヤ成形用金型を製作する場合には、樹脂材料等によりタイヤのマスターモデルを製作し、このマスターモデルからゴム型，石膏型を順次製作し、更にアルミニュウム等の溶湯により鋳造作業の工程が必要であった。

このため、一つのタイヤ成形用金型を製作するには、多くの工数と時間がかかり、また個数がそれほど多くない鋳造品を製造する場合には、コストアップとなる問題があり、更に緊急に必要な金型でも、一定時間を必要とし、納期短縮化を図ることが出来ないと言う問題があった。
特開昭６１−１８１６１６号公報

この発明はかかる従来の問題点に着目し、紙または板状の積層材料で形成したマスターモデルを用いてタイヤ成形用金型を直接製造するので、工数の低減と納期短縮化を図ることが出来ると共に、安価で、短時間に効率良く製造することが出来るタイヤ成形用金型の製造方法を提供することを目的とするものである。

この発明は上記目的を達成するため、三次元データを用いて複数枚の紙または板状の積層材料を一体的積層させて所定の形状のタイヤ成形用金型のマスターモデルを製作する一方、タイヤ成形用金型の外形形状を有する補強部材を形成し、前記補強部材の嵌合凹部に所定の間隙を隔てて前記マスターモデルを合体させ、前記補強部材とマスターモデルとの間隙に未硬化液状樹脂を注入充填し、この未硬化液状樹脂を硬化成形させて前記補強部材と一体化させ、前記硬化樹脂材料の反転形状樹脂部材をタイヤ成形用金型として使用することを要旨とするものである。

ここで、前記補強部材の内壁面に係止部材を設けて、前記未硬化液状樹脂の硬化時に反転形状樹脂部材と補強部材と一体化させ、前記未硬化液状樹脂としては、二液性の液状樹脂を使用するものである。前記マスターモデルと硬化樹脂材料とを離型させる際、接着層が熱分解して離型する温度まで加熱するものである。

この発明は上記のように紙または板状の積層材料で形成したマスターモデルを用いてタイヤ成形用金型を直接製造するので、工数の低減と納期短縮化を図ることが出来ると共に、安価で、短時間に効率良く製造することが出来るものである。

この発明は、上記のように三次元データを用いて複数枚の紙または板状の積層材料を一体的積層させて所定の形状のタイヤ成形用金型のマスターモデルを製作する一方、タイヤ成形用金型の外形形状を有する補強部材を形成し、前記補強部材の嵌合凹部に所定の間隙を隔てて前記マスターモデルを嵌合させ、前記補強部材とマスターモデルとの間隙に未硬化液状樹脂を注入充填し、この未硬化液状樹脂を硬化成形させて前記補強部材と一体化させ、前記硬化樹脂材料の反転形状樹脂部材をタイヤ成形用金型として使用するので、以下のような優れた効果を奏するものである。

(a).紙または板状の積層材料で形成したマスターモデルを用いてタイヤ成形用金型を直接製造するので、工数の低減と納期短縮化を図ることが出来る。
(b).安価で、短時間に効率良く製造することが出来る。
(c).緊急な受注に対しても対応することが出来ると共に、複雑なモールドの製作にも対応することが出来る。

以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。

図１（ａ）〜（ｅ）は、この発明のタイヤ成形用金型の製造方法の工程図、図２(1) 〜(9) はタイヤ成形用金型の製造工程のブロック図を示し、この発明では、先ず図１（ａ）に示すように三次元データを用いて従来のラピッドプロタイプ（積層造形法）により複数枚の紙または板状の積層材料を一体的積層させて所定の形状のタイヤ成形用金型のマスターモデル１を製作する (ステップ(1))。

この実施形態では、タイヤ成形用金型を複数に分割した一つのマスターモデル１の一つを順次成形するものである。前記マスターモデル１の踏面部１ａには、成形されたタイヤのトレッド部の模様と同一形状のプロファイルが刻設されており、この三次元形状は３次元ＣＡＤデータから直接、立体モデルを製造するものである。

前記マスターモデル１の素材としては、例えば、粉体（澱粉等）、樹脂、板、紙等の薄い膜状，または板状の材料を使用し、接着剤を介して順次積層させながら３次元ＣＡＤデータに基づき加工機により三次元形状を製造する。

また、マスターモデル１の製造後、または並行して図１（ｂ）に示すようにタイヤ成形用金型の分割された外形形状を有する補強部材２（例えば、アルミニュウム合金等を素材とする）を機械加工等により製作する。この補強部材２の製作時に、補強部材２の内壁面２ａにボルトの頭のような係止部材３を複数突出させて設け、前記未硬化液状樹脂の硬化時に反転形状樹脂部材と補強部材２と一体化させるようにする (ステップ(2))。

具体的には、補強部材２の内壁面２ａに複数のねじ穴等を予め形成しておき、このネジ穴に係止部材３を螺嵌させて植設させる。また、この他に、補強部材２にはベントホール４（エアー抜き穴）等を形成するものである。

このようにしてマスターモデル１と補強部材２とを個別に製造した後、図１（ｃ）に示すように補強部材２の嵌合凹部に所定の間隙Ｈを隔てて前記マスターモデル１を合体させ (ステップ(3))、端面の空間部を仕切り部材（図示しない）により閉鎖した状態で、補強部材２の側面の一部に形成した樹脂注入穴５から前記補強部材２とマスターモデル１との間隙Ｈに二液性の未硬化液状樹脂Ｗ（例えば、アルミニュウム／エポキシ合成樹脂）を注入充填（重力注入）する (ステップ(4))。

そして、マスターモデル１と補強部材２との合体物を、図示しないオーブン等に入れ、一定温度で一定時間（例えば、25°Ｃ，12時間、60°Ｃ,3時間）加熱させて一次硬化させる (ステップ(5))。これにより、未硬化液状樹脂を硬化成形させて前記補強部材２に設けた係止部材３と硬化樹脂材料とを一体化させ (ステップ(6))。

補強部材２と硬化樹脂材料とを係止部材３を介して一体化した後、硬化樹脂材料からマスターモデル１を分離させるために、オーブンに入れて一定温度で一定時間（例えば、150 °Ｃ,6時間) 加熱することで接着層が分解温度(60 °Ｃ以上140 °Ｃ未満) となり、図１（ｄ）に示すようにマスターモデル１を硬化樹脂材料から分離させることが出来 (ステップ(8))、図１（ｅ）に示すように前記硬化樹脂材料の反転形状樹脂部材Ｗｘをタイヤ成形用金型として使用することが出来る (ステップ(8))。

以上のような工程を繰返し行うことで、例えば、セクショナルモールド等の分割された金型を順次製造することが出来るものである (ステップ(9))。

この発明では、上記のように三次元データを用いて複数枚の紙または板状の積層材料を一体的積層させて所定の形状のタイヤ成形用金型のマスターモデル１を製作する一方、タイヤ成形用金型の外形形状を有する補強部材２を形成し、前記補強部材２の嵌合凹部に所定の間隙Ｈを隔てて前記マスターモデル１を嵌合させ、前記補強部材２とマスターモデル１との間隙Ｈに未硬化液状樹脂Ｗを注入充填する。

そして、この未硬化液状樹脂Ｗを硬化成形させて前記補強部材２と一体化させ、前記硬化樹脂材料Ｗの反転形状樹脂部材をタイヤ成形用金型として使用するので、工数の低減と納期短縮化を図ることが出来、また安価で、短時間に効率良く製造することが出来る。

更に、緊急な受注に対しても対応することが出来ると共に、複雑なモールドの製作にも対応することが出来る。

（ａ）〜（ｅ）は、この発明のタイヤ成形用金型の製造方法の工程図である。 (1) 〜(9) はタイヤ成形用金型の製造工程のブロック図である。

符号の説明

１マスターモデル
２補強部材
２ａ内壁面
３係止部材
４ベントホール
５樹脂注入穴
Ｗ未硬化液状樹脂
Ｗｘ反転形状樹脂部材
Ｈ間隙

Claims

三次元データを用いて複数枚の紙または板状の積層材料を一体的積層させて所定の形状のタイヤ成形用金型のマスターモデルを製作する一方、タイヤ成形用金型の外形形状を有する補強部材を形成し、前記補強部材の嵌合凹部に所定の間隙を隔てて前記マスターモデルを合体させ、前記補強部材とマスターモデルとの間隙に未硬化液状樹脂を注入充填し、この未硬化液状樹脂を硬化成形させて前記補強部材と一体化させ、前記硬化樹脂材料の反転形状樹脂部材をタイヤ成形用金型として使用することを特徴とするタイヤ成形用金型の製造方法。
前記補強部材の内壁面に係止部材を設けて、前記未硬化液状樹脂の硬化時に反転形状樹脂部材と補強部材と一体化させる請求項１に記載のタイヤ成形用金型の製造方法。
前記未硬化液状樹脂が二液性の液状樹脂である請求項１または２に記載のタイヤ成形用金型の製造方法。
前記マスターモデルと硬化樹脂材料とを離型させる際、接着層が熱分解して離型する温度まで加熱する請求項１，２または３に記載のタイヤ成形用金型の製造方法。