JP3708812B2 - Method for manufacturing tire mold having fine recess - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤを成形するためのタイヤ金型の製造方法に関し、詳しくは、タイヤ製造上必要となるベントグルーブ、材料逃げ等の微細凹部を備えたタイヤ金型の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば図2に示すように、タイヤ21にはグリップ力及び排水性向上を目的として、円周方向への太溝であるリブ22、幅方向への太溝であるラグ23、幅0.1〜3.0mm程度の細溝であるサイプ24等、大小様々な溝形状を形成することが一般的である。従って、タイヤを成形するための金型(以下、「タイヤ金型」と記す。)には、これらの溝形状と相補的な凸部(骨、サイプブレード)を形成することになるが、これとは別に、ベントグルーブ、材料逃げ等のタイヤ成形を円滑に行うための微細な、かつ、複雑形状の凹部(以下、「微細凹部」と記す。)を形成する場合がある。
【0003】
図3に示すように、ベントグルーブ31は、骨32やサイプブレードの側端部に形成される幅0.6〜3.0mm、深さ0.6〜3.0mm程度の微細凹部であって、ベントホール(φ0.6〜1.6mm程度のエア抜き穴)33とともに、タイヤの圧縮成形の際のエア抜き機構としての機能を有する。
【0004】
タイヤ成形は、図4に示ように、溝形状を有しない、未重合ゴムからなるグリーンタイヤ34をタイヤ金型35に押圧する圧縮成形で行われるため、タイヤ34表面と金型35表面(骨、サイプブレードも含む)で形成された閉塞空間36にエアが封入されて逃げ場を失い、気泡欠陥(ベア)37を生ずる場合がある。ベントグルーブは、封入されたエアの逃げ場となり、連通するベントホールにエアを導くことにより、ベア37の発生を防止する効果を奏する。
【0005】
一方、図5に示す材料逃げ41は、タイヤ金型の上型42と下型43との当接面42a,43aに形成される幅2〜20mm、深さ2〜20mm程度の微細凹部であって、タイヤの圧縮成形の際に発生する過剰材料(ゴム)の排出機構としての機能を有する。
【0006】
タイヤを上下の分割型で圧縮成形する場合には、過剰材料が金型内から上型42と下型43との当接面42a,43aに溢れ出し、上型42と下型43との密着を妨げるため、グリーンタイヤ45を喰い切ることができず、ゴムバリの発生、タイヤ幅寸法の増大等の成形不良を起こすおそれがある。
材料逃げ41は、溢れ出した過剰材料44の逃げ場となり、かかる成形不良を防止する効果を奏する。
【0007】
このように、ベントグルーブや材料逃げ等の微細凹部は、タイヤ製造上好ましい効果を奏するものであるが、タイヤ金型にこのような微細凹部を形成することは必ずしも容易ではなく、以下に掲げる問題が存在していた。
【0008】
タイヤ金型は、骨、サイプブレード等の凸部や当該凸部が鋭角に交差するシャープなコーナー部を多数有しておりデザインが複雑であるため、タイヤ金型の原型(以下、「タイヤ原型」と記す。)若しくはタイヤ原型から作製される鋳型に金属溶湯を鋳込んで反転する鋳造製法により製造することが多い。
鋳造製法を前提としてタイヤ金型に微細凹部を形成する方法としては、▲1▼タイヤ原型から製造されたタイヤ金型に直接、微細凹部を加工する方法(以下、「第1の方法」と記す。)、或いは▲2▼タイヤ原型に微細凹部に対応する微細凸部を形成する方法(以下、「第2の方法」と記す。)が考えられる。
【0009】
しかしながら、第1の方法は、ボールエンドミル等を用いたNC(numerical control)加工機を用いると所望の形状を形成できないという問題があった。生産性向上のためにはNC加工による省力化が必須とも言えるが、タイヤ金型には鋳造収縮による寸法バラツキがあるため、入力データと実際の金型形状との間で不整合を生じるおそれが大きいからである。
更に、ベントグルーブの場合には、その形成部分が金型の骨の付け根部分に当たるため、加工工具の先端が到達し難く、機械加工自体が殆ど不可能と言える。
【0010】
一方、第2の方法は、作業バラツキに伴う形状精度の低下が不可避であり、また、微細凸部形成のための工数が莫大で、生産性が著しく低いという問題があった。
【0011】
第2の方法においては、原型表面に微細凸部を形成する必要があるが、凸形状(特に微細な形状)は、NC加工機を用いても加工が困難であり、特に、ブロック(原型表面の溝によって区分された部位を意味する。)の外縁部に形成されるベントグルーブ用の微細凸部にあっては、図6(a)に示すようにブロック51が極めてシャープなコーナー部51aを有する場合は事実上加工が不可能と言える。
従って、従来は、図6(b)に示すようにブロック51表面に予め形成した設置溝52に、断面円形の線状部材からなるピース53を嵌め込む形で貼着するか、或いは図6(c)に示すように断面半円形の線状部材であるピース54をブロック51表面に貼着する方法で、微細凸部を形成していた。
【0012】
しかしながら、上記方法では、図6(a)に示すように多数のピース55を手作業で逐次つなぎ合わせて1つのブロック51に対応する微細凸部を形成しなければならない。
このような煩雑な加工を無数に存在するブロックの各々について行う場合には、形状精度や生産性の低下が避けられない。
しかも、タイヤのデザインは、タイヤ回転・走行時の振動や騒音を極力減少させることを目的として、基本デザインをタイヤ円周方向に拡大・縮小してなる複数種のピッチデザインをランダムに配置したものが多い。このような場合には、当該複数種のピッチデザイン毎に、形状の異なる微細凸部を形成する必要が生じ、形状精度や生産性の問題はより顕著なものとなる。
【0013】
また、図6(b)に示す断面円形のピース53の場合には、ピース53と設置溝52との当接面に空隙を生じ易く、当該空隙をパテ等で補修する工数が別途必要であるという難点がある。特に図7に示すように、曲面形状のブロック51表面に形成されるベントグルーブ用のピース56は、ブロック51とピース56とが当接面において形状が整合し難く、貼着時に空隙が生じ易い。
一方、断面半円形ピースの場合には比較的空隙が生じ難く、補修のための工数は要しないものの、断面円形の線状部材を半割して断面半円状とするための加工工数が増加してしまう。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、現状では、ベントグルーブや材料逃げ等の微細で複雑な凹部を有するタイヤ金型を、精度良く、かつ、高い生産効率で(即ち、簡便かつ低コストに)生産し得る方法は未だ見出されていない。本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、微細で複雑な凹部を有するタイヤ金型を、精度良く、かつ、高い生産効率で(即ち、簡便かつ低コストに)生産し得る方法を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上述の従来技術の問題点につき鋭意検討した結果、予め機械加工により作製した凹型に型材を鋳込んで反転することにより、微細凸部と同一形状又は前記微細凸部を平面近似した形状の凸部材を作製し、当該凸部材を原型表面に貼着することにより、微細で複雑な凹部を有するタイヤ金型を、精度良く、かつ、高い生産効率で(即ち、簡便かつ低コストに)生産し得ることを見出して、本発明を完成するに至った。
【0016】
即ち、本発明によれば、微細凹部を備えたタイヤ金型の製造方法であって、予め機械加工により作製した凹型に型材を鋳込んで反転することにより、タイヤ金型に微細凹部を形成するための微細凸部と同一形状又は前記微細凸部を平面近似した形状の凸部材を作製し、当該凸部材を原型表面に貼着することにより、前記微細凸部を備えたタイヤ原型を得、当該タイヤ原型から第1反転型を介して第2反転型を作製し、当該第2反転型に金属溶湯を鋳込んで反転することにより、微細凹部を備えたタイヤ金型を得るタイヤ金型の製造方法が提供される。
【0017】
本発明のタイヤ金型の製造方法においては、前記凸部材が、シャープなコーナー部を有する凸部材であり、前記凸部材前記コーナー部において複数個に分割した形状の各々に対応する、1組の分割凹型を作製し、当該1組の分割凹型を組み立てることにより凹型を作製することが好ましく、前記凸部材が、前記微細凸部を平面近似した形状の凸部材であり、当該凸部材を前記タイヤ原型の曲面形状に追従させるように前記タイヤ原型の表面に貼着することが好ましく、凹型に鋳込む型材として、エラストマーを用いることが好ましい。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明のタイヤ金型(以下、単に「金型」と記す。)の製造方法は、微細凸部と同一形状又は前記微細凸部を平面近似した形状の凸部材を作製し、当該凸部材を原型表面に貼着することを特徴とするものである。本発明の金型の製造方法によれば、微細で複雑な凹部を有するタイヤ金型を、精度良く、かつ、高い生産効率で(即ち、簡便かつ低コストに)生産することが可能となる。以下、本発明の金型の製造方法について詳細に説明する。
【0020】
本発明の金型の製造方法の第1の特徴は、微細凸部を備えたタイヤ原型(以下、単に「原型」と記す。)を作製する点にある。この方法によれば、金型に直接機械加工する方法では形成困難(或いは不可能)な微細凹部を、原型から作製される鋳型(原型を偶数回反転して得られる反転型を意味する。)に金属溶湯を鋳込む(鋳出し)という極めて簡便な操作により形成可能であり、生産性の向上に資する。
【0021】
第2の特徴は、金型の微細凹部と相補的な微細凸部と同一形状又はその微細凸部を平面近似した形状の凸部材を原型表面に貼着する点にある。この方法によれば、原型に、NC加工機を用いても加工が困難な凸形状を容易に形成することができるメリットがある。
【0022】
第3の特徴は、予め機械加工により作製した凹型に型材を鋳込んで反転することにより、微細凸部と同一形状又はその微細凸部を平面近似した形状の凸部材を作製する点にある。この方法は、凹形状の機械加工が凸形状の機械加工に比して容易であることを利用したものであり、凹型を一旦製造してしまえば、同一形状の凸部材を大量に再現性よく複製することが可能となる。
【0023】
また、上記方法においては、複数種のピッチデザイン(即ち、形状の異なる微細凸部)が存在する場合でも、これに対応する凹型を作製すれば足りる。従って、原型に多数のピースを手作業で逐次つなぎ合わせて微細凸部を形成する等の煩雑な作業が不要となり、形状精度及び生産性の向上に資する。
更には、凹型にワックスや樹脂等の型材を鋳込むのみで凸部材を作製できるので、断面円形の線状部材を半割する等の加工工数を削減できる。
【0024】
以下、本発明の金型の製造方法を工程を追って説明する。なお、ベントグルーブと材料逃げは、その凹部形状や、金型(ひいては原型)における形成部位が異なるものの、基本的には同様の工程を経て形成することができる。
【0025】
(1)凹型の作製
まず、金型に形成すべき微細凹部と同一形状又はその微細凹部を平面近似した形状の凹部を備えた凹型を作製する。前記凹部の形成は、機械加工、例えばボールエンドミルを用いたNC加工等により行うことができる。凹型の材質は特に限定されないが、加工性の良い合成木材、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等の樹脂、アルミ合金や鉄鋼等の金属を好適に用いることができる。
【0026】
上記凹部は、型材料に対して、一時に形成しても良いが、図8(a)に示すように微細凸部を複数個に分割した形状の各々に対応する、1組の分割凹型61を作製し、当該1組の分割凹型61を組み立てることにより凹型62を作製することが好ましい。このような方法によれば、一時に形成することが困難な、シャープなコーナー部63aを有する凸部材63であってもこれに対応する凹型62を作製可能となるからである。
【0027】
(2)凸部材の作製
次いで、図8(b)に示すように当該凹型62に型材を鋳込んで反転することにより、微細凸部と同一形状又はその微細凸部を平面近似した形状の凸部材63を作製する。凹型62に鋳込む型材としては、例えばワックス、エポキシ樹脂(熱硬化タイプのもの)、低融点金属(融点が100℃以下程度のもの)等を用いることができるが、凸部材63を原型(即ちタイヤ)の曲面形状に追従し易くするため、エラストマーを用いることが好ましい。
【0028】
タイヤは、直径方向及び幅方向に一定の曲率を有する曲面で構成され、各部位毎に異なる曲率を有する場合もあるため、原型表面の曲率を無視できる程凸部材が小さい等、特段の事情がない限り、図9(a)に示すように凸部材73も曲率を有する形状に作製しなければならない。しかしながら、このような方法では凹型72の作製工数を要することとなる一方で、原型77と凸部材73の形状が整合しない場合には両者の当接面に空隙を生じ、補修工数が別途必要となるという不具合を生ずる。
【0029】
エラストマーは伸縮性・柔軟性を有するため、図9(b)に示すように凸部材83を平面近似して凹型82を作製した場合であっても、原型87表面に貼着する際にはその曲面形状に追従し易く、若干の寸法バラツキであれば吸収することが可能である。従って、伸縮性・柔軟性を有しない材料で凸部材を形成する場合に比して、更に対応工数を減少させることができ、かつ仕上がり品質を向上させることが可能となる。
【0030】
なお、本明細書にいう「エラストマー」としては、伸縮性と柔軟性を併有するゴム素材が挙げられ、特に適度な柔軟性と引裂強度を有するポリサルファイドゴム、シリコーンゴム、ポリウレタン材であることが好ましい。
【0031】
(3)原型の製造
最後に、上記凸部材を原型表面の所望の箇所に貼着することにより、微細凸部を備えたタイヤ原型を得る。例えば、ベントグルーブの場合であれば原型の太溝で区画された各ブロックの外縁部に、材料逃げの場合であればタイヤ金型の上型と下型との当接面近傍に相当する箇所に凸部材を貼着する。
【0032】
凸部材の貼着方法は、型反転に耐え得る方法である限りにおいて特に限定されず、例えばエポキシ系、シアノアクリレート系の瞬間接着剤等による接着等が挙げられる。
【0033】
なお、原型若しくはその反転型は、タイヤ円周方向に7〜11分割した1組の上下一体分割型、及び/又はタイヤ幅方向に2分割した1組の上下分割型として製造し、最終的に原型を2回反転して得られる反転型である鋳型をリング状に組み立てて金型の鋳造を行うことが多い。従って、本明細書において「原型」、「反転型」というときは、これらの分割型をも包含するものとする。
【0034】
以上のように作製された原型は、金型の鋳造に供される。
例えば、上記原型の製造方法により原型を製造し、当該原型から第1反転型を介して第2反転型を作製し、当該第2反転型に金属溶湯を鋳込んで反転することにより、微細凹部を備えたタイヤ金型を得ることができる。
【0035】
(4)金型の製造
金型は、原型を2回反転して得られる鋳型に金属溶湯を鋳込むことにより製造できる。図10は、金型の一の態様である上下分割型の鋳型に金属溶湯を鋳込む方法の例を示す工程図である。まず、原型91に第1反転型材料を鋳込むことにより、金型と同一形状の第1反転型92を作製する。第1反転型材料としては、例えばシリコーンゴム、ポリサルファイドゴム等の弾性ゴムを用いることができる。
【0036】
次いで、第1反転型92に、第2反転型材料を鋳込むことにより、原型91と同一形状の第2反転型93を作製する。第2反転型材料としては、例えば非発泡石膏、エチルシリケートをバインダとするセラミック鋳型材等を用いることができる
【0037】
最後に、第2反転型93に、金属溶湯96を鋳込む。この際、既述の上下一体分割型及び/又は上下分割型は所定の形状94に切断した後、リング状95に組み立てて鋳造を行う。鋳造後、必要部分を切り出すことにより上下分割型(金型)100を得る。上下分割型100はタイヤ成形時には上型と下型を型合わせした状態で使用される。
通常、金型材料としてはAC4F,AC4C,AC4D,AC7A等のアルミ合金が汎用されるが、特に強度を担保したい場合にはFCD600,SUS420J2,S50C,SKD61等の鋳鉄、鋳鋼が好適に用いられる。
【0038】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0039】
以下に掲げる実施例、比較例については、いずれも最大外径903mm、接地面の全幅が324mmのタイヤを成形するための金型を対象とした。原型(若しくは鋳型)及び金型の概略形状を図11に示す。
なお、原型、及びその反転型については、タイヤ円周方向に12分割し、更にタイヤ幅方向に2分割した1組の上下分割型として製造し、最終的にこれをリング状に組み立てて金型の製造に供することとした。
【0040】
(実施例1−1)
実施例1−1では、本発明の方法(鋳出し)により上下分割型の下型に「材料逃げ」を形成した。形成部位は、図12に示すように上型との当接面におけるタイヤ外周側に相当する部分113とした。
材料逃げ110aは、半径3mmの断面半円状を呈する微細凹部を、下型110のタイヤ成形空間111の外縁形状に沿って、当該外縁形状との間隔が1.5mm(公差±0.3mm)となるように形成することを目標とした。
【0041】
なお、図12に示す、上型との当接面におけるタイヤ中心側に相当する部分112には、ボールエンドミルを用いたNC加工により金型に直接、材料逃げ110bを形成した。こちらも半径3mmの断面半円状を呈する微細凹部であるが、タイヤ外径と同心円となるような円弧状に形成した。
【0042】
(1)凹型の作製
図1に示すように金型1に形成すべき微細凹部2と同一形状の凹部3を備えた凹型4を作製した。ボールエンドミルを用いたNC加工等により、合成木材(エポキシ樹脂に木材チッブを混合したもの)のブロック体に半径3mmの断面半円状を呈する凹部3を形成し、凹型4を作製した。
【0043】
(2)凸部材の作製
上記凹型4に、エポキシ樹脂を鋳込んで反転することにより、微細凸部と同一形状、具体的には半径3mmの断面半円の棒状を呈する凸部材5を作製した。
【0044】
(3)原型の製造
合成木材で構成した原型6のタイヤ外周側に相当する部分に、シアノアクリレート系の瞬間接着剤により上記凸部材5を貼着した。
【0045】
(4)金型の製造
凸部材5を貼着した原型6に、ポリサルファイドゴム(商品名:FMC201,スムースオン社製)を鋳込むことにより第1反転型7を作製し、次いで第1反転型7に非発泡石膏(商品名:G−6,ノリタケカンパニーリミテド社製)と水の質量比100:55混合物を鋳込むことにより第2反転型8を作製した。
【0046】
当該第2反転型8にSi:7質量%、Cu:0.8質量%、Mg:0.4質量%、残部がAlからなるAC4Fアルミ合金の溶湯を鋳込んで反転することにより、微細凹部2を備えた金型1を得た。最後に、ボールエンドミルを用いたNC加工により、タイヤ中心側の材料逃げを金型1に直接形成した。
その結果、本発明の方法(鋳出し)により形成したタイヤ外周側の材料逃げは、タイヤ成形空間の外縁形状との間隔が1.5mm±0.3mmの範囲内に収まっていた。即ち、形状精度の高い材料逃げを、簡易に、かつ、美しく形成することができ、良好な結果を示した。
【0047】
(比較例1−1)
比較例1−1においては、タイヤ外周側の材料逃げを、原型に機械加工により微細凸部を形成する方法で形成することを試みた。しかしながら、図13(a)に示すように工具116が原型115の表面(意匠面)と接触し、加工すべき部分117に到達しないため、微細凸部118を形成することはできなかった。
【0048】
(比較例1−2)
比較例1−2においても、実施例1−1と同一形状の金型1を製造することを試みた。但し、タイヤ外周側の材料逃げ2についてはボールエンドミルを用いたNC加工により金型に直接に微細凹部を形成する方法で形成した。その他の工程については実施例1−1に準じて行った。
その結果、金型の鋳造収縮に起因する歪みの影響で、喰い切り部(材料逃げとタイヤ成形空間との間隙部)の肉厚が1.5±0.5mmとなり、公差(1.5±0.3mm)の範囲内に収めることができなかった。即ち、形状精度の面で問題があった。
【0049】
(実施例2−1)
実施例2−1では、本発明の方法(鋳出し)により「ベントグルーブ」を形成した。形成部位は、上下分割型のタイヤ接地面に相当する部分とした。
ベントグルーブは、半径3mmの断面半円状を呈する微細凹部を、金型の骨の側端部に沿った擬枠状に形成することとした。
【0050】
実施例2−1においては、3種のピッチ1〜3を図14の如く配列した構造を有するタイヤを対象とした。そこで、凸部材を貼着すべき原型としては、ピッチ配列2,1,2,2を有する原型A、2,1,1,2を有する原型B、2,3,2,2,2を有する原型C、2,3,3,2を有する原型Dの4種類を作製することとした。最終的に、原型A〜Dに凸部材を貼着した原型A’〜D’から作製された鋳型(第2反転型)を適宜切断したものを、図14に示す配列のリング状に組み立てて金型の製造に供する。
【0051】
なお、ピッチ1〜3は、全てR=1075mmの曲面形状を有する原型表面に矩形状の3種のブロックを有するものであるが、当該3種のブロックは各ピッチ毎に異なる形状のものとした。例えばピッチ1においてはa(89mm×45mm)、b(81mm×49mm)、c(76mm×35mm)の3種とした。
【0052】
(1)凹型の作製
金型に形成すべき微細凹部を平面近似して展開した形状の凹部を備えた凹型を作製した(なお、当該凹型はピッチ1〜3における原型表面のブロック各3種に対応する9種を作製した)。
図8に準じて、工具64としてボールエンドミルを用いたNC加工により、合成木材(エポキシ樹脂に木材チッブを混合したもの)の型材料65に半径0.5mmの断面半円状を呈する凹部を形成して1組の分割凹型61を作製し、これを組み合わせて凹型62を作製した。
【0053】
(2)凸部材の作製
上記凹型62に、エラストマーであるシリコーンゴム(商品名:TSE350,東芝シリコーン社製)を鋳込み、平面裏蓋66で背面形状を付与して反転することにより、微細凸部を平面近似して展開した形状、具体的には半径0.5mmの断面半円の棒状体を擬枠状に構成した凸部材63を作製した。
【0054】
(3)原型の製造
合成木材で構成した原型A〜Dのタイヤ接地面に相当する部分に、具体的には各ピッチデザインのブロック67上に、シアノアクリレート系の瞬間接着剤により上記凸部材63を貼着した。この際、ブロック67と凸部材63の展開寸法で±0.2mm程の誤差を生じる箇所も部分的に存在したが、凸部材63の伸縮性により吸収させることが可能であった。
【0055】
(4)金型の製造
凸部材を貼着した原型A’〜D’に、ポリサルファイドゴム(商品名:FMC201,スムースオン社製)を鋳込むことにより第1反転型を作製し、次いで第1反転型に非発泡石膏(商品名:G−6,ノリタケカンパニーリミテド社製)と水の質量比100:55混合物を鋳込むことにより第2反転型を作製した。
【0056】
当該第2反転型を適宜切断し、図14に示す配列のリング状に組み立てたものにSi:7質量%、Cu:0.8質量%、Mg:0.4質量%、残部がAlからなるAC4Fアルミ合金の溶湯を鋳込んで反転することにより、微細凹部を備えた金型を得た。その結果、外観品質上も美しく、良好な金型を作成することができた。
【0057】
(比較例2−1)
比較例2−1においても、実施例2−1に準じた方法で金型の製造を行った。
但し、図9(a)と同様に、原型と同一の曲率を有する形状に凹型を作製した。この結果、凹型の作製工数が1.5倍となった。即ち、生産効率が低下した。
【0058】
(比較例2−2)
比較例2−2においても、実施例2−1に準じた方法で金型の製造を行った。
但し、原型に対して凸部材の貼着は行わず、製造された金型にボールエンドミルを用いたNC加工により直接に微細凹部を形成する方法でベントグルーブを形成することを試みた。しかしながら、図13(b)に示すように工具126が金型125の骨125aと接触し、加工すべき部分127に到達しないため、微細凹部128を形成することはできなかった。
【0059】
【発明の効果】
本発明のタイヤ金型の製造方法は、予め機械加工により作製した凹型に型材を鋳込んで反転することにより、微細凸部と同一形状又はその微細凸部を平面近似した形状の凸部材を作製し、当該凸部材を原型表面に貼着するので、ベントグルーブ、材料逃げ等の微細で複雑な凹部を有するタイヤ金型を、精度良く、かつ、高い生産効率で(即ち、簡便かつ低コストに)生産することが可能となる。
【0060】
また、本発明の金型の製造方法によれば、微細で複雑な凸形状を比較的簡便に形成できるため、ベントグルーブや材料逃げのみならず、例えばタイヤ表面に製造会社のロゴマークを入れること、タイヤ表面の性能や審美性を向上させるための凸形状の形成が可能となる。従って、タイヤ表面の意匠の複雑化に対応することが可能となり、性能面の向上にも資することになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を利用した原型及び金型の製造工程を示す工程図である。
【図2】 タイヤに設けられる溝の種類を示す模式図である。
【図3】 ベントグルーブの例を示す説明図であって、(a)は上面図、(b)はA−A’断面図である。
【図4】 タイヤの圧縮成形の例を示す工程図である。
【図5】 材料逃げの機能を説明するための工程図である。
【図6】 ベントグルーブの形成方法を示す説明図であって、(a)は上面図、(b),(c)はA−A’断面図である。
【図7】 ベントグルーブの形成方法を示す概略斜視図である。
【図8】 本発明の金型の製造方法の一の実施態様を示す工程図(a),(b),(c)である。
【図9】 本発明の金型の製造方法の実施態様を示す工程図であって、(a)は凹型を曲率を有する形状とした例、(b)はエラストマーにより凸部材を構成した例を示す。
【図10】 金型の製造方法の一の実施態様を示す工程図である。
【図11】 実施例、比較例における原型(若しくは鋳型)及び金型の形状を示す概略説明図である。
【図12】 実施例1−1の材料逃げの形成部位を示す概略説明図である。
【図13】 原型若しくは金型の製造工程を示す概略説明図であって、(a)は比較例1−1の製造工程、(b)は比較例2−2の製造工程を示す。
【図14】 実施例2−1のタイヤのピッチ配列を示す説明図である。
【符号の説明】
1…金型、2…微細凹部(材料逃げ)、3…凹部、4…凹型、5…凸部材、6…原型、7…第1反転型、8…第2反転型、21…タイヤ、22,23…太溝、24…細溝(サイプ)、31…ベントグルーブ、32…骨、33…ベントホール、34…グリーンタイヤ、35…金型、36…閉塞空間、37…気泡欠陥(ベア)、41…材料逃げ、42…上型(42a…当接面)、43…下型(43a…当接面)、44…過剰材料、45…グリーンタイヤ、51…ブロック(51a…シャープなコーナー部)、52…設置溝、53,54,55,56…ピース、61…分割凹型、62…凹型、63…凸部材(63a…シャープなコーナー部)、64…工具、65…型材料、66…裏蓋、67…原型、72…凹型、73…凸部材、77…原型、78…裏蓋、82…凹型、83…凸部材、87…原型、88…裏蓋、91…原型、92…第1反転型、93…第2反転型、94…所定の形状、95…リング状、96…金属溶湯、97…鋳枠、98…裏打ち材、99…定盤、100…上下分割型(金型)、110…下型(110a,110b…材料逃げ)、111…タイヤ成形空間、112…タイヤ中心側に相当する部分、113…タイヤ外周側に相当する部分、115…原型、116…工具、117…加工すべき部分、118…微細凸部、125…金型(125a…骨)、126…工具、127…加工すべき部分、128…微細凹部、129…ベントホール。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention provides a method for molding a tire.Tire moldFor details on the manufacturing method of the above, in detail, fine grooves such as vent grooves and material escapes necessary for tire manufacture are formed.PreparedtireMoldIt relates to the manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
For example, as shown in FIG. 2, the tire 21 has a rib 22 that is a thick groove in the circumferential direction, a lug 23 that is a thick groove in the width direction, and a width of 0.1 to 0.1 for the purpose of improving grip force and drainage. It is common to form various groove shapes such as sipe 24 which is a narrow groove of about 3.0 mm. Accordingly, a mold for molding a tire (hereinafter referred to as “tire mold”) is formed with convex portions (bones, sipe blades) complementary to these groove shapes. Apart from this, there may be a case where a fine and complicated concave portion (hereinafter referred to as “fine concave portion”) for smoothly forming a tire such as a vent groove and material escape is formed.
[0003]
As shown in FIG. 3, the vent groove 31 is a fine recess having a width of 0.6 to 3.0 mm and a depth of about 0.6 to 3.0 mm formed at the side end of the bone 32 or sipe blade. In addition to the vent hole (air bleeding hole of about φ0.6 to 1.6 mm) 33, it has a function as an air bleeding mechanism at the time of tire compression molding.
[0004]
As shown in FIG. 4, tire molding is performed by compression molding in which a green tire 34 made of unpolymerized rubber having no groove shape is pressed against a tire mold 35. Therefore, the surface of the tire 34 and the surface of the mold 35 (bones) In some cases, air is enclosed in the closed space 36 formed by the sipe blade and the escape space is lost and a bubble defect (bear) 37 is generated. The vent groove serves as a place for the enclosed air to escape, and has the effect of preventing the occurrence of the bear 37 by guiding the air to the communicating vent hole.
[0005]
On the other hand, the material relief 41 shown in FIG. 5 is a fine recess having a width of 2 to 20 mm and a depth of 2 to 20 mm formed on the contact surfaces 42a and 43a of the upper mold 42 and the lower mold 43 of the tire mold. Thus, it functions as a discharge mechanism for excess material (rubber) generated during compression molding of the tire.
[0006]
When the tire is compression-molded by the upper and lower divided molds, excess material overflows from the mold to the contact surfaces 42a and 43a of the upper mold 42 and the lower mold 43, and the upper mold 42 and the lower mold 43 are in close contact with each other. Therefore, the green tire 45 cannot be bitten, and there is a risk of forming defects such as generation of rubber burrs and an increase in tire width dimension.
The material escape 41 serves as a place for the overflowing excess material 44 to escape, and has the effect of preventing such molding defects.
[0007]
As described above, fine recesses such as vent grooves and material escapes have a favorable effect on tire manufacturing, but it is not always easy to form such fine recesses in the tire mold, and the following problems are raised: Existed.
[0008]
Tire molds have many convex parts such as bones and sipe blades and sharp corners where the convex parts intersect at an acute angle, and the design is complicated. In many cases, it is produced by a casting method in which a molten metal is cast into a mold produced from a tire prototype and then reversed.
As a method of forming a fine recess in a tire mold on the premise of a casting manufacturing method, (1) a method of directly processing a fine recess in a tire mold manufactured from a tire prototype (hereinafter referred to as “first method”) Or (2) a method of forming fine convex portions corresponding to the fine concave portions on the tire prototype (hereinafter referred to as “second method”).
[0009]
However, the first method has a problem that a desired shape cannot be formed when an NC (numerical control) processing machine using a ball end mill or the like is used. In order to improve productivity, it can be said that labor saving by NC processing is indispensable, but tire molds have dimensional variations due to casting shrinkage, which may cause inconsistencies between input data and actual mold shapes. Because it is big.
Further, in the case of the vent groove, the formed portion hits the base of the bone of the mold, so that the tip of the processing tool is difficult to reach, and it can be said that machining itself is almost impossible.
[0010]
On the other hand, the second method has a problem in that the shape accuracy is inevitably lowered due to work variations, and the man-hours for forming the fine protrusions are enormous, and the productivity is extremely low.
[0011]
In the second method, it is necessary to form a fine convex portion on the surface of the prototype, but the convex shape (particularly a fine shape) is difficult to process even with an NC processing machine. 6), the block 51 has an extremely sharp corner 51a as shown in FIG. 6 (a). If it has, it can be said that processing is virtually impossible.
Therefore, conventionally, as shown in FIG. 6 (b), a piece 53 made of a linear member having a circular cross section is stuck in an installation groove 52 formed in advance on the surface of the block 51, or FIG. The fine convex part was formed by the method of sticking the piece 54 which is a linear member with a semicircular cross section on the surface of the block 51 as shown in c).
[0012]
However, in the above-described method, as shown in FIG. 6A, a large number of pieces 55 must be manually joined one after another to form a fine convex portion corresponding to one block 51.
When such complicated processing is performed for each of a myriad of blocks, a reduction in shape accuracy and productivity is inevitable.
In addition, the tire design is a random arrangement of multiple types of pitch designs that expand and contract the basic design in the tire circumferential direction with the aim of reducing vibration and noise during tire rotation and running as much as possible. There are many. In such a case, it is necessary to form fine convex portions having different shapes for each of the plurality of types of pitch designs, and the problems of shape accuracy and productivity become more prominent.
[0013]
In the case of the piece 53 having a circular cross section shown in FIG. 6B, a gap is likely to be formed on the contact surface between the piece 53 and the installation groove 52, and a man-hour for repairing the gap with a putty or the like is required. There is a difficulty. In particular, as shown in FIG. 7, the vent groove piece 56 formed on the surface of the curved block 51 is difficult to match the shape of the block 51 and the piece 56 on the contact surface, and a gap is likely to occur at the time of sticking. .
On the other hand, in the case of a semicircular cross-section piece, it is relatively difficult to generate a gap, and no man-hours for repair are required, but the processing man-hours for halving the cross-sectional linear member into a semicircular section Resulting in.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, at present, a method capable of producing a tire mold having fine and complicated recesses such as vent grooves and material escapes with high accuracy and high production efficiency (ie, simply and at low cost). Has not yet been found. The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a tire mold having fine and complicated recesses with high accuracy and high production efficiency. An object of the present invention is to provide a method that can be produced (ie, simply and at low cost).
[0015]
[Means for Solving the Problems]
  As a result of diligent investigations on the above-mentioned problems of the prior art, the present inventor casts a mold material into a concave mold prepared in advance by machining, and reverses it, thereby forming the same shape as the fine convex portion.Or a shape that approximates the fine convex portion in a planeBy manufacturing the convex member and sticking the convex member to the surface of the original mold, a tire mold having a fine and complicated concave portion can be obtained with high accuracy and high production efficiency (ie, simply and at low cost). It was found that it could be produced, and the present invention was completed.
[0016]
  That is, according to the present invention,A method for manufacturing a tire mold having a fine recess,By casting and reversing the mold material into a concave mold that has been prepared in advance by machining,For forming fine recesses in tire moldsSame shape as fine convexOr a shape that approximates the fine convex portion in a planeA tire prototype having the fine convex portion is obtained by producing a convex member and sticking the convex member to the prototype surface.A tire mold for obtaining a tire mold having a fine recess by producing a second reversal mold from the tire original mold via the first reversal mold, casting a metal melt into the second reversal mold and reversing the mold. Manufacturing methodIs provided.
[0017]
  Tire of the present inventionMoldIn the manufacturing method ofThe convex member is a convex member having a sharp corner, and the convex memberTheIn the cornerPreferably, a set of divided concave molds corresponding to each of the plurality of divided shapes is produced, and the concave mold is produced by assembling the one set of divided concave molds.The convex member is a convex member having a shape approximating the fine convex portion in a plane, and is preferably attached to the surface of the tire prototype so that the convex member follows the curved shape of the tire prototype,It is preferable to use an elastomer as a mold material cast into the concave mold.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Tire of the present inventionMold(Hereafter, simply “Mold". ) Manufacturing method is the same shape as the fine convexOr a shape that approximates the fine convex portion in a planeThe convex member is prepared, and the convex member is adhered to the original surface. Of the present inventionMoldAccording to the manufacturing method, it has a fine and complicated recessTire moldCan be produced with high accuracy and high production efficiency (that is, simply and at low cost). Hereinafter, the present inventionMoldThe manufacturing method will be described in detail.
[0020]
  Of the present inventionMoldThe first feature of the manufacturing method of the present invention is provided with fine convex portions.tireprototype(Hereafter simply referred to as “prototype”.)It is in the point of producing According to this method, fine concave portions that are difficult (or impossible) to be formed by a method of directly machining a mold are formed.prototypeCan be formed by a very simple operation of casting (casting) a molten metal into a mold (which means an inverted mold obtained by reversing the original mold an even number of times), which contributes to an improvement in productivity.
[0021]
  The second feature is the same shape as the fine convex part complementary to the fine concave part of the mold.Or a shape that approximates the surface of the fine convexIt is in the point which sticks the convex member of this to the surface of a prototype. According to this method, there is an advantage that a convex shape that is difficult to be processed even if an NC processing machine is used can be easily formed on the original mold.
[0022]
  The third feature is that the same shape as the fine convex part is obtained by casting the mold material into a concave mold prepared by machining in advance and inverting it.Or a shape that approximates the surface of the fine convexIt is in the point which produces this convex member. This method utilizes the fact that concave machining is easier than convex machining, and once a concave mold is manufactured, the same shape of convex members can be produced in large quantities with good reproducibility. It becomes possible to duplicate.
[0023]
Further, in the above method, even when a plurality of types of pitch designs (that is, fine convex portions having different shapes) exist, it is sufficient to produce a concave mold corresponding to this. This eliminates the need for complicated operations such as forming a fine convex portion by manually joining a large number of pieces to the prototype, thereby contributing to improvement in shape accuracy and productivity.
Furthermore, since the convex member can be produced simply by casting a mold material such as wax or resin into the concave mold, the number of processing steps such as halving the linear member having a circular cross section can be reduced.
[0024]
  Hereinafter, the present inventionMoldThe manufacturing method will be described step by step. The vent groove and the material relief can be basically formed through the same process, although the concave shape and the formation site in the mold (and hence the original mold) are different.
[0025]
(1) Production of concave mold
  First, the same shape as the fine recesses to be formed in the moldOr a shape that approximates the surface of the fine recessA concave mold having a concave portion is prepared. The concave portion can be formed by machining, for example, NC machining using a ball end mill. Although the concave material is not particularly limited, synthetic wood having good processability, a resin such as an epoxy resin or an acrylic resin, or a metal such as an aluminum alloy or steel can be preferably used.
[0026]
The concave portions may be formed at a time on the mold material, but as shown in FIG. 8A, a set of divided concave molds 61 corresponding to each of the shapes obtained by dividing the fine convex portion into a plurality of portions. It is preferable to manufacture the concave mold 62 by assembling the one set of divided concave molds 61. This is because, according to such a method, it is possible to produce the concave mold 62 corresponding to the convex member 63 having the sharp corner portion 63a that is difficult to be formed at a time.
[0027]
(2) Production of convex member
  Next, as shown in FIG. 8B, the same shape as the fine convex portion is obtained by casting the mold material into the concave mold 62 and inverting it.Or a shape that approximates the surface of the fine convexThe convex member 63 is produced. As the mold material cast into the concave mold 62, for example, wax, epoxy resin (thermosetting type), low melting point metal (melting point of about 100 ° C. or less), etc. can be used. In order to easily follow the curved shape of the tire), it is preferable to use an elastomer.
[0028]
The tire is composed of a curved surface having a constant curvature in the diameter direction and the width direction, and may have a different curvature for each part, so there are special circumstances such as the convex member being small enough to ignore the curvature of the original surface. As long as there is not, as shown to Fig.9 (a), the convex member 73 must also be produced in the shape which has a curvature. However, in such a method, the manufacturing process of the concave mold 72 is required. On the other hand, when the shapes of the original mold 77 and the convex member 73 are not matched, a gap is generated in the contact surface between the two, and a repairing process is required separately. The problem of becoming.
[0029]
Since the elastomer has stretchability and flexibility, even when the concave member 82 is produced by approximating the convex member 83 in a plan view as shown in FIG. It is easy to follow the curved surface shape and can be absorbed if there is some dimensional variation. Therefore, compared with the case where the convex member is formed of a material that does not have elasticity and flexibility, the number of handling steps can be further reduced, and the finished quality can be improved.
[0030]
The “elastomer” referred to in the present specification includes a rubber material having both elasticity and flexibility, and polysulfide rubber, silicone rubber, and polyurethane material having appropriate flexibility and tear strength are particularly preferable. .
[0031]
(3) Prototype production
Finally, the above-mentioned convex member is adhered to a desired location on the surface of the prototype to obtain a tire prototype having fine convex portions. For example, in the case of a vent groove, on the outer edge of each block defined by the original thick groove, in the case of material escape, a location corresponding to the vicinity of the contact surface between the upper mold and the lower mold of the tire mold A convex member is pasted on.
[0032]
The method for attaching the convex member is not particularly limited as long as it can withstand mold reversal, and examples thereof include adhesion using an epoxy-based or cyanoacrylate-based instantaneous adhesive or the like.
[0033]
  The prototype or its inverted type is manufactured as one set of upper and lower integral division types divided into 7 to 11 in the tire circumferential direction and / or one set of upper and lower division types divided into two in the tire width direction, and finallyInverted mold obtained by inverting the prototype twiceIn many cases, the mold is cast by assembling the ring into a ring shape. Therefore, in this specification, “original” and “inverted” include these divided types.
[0034]
The prototype produced as described above is used for casting a mold.
For example, by manufacturing a prototype by the above-described prototype manufacturing method, producing a second reversal mold from the prototype via the first reversal mold, casting a metal melt into the second reversal mold, and reversing the fine recesses Can be obtained.
[0035]
(4) Mold production
  The mold isObtained by inverting the prototype twiceIt can be manufactured by casting a molten metal into a mold. FIG. 10 is a process diagram showing an example of a method of casting a molten metal into a vertically divided mold that is one embodiment of a mold. First, a first reversal mold 92 having the same shape as the mold is produced by casting a first reversal mold material into the master 91. As the first inversion type material, for example, elastic rubber such as silicone rubber and polysulfide rubber can be used.
[0036]
  Next, a second reversal mold 93 having the same shape as that of the original 91 is produced by casting a second reversal mold material into the first reversal mold 92. As the second inversion type material, for example, a non-foamed gypsum, a ceramic mold material using ethyl silicate as a binder, or the like can be used..
[0037]
Finally, the molten metal 96 is cast into the second reversal mold 93. At this time, the above-described vertically integrated split type and / or vertically split type are cut into a predetermined shape 94 and then assembled into a ring shape 95 for casting. After casting, a necessary part is cut out to obtain an upper and lower split mold (mold) 100. The upper and lower split mold 100 is used in a state in which the upper mold and the lower mold are matched at the time of tire molding.
Usually, aluminum alloys such as AC4F, AC4C, AC4D, and AC7A are generally used as the mold material, but cast irons and cast steels such as FCD600, SUS420J2, S50C, and SKD61 are preferably used to ensure the strength.
[0038]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not limited to these Examples.
[0039]
In the following examples and comparative examples, a mold for molding a tire having a maximum outer diameter of 903 mm and a total contact surface width of 324 mm was used. FIG. 11 shows a schematic shape of the prototype (or mold) and the mold.
The original mold and its inverted mold are manufactured as a set of upper and lower divided molds divided into 12 parts in the tire circumferential direction and further divided into two parts in the tire width direction. We decided to use it for the manufacture of
[0040]
(Example 1-1)
In Example 1-1, “material escape” was formed in the lower mold of the upper and lower split molds by the method (casting) of the present invention. The formation site was a portion 113 corresponding to the tire outer peripheral side on the contact surface with the upper mold as shown in FIG.
The material relief 110a has a minute recess having a semicircular cross section with a radius of 3 mm, and an interval between the outer edge shape of the lower mold 110 and the outer edge shape of the lower mold 110 is 1.5 mm (tolerance ± 0.3 mm). The goal was to form so that
[0041]
In the portion 112 corresponding to the tire center side on the contact surface with the upper mold shown in FIG. 12, a material relief 110b was formed directly on the mold by NC processing using a ball end mill. This is also a fine recess having a semicircular cross section with a radius of 3 mm, but formed in an arc shape concentric with the outer diameter of the tire.
[0042]
(1) Production of concave mold
As shown in FIG. 1, a concave mold 4 having a concave portion 3 having the same shape as the fine concave portion 2 to be formed in the mold 1 was produced. A concave 3 having a semicircular cross section with a radius of 3 mm was formed on a block of synthetic wood (a mixture of epoxy resin and wood chip) by NC processing using a ball end mill, and a concave mold 4 was produced.
[0043]
(2) Production of convex member
By casting epoxy resin into the concave mold 4 and inverting it, a convex member 5 having the same shape as that of the fine convex portion, specifically, a bar shape with a semicircular cross section having a radius of 3 mm was produced.
[0044]
(3) Prototype production
The convex member 5 was attached to a portion corresponding to the tire outer periphery side of the prototype 6 made of synthetic wood with a cyanoacrylate-based instantaneous adhesive.
[0045]
(4) Mold production
A first reversal mold 7 is produced by casting polysulfide rubber (trade name: FMC201, manufactured by Smooth-on Co., Ltd.) on the original mold 6 to which the convex member 5 is adhered. Name: G-6, manufactured by Noritake Company Limited) and a mass ratio of water of 100: 55 was cast to prepare a second inversion mold 8.
[0046]
By casting and reversing the molten metal of AC4F aluminum alloy which consists of Si: 7 mass%, Cu: 0.8 mass%, Mg: 0.4 mass%, and the balance which consists of Al in the said 2nd inversion type | mold 8, it is a micro recessed part. A mold 1 with 2 was obtained. Finally, the material relief on the tire center side was directly formed in the mold 1 by NC processing using a ball end mill.
As a result, the material clearance on the tire outer peripheral side formed by the method of the present invention (casting) was within the range of 1.5 mm ± 0.3 mm from the outer edge shape of the tire molding space. That is, a material escape with high shape accuracy can be formed easily and beautifully, and a good result was shown.
[0047]
(Comparative Example 1-1)
In Comparative Example 1-1, an attempt was made to form a material relief on the tire outer peripheral side by a method of forming a fine convex portion on a prototype by machining. However, as shown in FIG. 13 (a), the tool 116 is in contact with the surface (design surface) of the original 115 and does not reach the portion 117 to be processed, so that the fine convex portion 118 cannot be formed.
[0048]
(Comparative Example 1-2)
In Comparative Example 1-2, an attempt was made to manufacture the mold 1 having the same shape as that of Example 1-1. However, the material escape 2 on the outer peripheral side of the tire was formed by a method of forming fine concave portions directly on the mold by NC processing using a ball end mill. Other steps were performed according to Example 1-1.
As a result, the thickness of the cut-off portion (gap between the material escape and the tire molding space) becomes 1.5 ± 0.5 mm due to the distortion caused by the casting shrinkage of the mold, and the tolerance (1.5 ± 0.3 mm). That is, there was a problem in terms of shape accuracy.
[0049]
(Example 2-1)
In Example 2-1, a “vent groove” was formed by the method (casting) of the present invention. The formation part was a part corresponding to a tire ground contact surface of a vertically divided type.
In the vent groove, a fine recess having a semicircular cross section with a radius of 3 mm was formed in a pseudo-frame shape along the side end portion of the bone of the mold.
[0050]
In Example 2-1, a tire having a structure in which three types of pitches 1 to 3 are arranged as shown in FIG. 14 was used. Therefore, as the prototypes to which the convex members are to be attached, there are the prototype A having the pitch arrangement 2, 1, 2, 2, and the prototype B having 2, 1, 1, 2, 2, 3, 2, 2, 2. Four types of prototype D having prototype C, 2, 3, 3, and 2 were prepared. Finally, a template (second inversion type) prepared from the prototypes A ′ to D ′ with the convex members attached to the prototypes A to D is appropriately cut into a ring shape having the arrangement shown in FIG. Used for mold production.
[0051]
Note that pitches 1 to 3 have three types of rectangular blocks on the original surface having a curved surface shape of R = 1075 mm, but the three types of blocks have different shapes for each pitch. . For example, at pitch 1, three types of a (89 mm × 45 mm), b (81 mm × 49 mm), and c (76 mm × 35 mm) were used.
[0052]
(1) Production of concave mold
A concave mold having a concave shape that is developed by approximating a fine concave section to be formed on a mold in a plane was produced (note that the concave mold produced nine types corresponding to each of three types of blocks on the original surface at pitches 1 to 3. did).
According to FIG. 8, a concave portion having a semicircular cross section with a radius of 0.5 mm is formed in a mold material 65 of synthetic wood (a mixture of epoxy resin and wood chip) by NC processing using a ball end mill as the tool 64. Thus, a set of divided concave molds 61 was produced, and a concave mold 62 was produced by combining them.
[0053]
(2) Production of convex member
Silicone rubber (trade name: TSE350, manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.), which is an elastomer, is cast into the concave mold 62, and the back surface shape is imparted by the flat back cover 66 and inverted, so that the fine convex portion is developed in a plane approximation. A convex member 63 having a shape, specifically a rod-like body having a semicircular cross section with a radius of 0.5 mm, formed in a pseudo-frame shape was produced.
[0054]
(3) Prototype production
The convex member 63 was attached to the portion corresponding to the tire ground contact surface of the prototypes A to D made of synthetic wood, specifically, on the block 67 of each pitch design with a cyanoacrylate instantaneous adhesive. At this time, there was a part where an error of about ± 0.2 mm was caused in the developed dimension of the block 67 and the convex member 63, but it was possible to absorb it by the stretchability of the convex member 63.
[0055]
(4) Mold production
A first reversal mold is produced by casting polysulfide rubber (trade name: FMC201, manufactured by Smooth-on Co., Ltd.) on the original molds A ′ to D ′ to which the convex members are adhered, and then a non-foamed gypsum ( Product name: G-6, manufactured by Noritake Company Limited) and a mass ratio of water of 100: 55 were cast to prepare a second inversion type.
[0056]
The second inversion mold is appropriately cut and assembled into a ring shape having the arrangement shown in FIG. 14. Si: 7 mass%, Cu: 0.8 mass%, Mg: 0.4 mass%, and the balance is made of Al. By casting a molten metal of AC4F aluminum alloy and inverting it, a mold having fine recesses was obtained. As a result, the appearance quality was beautiful and a good mold could be created.
[0057]
(Comparative Example 2-1)
Also in Comparative Example 2-1, a mold was manufactured by a method according to Example 2-1.
However, similarly to FIG. 9A, a concave mold was produced in a shape having the same curvature as the original mold. As a result, the number of steps for manufacturing the concave mold was 1.5 times. That is, the production efficiency has decreased.
[0058]
(Comparative Example 2-2)
Also in Comparative Example 2-2, a mold was manufactured by a method according to Example 2-1.
However, the convex member was not attached to the original mold, and an attempt was made to form a vent groove by a method of directly forming a fine concave portion by NC processing using a ball end mill on the manufactured mold. However, as shown in FIG. 13B, the tool 126 is in contact with the bone 125a of the mold 125 and does not reach the portion 127 to be processed, so that the fine recess 128 cannot be formed.
[0059]
【The invention's effect】
  Tire of the present inventionMoldThe manufacturing method is the same shape as the fine convex part by casting the mold material into a concave mold prepared by machining in advance and inverting it.Or a shape that approximates the surface of the fine convexSince the convex member is manufactured and the convex member is adhered to the surface of the original mold, a tire mold having fine and complicated concave portions such as vent grooves and material escapes can be obtained with high accuracy and high production efficiency (that is, (Easy and low cost).
[0060]
  In addition, the present inventionMoldAccording to this manufacturing method, a minute and complicated convex shape can be formed relatively easily, so that not only vent grooves and material escapes, but also, for example, putting a manufacturer's logo mark on the tire surface, tire surface performance and aesthetics. It is possible to form a convex shape for improving the property. Therefore, it becomes possible to cope with the complicated design of the tire surface, which contributes to improvement of performance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process diagram showing a manufacturing process of a prototype and a mold using the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing types of grooves provided in a tire.
FIGS. 3A and 3B are explanatory views showing an example of a vent groove, where FIG. 3A is a top view and FIG. 3B is a cross-sectional view along A-A ′.
FIG. 4 is a process diagram showing an example of compression molding of a tire.
FIG. 5 is a process diagram for explaining a function of material escape.
6A and 6B are explanatory views showing a method for forming a vent groove, wherein FIG. 6A is a top view, and FIGS. 6B and 6C are cross-sectional views taken along line A-A ′.
FIG. 7 is a schematic perspective view showing a method for forming a vent groove.
[Fig. 8] of the present inventionMoldIt is process drawing (a) which shows one embodiment of the manufacturing method of (a), (b), (c).
FIG. 9Mold of the present inventionIt is process drawing which shows the embodiment of this manufacturing method, Comprising: (a) shows the example which made the concave shape the shape which has a curvature, (b) shows the example which comprised the convex member with the elastomer.
FIG. 10 is a process diagram showing one embodiment of a mold manufacturing method.
FIG. 11 is a schematic explanatory diagram showing shapes of a prototype (or a mold) and a mold in Examples and Comparative Examples.
FIG. 12 is a schematic explanatory view showing a material escape formation portion of Example 1-1.
FIGS. 13A and 13B are schematic explanatory views showing a manufacturing process of a prototype or a mold, where FIG. 13A shows a manufacturing process of Comparative Example 1-1, and FIG. 13B shows a manufacturing process of Comparative Example 2-2.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a pitch arrangement of tires of Example 2-1.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mold, 2 ... Fine recessed part (material escape), 3 ... Recessed part, 4 ... Recessed type, 5 ... Convex member, 6 ... Original mold, 7 ... 1st inversion type, 8 ... 2nd inversion type, 21 ... Tire, 22 , 23 ... thick groove, 24 ... narrow groove (sipe), 31 ... vent groove, 32 ... bone, 33 ... vent hole, 34 ... green tire, 35 ... mold, 36 ... closed space, 37 ... bubble defect (bear) 41 ... Material escape, 42 ... Upper die (42a ... contact surface), 43 ... Lower die (43a ... contact surface), 44 ... Excess material, 45 ... Green tire, 51 ... Block (51a ... Sharp corner) ), 52 ... Installation groove, 53, 54, 55, 56 ... Piece, 61 ... Divided concave, 62 ... Concave, 63 ... Convex member (63a ... Sharp corner), 64 ... Tool, 65 ... Mold material, 66 ... Back cover, 67 ... prototype, 72 ... concave, 73 ... convex member, 77 ... prototype, 78 ... Lid, 82 ... concave, 83 ... convex member, 87 ... prototype, 88 ... back lid, 91 ... prototype, 92 ... first inverted type, 93 ... second inverted type, 94 ... predetermined shape, 95 ... ring shape, 96 ... Molten metal, 97 ... Cast frame, 98 ... Backing material, 99 ... Surface plate, 100 ... Upper and lower split mold (mold), 110 ... Lower mold (110a, 110b ... Material escape), 111 ... Tire molding space, 112 ... A portion corresponding to the tire center side, 113 ... a portion corresponding to the tire outer periphery side, 115 ... a prototype, 116 ... a tool, 117 ... a portion to be processed, 118 ... a fine convex portion, 125 ... a mold (125a ... bone), 126 ... tools, 127 ... parts to be processed, 128 ... fine recesses, 129 ... vent holes.

Claims (4)

微細凹部を備えたタイヤ金型の製造方法であって、
予め機械加工により作製した凹型に型材を鋳込んで反転することにより、タイヤ金型に微細凹部を形成するための微細凸部と同一形状又は前記微細凸部を平面近似した形状の凸部材を作製し、
当該凸部材を原型表面に貼着することにより、前記微細凸部を備えたタイヤ原型を得
当該タイヤ原型から第1反転型を介して第2反転型を作製し、
当該第2反転型に金属溶湯を鋳込んで反転することにより、微細凹部を備えたタイヤ金型を得るタイヤ金型の製造方法。
A method for manufacturing a tire mold having a fine recess,
By casting a mold material into a concave mold prepared in advance by machining and inverting, a convex member having the same shape as the fine convex portion for forming the fine concave portion in the tire mold or a plane approximation of the fine convex portion is produced. And
By sticking the convex member to the prototype surface, a tire prototype having the fine convex portion is obtained ,
A second inversion type is produced from the tire prototype via the first inversion type,
A method for manufacturing a tire mold, in which a molten metal is cast into the second reversal mold and reversed to obtain a tire mold having a fine recess.
前記凸部材が、シャープなコーナー部を有する凸部材であり、
前記凸部材前記コーナー部において複数個に分割した形状の各々に対応する、1組の分割凹型を作製し、
当該1組の分割凹型を組み立てることにより凹型を作製する請求項1に記載のタイヤ金型の製造方法。
The convex member is a convex member having a sharp corner,
Producing a set of split concave molds corresponding to each of the shapes obtained by dividing the convex member into a plurality at the corner portion ;
The method for manufacturing a tire mold according to claim 1, wherein the concave mold is produced by assembling the one set of divided concave molds .
前記凸部材が、前記微細凸部を平面近似した形状の凸部材であり、The convex member is a convex member having a shape approximating the fine convex portion in a plane,
当該凸部材を前記タイヤ原型の曲面形状に追従させるように前記タイヤ原型の表面に貼着する請求項1又は2に記載のタイヤ金型の製造方法。The method for manufacturing a tire mold according to claim 1 or 2, wherein the convex member is attached to the surface of the tire prototype so as to follow the curved shape of the tire prototype.
凹型に鋳込む型材として、エラストマーを用いる請求項2又は3に記載のタイヤ金型の製造方法。The method for manufacturing a tire mold according to claim 2 or 3 , wherein an elastomer is used as a mold material cast into the concave mold.
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