JP3811052B2

JP3811052B2 - Manufacturing method of sipe blade for tire mold

Info

Publication number: JP3811052B2
Application number: JP2001348039A
Authority: JP
Inventors: 泰之石原
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2001-11-13
Filing date: 2001-11-13
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2021-11-13
Also published as: JP2003145545A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ金型用サイプブレードの製造方法に関する。さらに詳しくは、曲げ成形後の曲げ形状が、連続する一つの形状の中で、同一方向への展開長の異なる２種類の曲げ形状から構成される、例えば、３次元形状のような複雑な形状を有する高性能なサイプブレードを、簡易かつ効率的に低コストで製造することができるタイヤ金型用サイプブレードの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤ成形用金型は、そのデザインがシャープな凹形状コーナー部やアンダーカット形状等を有する複雑なものであることから機械加工製法では作製が困難な場合が多く、鋳造製法によることが一般的であり、中でも、アルミ合金、鋳鉄、鋳鋼製のものが一般的によく使用されている。特に、タイヤのデザイン形状に、「サイプ」と呼ばれる、幅が０．１〜３．０ｍｍ程度の溝が多数形成されている場合（具体的には、スタッドレスタイヤ等がこれに該当する）においては、機械加工製法では対応することができないため、この傾向が顕著なものとなる。
【０００３】
ここで、「機械加工製法」とは、加工過程で収縮を伴う鋳造加工等の加工法以外の方法を意味し、ワイヤ放電加工、ボールエンドミル等を用いたＮＣ加工のほか、超音波加工、型放電加工等、直接的に金型の形状を加工し得る種々の加工法を挙げることができる。
【０００４】
図１４に示すように、タイヤ１０１にはリブ等の太溝１０２、ラグ等の太溝１０３が形成されているが、スタッドレスタイヤ等の特殊用途のタイヤにおいては、グリップ力や排水性を向上させるために、リブ、ラグに加えて幅０．１〜３．０ｍｍ程度の細溝であるサイプ１０４を形成する場合がある。
【０００５】
サイプ１０４は、エッジ効果によるグリップ力や排水性向上の効果を得るため、タイヤの接地面（プロファイル面）における形状を波形、又はジグザグ状等の２次元形状とするが、近年においては、タイヤ性能のさらなる向上のため、プロファイル面のみならず、タイヤの径方向の形状も同様の２次元形状（さらには３次元形状等の複雑な曲面を有するもの）とすること、すなわち、サイプ形状の３次元化が求められている。
【０００６】
図１５に示すように、３次元形状サイプ１０７ｂは、従来の２次元形状サイプ１０７ａに比べ、タイヤ１０６のブロック剛性を向上させることができるため、駆動、制動時においてもタイヤ１０６の腰が砕けることがなく、さらにグリップ力を向上させることができる。
【０００７】
また、３次元形状サイプのさらなる効果として、サイプを介して隣接するゴム面同士が接触し、ゴム間に「ズリ抵抗」が発生する時点でブロック変形は停止すると考えられるが、タイヤの半径方向に対してサイプ形状が直線である場合、純粋にサイプ肉厚分だけの距離のゴム変形が生じないとブロック変形は停止しないが、半径方向にも曲げ形状を持ったサイプの場合は、ゴム変形量のベクトル分解による影響で同じ肉厚のサイプであっても、小さい変形量でブロック変形を停止させることができることになる。
【０００８】
このようなサイプを有するタイヤの金型の形状を、鋳造による鋳出しで作製すると、金型強度の面で不十分になることがあり、このような場合には、特に、アルミ合金製金型を用いた場合には、予め高強度材料で作製しておいたサイプブレードを鋳包む製法が一般的に用いられている。この場合、サイプを有するタイヤの成形用金型はデザインが複雑であるため、機械加工製法ではなく、鋳造加工が用いられている。
【０００９】
図１６に示すように、従来のタイヤ成形金型の製造方法では、モデル用ブレード５０２を原型（マスターモデル）５００に設置し、又は貼り付け（図１６（ａ））、原型（マスターモデル）５００を反転したゴム型５０６を形成し（図１６（ｂ））、ゴム型５０６に金型用ブレード５０９を設置し（図１６（ｃ））、ゴム型５０６を石膏鋳型５０７に反転するとともに、金型用ブレード５０９を石膏鋳型５０７に移動し（図１６（ｄ））、石膏鋳型５０７から鋳造により金型５０８を形成するとともに、金型用ブレード５０９を金型５０８に移動する（図１６（ｅ））ことによって金型を製造している。この場合、鋳型材としては、石膏だけではなく、セラミックスや金属であってもよい。
【００１０】
図１７に示すように、上記の従来のタイヤの製法に用いられるサイプブレード１１１は、コストと生産性とを同時に追求してきた結果、打ち抜き又はレーザーカット（ワイヤ放電カット）した薄板素材１２１を、ワイヤ放電加工等により作製した成形用金型１０ａを用いて、プレス成形する方法によって主に作製されてきた。
【００１１】
しかし、図１７（ａ）に示すように、成形用金型１０ａをワイヤ放電加工で作製するため、２次元形状、すなわち、ワイヤ１１７を直線的に移動させることで形成される２次元形状を有する成形用金型１０ａしか対応することができず、得られるサイプブレード１１１は、図１７（ｂ）、（ｃ）に示すように、２次元形状を有するものが限界であり、タイヤ性能を飛躍的に向上させるサイプブレードを得ることは困難であった。なお、図１７（ｃ）に示すサイプブレード１１１は、クロスベントホール１２２、ロッキングホール１２３、サイプ形成部１２４及び成形用金型への鋳包み部１２５から構成されている。
【００１２】
３次元形状のサイプブレードの作製方法としては、成形用金型をボールエンドミル等を用いて３次元ＮＣ加工し、これを用いて薄板素材をプレス成形する方法が知られているが、この方法は、コスト高になり実用的ではなかった。
【００１３】
これに対して、一枚のサイプブレードの中に、３次元曲げ形状と２次元曲げ形状を混在させることで、タイヤ金型用原型へのサイピングの困難さを克服し、サイプブレード製作上及び使用上におけるの不都合の殆どすべてを克服した３次元形状サイプブレードの製造方法及びその曲げ成形型の製造方法が提案されている（特願２０００−２８０７５１明細書参照）。また、より簡易に複雑な３次元曲げ成形用の金型を製作できる方法が提案されている（特願２００１−９１４７７明細書参照）。しかし、プレス曲げ成形時において縮み量の差によって湾曲変形が発生するという問題が依然として解決されずに残っていた。
【００１４】
すなわち、図１８（ａ）に示すように、実際のサイプブレードのプレス曲げ成形時においては、形状が２次元形状１５３及び３次元形状１５４を有するもののように複雑なものとなればなるほど、プレス成形後のサイプブレードの抜き形状は、本来想定した形状１５１とは異なって、湾曲した形状のもの１５２となり、その外周形状を所定の範囲内におさめることが困難になるという問題がある。このような問題に対しては、プレス成形後にサイプブレードの外周形状を打ち抜く（ブランクする）方法を採用することによって対応することができるが、３次元形状のような微細で複雑な曲面に対応する打ち抜き型（ブランク型）を作製することは、成形型を作製する以上に困難なことであるため、現実的には採用することができなかった。
【００１５】
このような湾曲現象は、以下のような理由で発生する。すなわち、成形による全長縮みを、成形の最小単位でみると以下のようになる。
【００１６】
図１８（ｂ）に示すように２次元形状のもの１５５の成形の場合、全体に均一に全長縮み１５６が発生する（厳密に言えば、展開長に変化はなく、弦寸法評価となる分だけ長さが短くなるように見える）。
【００１７】
また、図１８（ｃ）に示すように、３次元形状のもの１５７の成形の場合、不均一に全長縮み１５８が発生する。このため、一区画当りの平均全長縮み量は、成形凸形状（成形凸山又は成形凸ディンプル）の振幅が同じ２次元成形形状の場合よりも少なくなる。従って、２次元成形形状のピッチ、振幅を、凸ディンプルのような３次元成形形状のピッチ及び最大振幅に合わせて設定すると、プレス成形時に２次元成形部の方が、より多くの全長縮みを伴うこととなり、図に示すような、湾曲変形が発生することになる。
【００１８】
このような、３次元曲げ形状と２次元曲げ形状を混在させることで新たに発生するサイプブレード成形時の湾曲変形の問題に対しては、その一つの打開策として、サイプブレードの鋳包み部に、くさび型開口部を設け、プレス成形時に発生する歪みを、ここで吸収させることで解決することが提案されている（特願２００１−１４５３６７明細書）。しかし、２次元曲げ形状部と３次元曲げ形状部の境界線が、サイプブレードのタイヤ金型本体への埋設部境界線に近い場合でないと対応することが困難であるとの問題が残されていた。
【００１９】
従って、このような問題に根本的に対処する方法としては、図１９及び図２０に示すように、曲げ成形前の平面状のサイプブレード素材の状態で、この湾曲変形分を予測して形状補正をしておくか、一回り大きい素材を曲げ成形した後、余分な外周形状をトリミング（例えば、前述の、抜き型を用いて外周形状をせん断カットするブランクを挙げることができる）して除去する方法のいずれかしかなかった。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の場合、図１９（ａ）に示すように、サイプブレード素材３を、湾曲変形分の補正のため成形後の湾曲変形方向と逆方向の湾曲変形を予め付与した抜き形状３ａとしておくことによって、図１９（ｂ）に示すように、曲げ成形後に所望の形状のサイプブレード４を得ることができるが、経験値が存在しないと適確なサイプブレード素材３の形状を定義することができないため、何回かの試行錯誤が必要となるという問題があり、また、後者の場合、図２０（ａ）に示すように、サイプブレード素材３を、サイプブレード４の所望の形状よりも一回り大きい抜き形状３ｂとしておくことによって、図２０（ｂ）に示すように、サイプブレード４の所望の形状よりも若干大きいサイプブレード４ａを得、図２０（ｃ）に示すように、外周部４ｂをトリミングして所望の形状のサイプブレード４を得ることができるが、材料ロスが増えることと、プレス曲げ成形後に外周をトリミングする抜き型が余分に必要になるという問題があった。
【００２１】
この問題をさらに複雑にするのは、実際のプレス成形時には、成形用金型とサイプ材との摩擦抵抗による「しごき」現象が発生することであり、サイプの肉厚減少による全長伸びも発生することである。
【００２２】
従って、成形形状から解析的に全長縮みの差を予測し、計算しておくことができたとしても、その通りの成形挙動を示さないというところに問題の複雑さがある。なお、このほかにも、サイプ材質、成形用金型材質、表面性状、潤滑条件、プレス加圧条件等のすべての影響を受けることになり、問題はさらに複雑化することになる。
【００２３】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、曲げ成形後の曲げ形状が、連続する一つの形状の中で、同一方向への展開長の異なる２種類の曲げ形状から構成される、例えば、２次元、３次元曲げ融合形状のような複雑な形状を有する高性能なサイプブレードを、簡易かつ効率的に低コストで製造することができるタイヤ金型用サイプブレードの製造方法を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上述の目的を達成するため鋭意研究した結果、サイプブレードが、サイプブレード用素材をそのまま曲げ成形をすると鋳包み部側とサイプ形成部側との縮み量（展開長）に差が生じて、湾曲変形が発生する曲げ形状を有するものである場合に対応して、その湾曲変形分を平面素材時に形状補正することができる諸元を得るために、最低１回の予備成形試験を行い、この試験結果から求められる各部寸法データと、湾曲変形を打ち消すことができる平面素材形状の単純近似モデルを組み合わせることで上記目的を達成することができることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明によって、下記のタイヤ金型用サイプブレードの製造方法が提供される。
【００２５】
［１］タイヤのサイプを形成するためにタイヤ成形用金型（タイヤ金型）にその一部（鋳包み部）が埋設されるとともに他の部分（サイプ形成部）が突出するように配設されるサイプブレードを、曲げ金型の間にサイプブレード用素材を挟持、押圧して所定形状に曲げ成形することによって製造するタイヤ金型用サイプブレードの製造方法であって、その曲げ成形後の曲げ形状が、連続する一つの形状の中で、同一方向への展開長のそれぞれ異なる２種類の曲げ形状を融合させた形状からなる前記サイプブレードの、前記曲げ成形後の曲げ形状に対応させて、長方形の平面形状部材を予備成形することによって、少なくとも１種類の予備成形部材を形成する工程と、得られた前記予備成形部材の湾曲変形数値（Ｌ₂及びＬ₃、ここで、Ｌ₂及びＬ₃は、それぞれ前記サイプブレードの曲げ形状部のみをプレス成形後に所定の外周形状とすることができる湾曲平面素材の、凸側及び凹側の展開寸法を示す）を算出する工程と、下記式（１）〜（７）に示す湾曲変形予測式に、算出した前記湾曲変形数値を代入し、最適素材形状を決定して、プレス曲げ成形用のサイプブレード用素材の形状を定義する工程と、定義された形状に前記サイプブレード用素材を切り出し、曲げ金型の間に前記サイプブレード用素材を挟持、押圧して所定形状に曲げ成形する工程とを含むことを特徴とするタイヤ金型用サイプブレードの製造方法。
【００２６】
【数８】
Ｒ₁＝Ｌ₂｛（Ｈ_2D0＋Ｈ_3D0）／（Ｌ₂−Ｌ₃）｝…（１）
【００２７】
【数９】
Ｒ₂＝Ｌ₃｛（Ｈ_2D0＋Ｈ_3D0）／（Ｌ₂−Ｌ₃）｝…（２）
【００２８】
【数１０】
θ＝３６０Ｌ₂／（２πＲ₁）…（３）
【００２９】
【数１１】
θ_A＝θ｛Ａ₀／（Ａ₀＋Ｂ₀＋Ｃ₀＋Ｄ₀）｝…（４）
【００３０】
【数１２】
θ_B＝θ｛Ｂ₀／（Ａ₀＋Ｂ₀＋Ｃ₀＋Ｄ₀）｝…（５）
【００３１】
【数１３】
θ_C＝θ｛Ｃ₀／（Ａ₀＋Ｂ₀＋Ｃ₀＋Ｄ₀）｝…（６）
【００３２】
【数１４】
θ_D＝θ｛Ｄ₀／（Ａ₀＋Ｂ₀＋Ｃ₀＋Ｄ₀）｝…（７）
【００３３】
前記式（１）〜（７）中、Ｒ₁は前記サイプブレードの曲げ形状部のみをプレス成形後に所定の外周形状とすることができる湾曲平面素材の、凸側の曲率半径、Ｒ₂は同素材の凹側の曲率半径、Ｌ₂は同素材の凸側の展開寸法、Ｌ₃は同素材の凹側の展開寸法、Ｈ_2D0は同素材の凸側の曲げ形状単体での高さ寸法、Ｈ_3D0は同素材の凹側の曲げ形状単体での高さ寸法、θは同素材の両端部の線分が交わる角度、θ_Aは同素材の左端部から１番目のロッキングホール、ベントホール等の開口部の設置位置を定義する角度、θ_Bは同１番目基準で２番目の開口部の設置位置を定義する角度、θ_Cは同２番目基準で３番目の開口部の設置位置を定義する角度、θ_Dは同３番目の開口部から右端部までの角度、Ａ₀は前記ロッキングホール、前記ベントホール等の開口部が存在する位置での曲げ形状の単体形状で、前記サイプブレードを成形する場合の１番目の開口位置を示す、平面素材での左端部からの距離、Ｂ₀は同１番目基準で２番目の開口部の設置位置を定義する距離、Ｃ₀は同２番目基準で３番目の開口部の設置位置を定義する距離、Ｄ₀は同３番目の開口部から右端部までの距離をそれぞれ示す。なお、θの単位は度（ｄｅｇ）である。
【００３４】
［２］前記サイプブレードの曲げ成形後の曲げ形状が、同一方向への展開長のそれぞれ異なる、２次元形状及び３次元形状の２種類の曲げ形状を融合させた形状からなる前記［１］に記載のタイヤ金型用サイプブレードの製造方法。
【００３５】
［３］前記サイプブレードの曲げ成形後の曲げ形状が、同一方向への展開長のそれぞれ異なる、２種類の２次元形状の曲げ形状を融合させた形状からなる前記［１］に記載のタイヤ金型用サイプブレードの製造方法。
【００３６】
［４］前記サイプブレードの曲げ成形後の曲げ形状が、同一方向への展開長のそれぞれ異なる、２種類の３次元形状の曲げ形状を融合させた形状からなる前記［１］に記載のタイヤ金型用サイプブレードの製造方法。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のタイヤ金型用サイプブレードの製造方法の実施の形態を図面を参照しつつ、具体的に説明する。
【００３９】
本発明のタイヤ金型用サイプブレードの製造方法は、タイヤのサイプを形成するためにタイヤ成形用金型（タイヤ金型）にその一部（鋳包み部）が埋設されるとともに他の部分（サイプ形成部）が突出するように配設されるサイプブレード（図７参照）を、曲げ金型の間にサイプブレード用素材を挟持、押圧して所定形状に曲げ成形することによって製造するタイヤ金型用サイプブレードの製造方法であって、予備成形部材の形成工程と、湾曲変形数値の算出工程と、サイプブレード用素材形状定義工程と、曲げ成形工程とを含むことを特徴とする。
【００４０】
すなわち、本発明のタイヤ金型用サイプブレードの製造方法は、図１（ａ）に示すような、その曲げ成形後の曲げ形状が、連続する一つの形状の中で、同一方向への展開長のそれぞれ異なる２種類の曲げ形状（図１（ａ）においては２次元曲げ部６及び３次元曲げ部７）を融合させた形状からなるサイプブレード４の、曲げ成形後の曲げ形状に対応させて、図１（ｂ）に示す長方形の平面形状部材３ｃを予備成形することによって、少なくとも１種類の図１（ｃ）に示す予備成形部材３ｄを形成する工程（予備成形部材の形成工程）と、得られた予備成形部材３ｄの湾曲変形数値（Ｌ₂及びＬ₃、ここで、Ｌ₂及びＬ₃は、それぞれ前記サイプブレードの曲げ形状部のみをプレス成形後に所定の外周形状とすることができる湾曲平面素材の、凸側及び凹側の展開寸法を示す）を算出する工程（湾曲変形数値の算出工程）と、下記式（１）〜（７）に示す湾曲変形予測式に、算出した湾曲変形数値を代入し、最適素材形状を決定して、プレス曲げ成形用のサイプブレード用素材（図示せず）の形状を定義する工程（サイプブレード用素材形状定義工程）と、定義された形状にサイプブレード用素材を切り出し、曲げ金型（図示せず）の間にサイプブレード用素材を挟持、押圧して所定形状に曲げ成形する工程（曲げ成形工程）とを含むことを特徴とする。なお、図１（ａ）において、符号８はロッキングホール、符号９はベントホールをそれぞれ示す。
【００４１】
【数１５】
Ｒ₁＝Ｌ₂｛（Ｈ_2D0＋Ｈ_3D0）／（Ｌ₂−Ｌ₃）｝…（１）
【００４２】
【数１６】
Ｒ₂＝Ｌ₃｛（Ｈ_2D0＋Ｈ_3D0）／（Ｌ₂−Ｌ₃）｝…（２）
【００４３】
【数１７】
θ＝３６０Ｌ₂／（２πＲ₁）…（３）
【００４４】
【数１８】
θ_A＝θ｛Ａ₀／（Ａ₀＋Ｂ₀＋Ｃ₀＋Ｄ₀）｝…（４）
【００４５】
【数１９】
θ_B＝θ｛Ｂ₀／（Ａ₀＋Ｂ₀＋Ｃ₀＋Ｄ₀）｝…（５）
【００４６】
【数２０】
θ_C＝θ｛Ｃ₀／（Ａ₀＋Ｂ₀＋Ｃ₀＋Ｄ₀）｝…（６）
【００４７】
【数２１】
θ_D＝θ｛Ｄ₀／（Ａ₀＋Ｂ₀＋Ｃ₀＋Ｄ₀）｝…（７）
【００４８】
前記式（１）〜（７）中、Ｒ₁は前記サイプブレードの曲げ形状部のみをプレス成形後に所定の外周形状とすることができる湾曲平面素材の、凸側の曲率半径、Ｒ₂は同素材の凹側の曲率半径、Ｌ₂は同素材の凸側の展開寸法、Ｌ₃は同素材の凹側の展開寸法、Ｈ_2D0は同素材の凸側の曲げ形状単体での高さ寸法、Ｈ_3D0は同素材の凹側の曲げ形状単体での高さ寸法、θは同素材の両端部の線分が交わる角度、θ_Aは同素材の左端部から１番目のロッキングホール、ベントホール等の開口部の設置位置を定義する角度、θ_Bは同１番目基準で２番目の開口部の設置位置を定義する角度、θ_Cは同２番目基準で３番目の開口部の設置位置を定義する角度、θ_Dは同３番目の開口部から右端部までの角度、Ａ₀は前記ロッキングホール、前記ベントホール等の開口部が存在する位置での曲げ形状の単体形状で、前記サイプブレードを成形する場合の１番目の開口位置を示す、平面素材での左端部からの距離、Ｂ₀は同１番目基準で２番目の開口部の設置位置を定義する距離、Ｃ₀は同２番目基準で３番目の開口部の設置位置を定義する距離、Ｄ₀は同３番目の開口部から右端部までの距離をそれぞれ示す。なお、θの単位は度（ｄｅｇ）である。
【００４９】
換言すると、本発明のタイヤ金型用サイプブレードの製造方法は、平面形状部材３ｃを予備成形することによって、少なくとも１種類の予備成形部材３ｄを形成することを前提とし、平面形状部材３ｃから、必要な２次元形状及び３次元形状を融合した曲げ形状の予備成形部材３ｄを形成し、湾曲して形成された予備成形部材３ｄの測定可能な各部寸法から、湾曲変形数値（Ｌ₂及びＬ₃、ここで、Ｌ₂及びＬ₃は、それぞれ前記サイプブレードの曲げ形状部のみをプレス成形後に所定の外周形状とすることができる湾曲平面素材の、凸側及び凹側の展開寸法を示す）を実測、計算し、得られた値を前記式（１）〜（７）に代入して、プレス曲げ成形用のサイプブレード用素材（図示せず）の形状の定義化に利用しようとするものである。
【００５０】
以下、本発明のタイヤ金型用サイプブレードの製造方法を各工程順にさらに具体的に説明する。なお、前記式（１）〜（７）については後述する。
【００５１】
予備成形部材の形成工程
図１に示すように、予備成形部材の形成工程においては、その曲げ成形後の曲げ形状が、連続する一つの形状の中で、同一方向への展開長のそれぞれ異なる２種類の曲げ形状（図１においては２次元曲げ部６及び３次元曲げ部７）を融合させた形状からなるサイプブレード４の、曲げ成形後の曲げ形状に対応させて、長方形の平面形状部材３ｃを予備成形することによって、少なくとも１種類の予備成形部材３ｄを形成する。
【００５２】
図１（ａ）〜（ｂ）に示すように、まず、平面形状部材３ｃを、Ｌl（予備成形部材の幅寸法（素材長））がＬの１．５〜２．０倍、Ｈｈ（予備成形部材の高さ寸法）がＨの１．０〜１．２倍程度となるような形状に形成する。この際、材質、板厚は最終製品であるサイプブレードと同じものとし、ロッキングホールやベントホールが存在する場合には適宜開口しておくことが好ましい。
【００５３】
予備成形後に、不足なくＬ×Ｈの曲げ形状が形成されるようにするため、特に、Ｌl寸法は、成形後に両端部に平面形状が残るように設定することが好ましい。
【００５４】
得られた平面形状部材３ｃを、プレス曲げ成形し、図１（ｃ）に示す予備成形部材３ｄを少なくとも一枚成形する。その後、図１（ｃ）に示す部位の寸法をノギス等で測定する。この場合、曲げ形状部が、中央近傍に存在するように、また、Ｈ_2D寸法が最終製品のサイプブレードの寸法に近くなるように成形することが好ましい。このような調整は、曲げ型に平面形状部材３ｃをセットする位置を調整することによって実現することができる。
【００５５】
湾曲変形数値の算出工程
湾曲変形数値の算出工程においては、得られた予備成形部材３ｄの湾曲変形数値（Ｌ₂及びＬ₃、ここで、Ｌ₂及びＬ₃は、それぞれ前記サイプブレードの曲げ形状部のみをプレス成形後に所定の外周形状とすることができる湾曲平面素材の、凸側及び凹側の展開寸法を示す）を算出する。
【００５６】
図２は、予備成形部材の形成工程で得られた予備成形部材３ｄの形状を模式的に示す説明図で、（ａ）は下部形状、（ｂ）は上部形状をそれぞれ示す。
【００５７】
Ｌ₂の算出
図２（ａ）に示すように、既知変数として、Ｌ_2D（プレス成形後の予備成形部材の凹湾曲側の弦寸法）は、ノギスによって測定した測定値、Ｌ（曲げ形状部の幅寸法）は、曲げ型の図面における設定値、Δ（プレス成形後の予備成形部材の凹湾曲側の、両端基準に対する中心部の凹み量）は、Ｈ₁−Ｈ₂であり、ノギスによって測定した測定値である。
【００５８】
未知変数として、求めたい数値は、Ｌ_L（プレス成形後の予備成形部材の、凹湾曲側の左側平面部の長さ寸法）、Ｌ_R（同右側平面部の長さ寸法）、θ（プレス成形後の予備成形部材の、両端部の線分が交わる角度）、Δ'（プレス成形後の予備成形部材の、凹湾曲側の曲げ成形部のみの、両端基準に対する中心部の凹み量）、Ｒ₂（プレス成形後の予備成形部材の、凹湾曲側の曲率半径）、Ｌ₂（プレス成形後の予備成形部材の、凹湾曲側の曲げ形状部のみの展開長＝前記サイプブレードの曲げ形状部のみをプレス成形後に所定の外周形状とすることができる湾曲変形素材の凸側展開寸法）である。
【００５９】
ここで、θは、既知変数を用いて下記式（８）の関係から下記式（９）によって算出される。
【００６０】
【数２２】
Ｈｈｓｉｎ（θ／２）＝（Ｌ_3D−Ｌ_2D）／２…（８）
【００６１】
【数２３】
θ＝２ｓｉｎ^-1｛（Ｌ_3D−Ｌ_2D）／（２・Ｈｈ）｝…（９）
【００６２】
また、Δ'は、既知変数を用いて下記式（１０）によって算出される。
【００６３】
【数２４】
Δ'＝Δ−｛（Ｌ_2D−Ｌ）／２｝ｔａｎ（θ／２）…（１０）
【００６４】
また、Ｒ₂は、既知変数を用いて下記式（１１）の関係から下記式（１２）によって算出される。
【００６５】
【数２５】
Ｒ₂−［｛Ｒ₂ ²−（Ｌ／２）²｝］^1/2＝Δ'…（１１）
【００６６】
【数２６】
Ｒ₂＝｛（Ｌ／２）²＋Δ'²｝／（２Δ'）…（１２）
【００６７】
また、Ｌ_L＋Ｌ_Rは、既知変数を用いて下記式（１３）によって算出される。
【００６８】
【数２７】
Ｌ_L＋Ｌ_R＝（Ｌ_2D−Ｌ）／ｃｏｓ（θ／２）…（１３）
【００６９】
また、Ｌ₂は、既知変数を用いて下記式（１４）によって算出される。
【００７０】
【数２８】
Ｌ₂＝Ｌl−（Ｌ_L＋Ｌ_R）＝Ｌl−（Ｌ_2D−Ｌ）／ｃｏｓ（θ／２）…（１４）
【００７１】
なお、Δ及びＲ₂の算出はここでは用いないが、後に使用する。
【００７２】
Ｌ₃の算出
図２（ｂ）に示すように、既知変数として、Ｌ_3D（プレス成形後の予備成形部材の凸湾曲側の弦寸法）は、ノギスによって測定した測定値、Ｌ（曲げ形状部の幅寸法）は、曲げ型の図面における設定値である。
【００７３】
未知変数として、求めたい数値は、Ｌ₃（プレス成形後の予備成形部材の、所定高さ寸法を維持した際の、凸湾曲側の曲げ形状部のみの展開長＝前記サイプブレードの曲げ形状部のみをプレス成形後に所定の外周形状とすることができる湾曲変形素材の凹側展開寸法）である。
【００７４】
Ｌ₃を算出するに当たって、まず、下記式（１５）〜（１６）に示すように、Ｌ₃'（プレス成形後の予備成形部材の、所定高さ寸法を外れた場合の、凸湾曲側の曲げ形状部のみの展開寸法）を、Ｌl（素材長）から、Ｌ_L'（プレス成形後の予備成形部材の、凸湾曲側の左側平面部の長さ寸法）及びＬ_R'（プレス成形後の予備成形部材の、凸湾曲側の右側平面部の長さ寸法）を引き算することによって算出する。
【００７５】
【数２９】
Ｌ_L'＋Ｌ_R'＝Ｌ_L＋Ｌ_R＋２Ｈｈｔａｎ（θ／２）…（１５）
【００７６】
【数３０】
Ｌ₃'＝Ｌl−（Ｌ_L'＋Ｌ_R'）…（１６）
【００７７】
通常は、Ｌ₃＝Ｌ₃'と見なして対応しても問題はないが、予備成形部材の形成後のＨ₂寸法が、目的寸法Ｈに比べ、一山分程の不足が生じたような場合、Ｌ₃＝Ｌ₃'と見なすと誤差が大きくなり過ぎることになる。この場合には、Ｌ₃とＬ₃'の比率の算出をして補正をすればよい。
【００７８】
図２（ｂ）に示すように、Ｒ₁（プレス成形後の予備成形部材の、所定の高さ寸法を維持した場合の、凹湾曲側の曲率半径）、θ'で定義される円弧長と、Ｒ（プレス成形後の予備成形部材の、所定の高さ寸法を外れた場合の、凹湾曲側の曲率半径）、θ"で定義される円弧長の比率がＬ₃とＬ₃'の比率であると近似的に見なして下記式（１７）〜（１８）を用いて計算する。
【００７９】
【数３１】
Ｒ₁＝Ｒ₂＋Ｈｈ…（１７）
【００８０】
【数３２】
θ'＝２ｓｉｎ^-1｛Ｌ／（２Ｒ₁）｝…（１８）
【００８１】
上記のことから、Ｒ₁、θ'で定義される円弧長は、２πＲ₁θ'／３６０と算出される（θ'はｄｅｇ表示）。
【００８２】
Ｒの算出には、次の連立方程式を用いる。すなわち、下記式（１９）に示す円の方程式を利用すると、Ｒ、θ"で定義される円弧が下記式（２０）及び（２１）に示す関数で表され、これらの連立方程式を解くことによって算出される。
【００８３】
【数３３】
Ｘ²＋（Ｙ＋Ａ）²＝Ｒ²…（１９）
【００８４】
【数３４】
０²＋｛Ｒ₁−（Ｈｈ−Ｈ₂）＋Ａ｝²＝Ｒ²…（２０）
【００８５】
【数３５】
（Ｌ／２）²＋｛（Ｌ／２）／ｔａｎ（θ'／２）＋Ａ｝²＝Ｒ²…（２１）
【００８６】
［前記式（２０）−前記式（２１）］から、下記式（２２）及び（２３）が得られる。
【００８７】
【数３６】
Ａ＝−［（Ｌ／２）²＋｛（Ｌ／２）／ｔａｎ（θ'／２）｝²−｛Ｒ₁−（Ｈｈ−Ｈ₂）｝²］／２［（Ｌ／２）／ｔａｎ（θ'／２）−｛Ｒ₁−（Ｈｈ−Ｈ₂）｝］…（２２）
【００８８】
【数３７】
Ｒ＝Ａ＋Ｒ₁、θ"＝２ｓｉｎ^-1｛Ｌ／（２Ｒ）｝…（２３）
【００８９】
従って、Ｒ、θ"で定義される円弧長は、２πＲθ"／３６０と算出される（θ"はｄｅｇ表示）。
【００９０】
また、Ｌ₃：Ｌ₃'＝２πＲ₁θ'／３６０：２πＲθ"／３６０と考えられることから、下記式（２４）が得られる。
【００９１】
【数３８】
Ｌ₃＝Ｌ₃'｛（Ｒ₁θ'）／（Ｒθ"）｝…（２４）
【００９２】
Ｈ_2D0、Ｈ_3D0の算出
２次元曲げ部は、曲げ成形前後でＨ寸法の変化を考慮する必要がないため、Ｈ_2D0＝Ｈ_2Dとすることができる。
【００９３】
一方、３次元曲げ部は、以下のように算出する。該当部のＨ方向に一山当りの長さ寸法（ピッチ）Ｐの曲げ山をＮヶ配置したい場合、Ｈ_3D＝Ｐ×ＮとなるようにＨ_3D0寸法を設定することになる（予備成形した部材は、Ｈ_3D＜Ｐ×Ｎとなることが多い筈であり、また、逆に予備成形時には、こうなるように設定する）。予備成形部材のＨ_3D区間内に成形されている、曲げ山数は、Ｈ_3D＝Ｈ₂−Ｈ_2Dであることから、（Ｈ₂−Ｈ_2D）／Ｐ山である。素材長（Ｈｈ−Ｈ_2D）の素材で、（Ｈ₂−Ｈ_2D）／Ｐ山の成形ができたことになるから、Ｎ山成形ができるようにするには、下記式（２５）から、Ｈ_3D0は、下記式（２６）に示すものとなる。
【００９４】
【数３９】
（Ｈｈ−Ｈ_2D）：（Ｈ₂−Ｈ_2D）／Ｐ＝Ｈ_3D0：Ｎ…（２５）
【００９５】
【数４０】
Ｈ_3D0＝｛Ｎ（Ｈｈ−Ｈ_2D）｝／｛（Ｈ₂−Ｈ_2D）／Ｐ｝…（２６）
【００９６】
ここで、Ｈ_2Dは曲げ成形後のサイプブレードの２次元曲げ部（図示の場合では展開長の長い側の曲げ形状）のＨ寸法、Ｎは、曲げ成形後のサイプブレードで予定した３次元曲げ山数、Ｐは、３次元曲げ山一つのＨ方向寸法（ピッチ）、Ｈ_3Dは曲げ成形後のサイプブレードの３次元曲げ部（図示の場合では展開長の短い側の曲げ形状）のＨ寸法をそれぞれ示す。
【００９７】
サイプブレード用素材形状定義工程
サイプブレード用素材形状定義工程においては、前記式（１）〜（７）に示す湾曲変形予測式に、上記で算出した湾曲変形数値（Ｌ₂及びＬ₃）を代入し、最適素材形状を決定して、プレス曲げ成形用のサイプブレード用素材の形状を定義する。
【００９８】
この場合、ロッキングホール、ベントホールの配置の調整は、予備成形部材で、正規の位置からのズレ量を実測し、最終製品であるサイプブレードの抜き形状に反映させるプロセスが必要となる（それぞれＲ₁−ｈ_L、Ｒ₁−ｈ_Vの曲率Ｒ線上で、左右に位置関係を振るということを意味する）。
【００９９】
以下、図３を参照して、前記式（１）〜（７）（湾曲変形予測式）の導入理由について説明する。
【０１００】
図３（ａ）に示すように、湾曲変形予測の対象となるサイプブレード４として、全面に曲げ形状が存在し、かつ３次元曲げ部７と２次元曲げ部６とが、上下に区分けされて存在し、さらに２次元曲げ部６の方が、Ｌ方向展開長が長い場合を例にとって説明する。
【０１０１】
次に、図３（ｂ）に示すように、仮想的に、３次元曲げ部７と２次元曲げ部６を分離して、それぞれの形状を単独で成形する場合を想定する。
【０１０２】
図３（ｂ）に示すような、それぞれの形状を単独で成形する場合は、図３（ｃ）に示すように、長さ寸法を予測するだけで、比較的簡単に必要なサイプブレード用素材３（３次元曲げ部対応素材３ｅ及び２次元曲げ部対応素材３ｆ）の形状を決定することができる。このようにして、少ない経験値から、ほぼ全てのケースを予測することができる。
【０１０３】
次に、個々に求めた、３次元曲げ部対応素材３ｅ及び２次元曲げ部対応素材３ｆを一枚のサイプブレード用素材３として融合する必要があるが、図３（ｄ）に示すように、直接繋ぎ合わせても、不連続部で形状段差が出来てしまい、プレス曲げ成形後に、所望の形状にはならない。
【０１０４】
このような形状融合方法として、図３（ｅ）に示すような、サイプブレード用素材３の形状として扇形を用いた近似を行う。この扇形近似は、実際のプレス成形から求めた、最も簡易で実際の現象に近い形状である。
【０１０５】
図３（ｃ）に示すように、３次元曲げ部７と２次元曲げ部６とを分離して、それぞれの形状を単独で成形する場合の寸法が求められているから、Ｌ₂及びＬ₃を適切に導出することができれば、サイプブレード用素材３の必要な形状を定義するためのパラメータであるＲ₁，Ｒ₂，θ，θ_A〜θ_Dを、下記式（２７）〜（３１）の連立方程式を解くことによって求めることができることになる。
【０１０６】
【数４１】
２πＲ₁θ／３６０＝Ｌ₂…（２７）
【０１０７】
【数４２】
２πＲ₂θ／３６０＝Ｌ₃…（２８）
【０１０８】
【数４３】
Ｒ₁−Ｒ₂＝Ｈ_2D0＋Ｈ_3D0…（２９）
【０１０９】
【数４４】
θ＝θ_A＋θ_B＋θ_C＋θ_D…（３０）
【０１１０】
【数４５】
θ_A：θ_B：θ_C：θ_D＝Ａ₀：Ｂ₀：Ｃ₀：Ｄ₀…（３１）
【０１１１】
上記式（２７）〜（３１）の連立方程式を解くことによって、上記式（１）〜（７）に示す解が得られることになる。
【０１１２】
なお、Ｒ₁，Ｒ₂の数値がマイナスとなる場合（すなわち、Ｌ_2D0≦Ｌ_3D0となる場合）は、図３（ｅ）に示す凹凸が逆になる場合を意味する。また、ロッキングホールやベントホールの数が増減した場合でも同様である。
【０１１３】
これまでの説明では、３次元曲げ部と２次元曲げ部の融合形状に限定して説明したが、展開長の異なる２種類の２次元曲げ部の融合形状や、２種類の３次元曲げ部の融合形状の場合や、板厚の異なるものの融合形状、同一曲げ形状内に大きな面積の開口の有無が分かれるような場合であっても、全く同様な考え方で対処することができる。
【０１１４】
また、図４（ａ）に示すように、サイプブレード４の最終形状が、その両端面に平面形状部分４ｃを接続したものである場合は、図４（ｂ）に示すように、３次元曲げ部７及び２次元曲げ部６に対応する曲げ形状部分３ｇの形状を求めた後、その両端に平面形状部分４ｃを接続して、図４（ｃ）に示すように、最終的なサイプブレード用素材形状３とすればよい。
【０１１５】
また、図４（ｃ）において円形で囲んだ部分を拡大した、図５（ａ）に示すように、曲げ形状部分３ｇに対応する部分と平面形状部分４ｃの接合部Ｔで、Ｈ寸法に段差（ΔＨ）が生じるような場合は、図５（ｂ）に示すように、形状近似して対処すればよい。図５（ｂ）においては、段差ΔＨを直線的に徐変させているが、図５（ｃ）に示すように、３次曲線的に徐変させてもよい。
【０１１６】
図３（ｄ）〜（ｅ）に示す場合において、Ｌ₂＝Ｌ_2D0，Ｌ₃＝Ｌ_3D0と無条件に設定した場合、図６（ａ）に示すように、Ｈ_3DとＨ_2Dとがほぼ等しい場合は問題ないが、図６（ｂ）〜（ｃ）に示すように、Ｈ_3Dの方がＨ_2Dより小さい場合、及びその逆の場合、以下の問題が発生する（図６（ａ）〜（ｃ）においては、上側にサイプブレード４の曲げ形状を、下側にサイプブレード用素材３の形状を示すとともに、サイプブレード用素材３の形状における破線部分は前記式（１）〜（７）における解の形状をそれぞれ示す）。すなわち、３次元曲げ部７と２次元曲げ部６とをそれぞれ単独で求めたサイプブレード用素材の形状を融合して扇形に変化させる際、それぞれの面積の差が大きくなればなるほど、面積の小さい方の長さ寸法が、大きい方の長さ寸法に追従して誤差を発生させることが、実際の挙動から認められる（当然、面積の大きい方の長さ寸法も、面積の小さい方の影響を受けることになる）。このため、３次元曲げ部と２次元曲げ部それぞれ単独でサイプブレード用素材の形状を求めたとしても、実際のＬ₂及びＬ₃の算出に際しては、大きな誤差を生じさせる可能性が極めて高いことになる。それぞれ単独形状の予備成形部材からＬ_2DO、Ｌ_3D0を求め、これらをＬ₂及びＬ₃として形状定義した平面素材を作製し、所望の３次元曲げ部と２次元曲げ部との融合形状にプレス成形した後、最終製品としてのサイプブレードの長さ寸法を測定した数値から、狙い寸法との差を計算し、この数値を先のＬ_2DO及びＬ_3D0に加えることによって、真のＬ₂及びＬ₃を算出する方法を用いれば、この問題は解決することができる。この方法は最低２度の予備成形が必要となるため、従来の試行錯誤法に比べれば、格段の効率アップとなるものの効率が悪いことは否めない。
【０１１７】
これに対して、本発明の方法は、一度の予備成形でＬ₂及びＬ₃を簡易に求めることができ、また、これらを所定の式に代入することだけで、サイプブレード用素材形状を決定することができる。
【０１１８】
サイプブレード用素材の曲げ成形工程
まず、本発明がその効果を発揮するような、一枚のサイプブレード内に同一方向で展開長の異なる２種類の曲げ形状を付与させられる、サイプブレードのプレス成形用曲げ金型を、例えば、特願２００１−３１５６６２明細書（サイプブレード成形用金型及びその製造方法）に記載されているような、曲げ型と反転形状を持った原型からの鋳造反転等の方法により製作しておく。その後、プレス曲げ成形したいサイプブレード材質、及び板厚の素材を準備し、これから、曲げ形状部より一回り大きい長方形試験片を作製する。ここから先は、上記曲げ金型を用いて上述のプロセスを経て、Ｌ₂及びＬ₃を求め、さらに、これらを前記式（１）〜（７）に代入し、曲げ形状部のみを所定寸法で成形完了することができる、湾曲平面素材形状を決定する。
【０１１９】
その後、サイプブレード両端部に平面形状が存在する場合には、該当形状を上記湾曲平面素材の両端部に融合させて、最終的に必要な平面素材形状を決定する。この形状データを基にレーザー加工機等で、試験片を作製したものと同一素材から、製品用サイプブレードの平面素材を所定の枚数切り出し、はじめに製作しておいた曲げ金型でプレス成形することで、製品用サイプブレードを得ることができる。
【０１２０】
サイプブレード４の材料としては、多数回のタイヤ成形に耐え得る機械的強度、耐久性を備えた金属、例えば、ＳＵＳ４２０Ｊ２、ＳＵＳ６３１等の高強度材からなる薄板を好適例として挙げることができる。その厚さは、サイプ幅により異なるが、通常、０．１〜２．０ｍｍ程度のものが用いられる。形状としては特に制限はないが、通常、略長方形状のものが用いられ、前述のように、２次元曲げ部６や３次元曲げ部７を含む凹凸形状のような複雑な形状を有するものの需要が高まっている。
【０１２１】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によっていかなる制限を受けるものではない。
【０１２２】
図７に、実施例１〜２で製作するサイプブレードの曲げ成形後の予定形状を示す。
【０１２３】
このサイプブレード４０の形状は、図７（ｂ）〜（ｃ）にその断面形状を示す三角曲げ形状（２次元曲げ）（図７（ｃ））とディンプル曲げ形状（３次元曲げ）（図７（ｂ））との融合形状（図７（ａ）：平面図）とした。図７（ａ）に示すサイプブレード４０においては、長手方向の長さが２５ｍｍ、ブレード全高が１１ｍｍ、サイプブレード鋳包み部１が４ｍｍ、サイプブレードのサイプ形成部２が７ｍｍ、ブレード肉厚が０．３ｍｍで、ブレード材質がＳＵＳ３０４（Ｃｒ１８％、Ｎｉ８％、残りＦｅ）から構成されている。また、凸ディンプル４１、凹ディンプル４２、三角曲げ山部４３、直径が１．６ｍｍのロッキングホール４４及び直径が１ｍｍのクロスベントホール４５をそれぞれ配設した例を示す。
【０１２４】
また、予備成形部材及びサイプブレード用素材の曲げ成形に用いる曲げ金型としては、図８に示す形状の、ＢｅＡ２７５Ｃ（ベリリウム銅）製鋳造金型５０を、サイプブレード用素材の抜き形状を製作する方法としてレーザーカット法を、プレス曲げ荷重として最大１０トンの油圧プレス負荷をそれぞれ用いた。
【０１２５】
実施例１
図７に示すような形状のサイプブレード４０を製作するに際して、図９（ａ）に示す形状の平面形状部材３１を予備成形して、予備成形部材３２を得た。予備成形で得られた予備成形部材３２の各部寸法から、前述の式を用いてＬ₂及びＬ₃を算出し、得られたＬ₂及びＬ₃を前記式（１）〜（７）に代入することによって、図９（ｂ）に示すように、１２ｍｍ×１１ｍｍ（長さ１２ｍｍ，２次元曲げ部高さ６ｍｍ、３次元曲げ部高さ５ｍｍ）の曲げ形状部（図７（ａ）参照）のみを成形するのに必要な扇状平面素材３３の外形寸法が決定された。
【０１２６】
この扇状平面素材３３に、ベントホール、ロッキングホールの位置ズレ発生分、及び穴径変化分を考慮に入れて、平面素材でのベントホール、ロッキングホールを開口し、扇状平面素材３３の左右に、曲げ形状のない平面形状部（図７（ａ）参照）を融合させることで、図１０（ａ）に示すように、最終的に必要なサイプブレード用素材３０の形状を決定した。図１０（ｂ）にその細部寸法を示す。
【０１２７】
予備成形で用いたＳＵＳ３０４圧延素材から、圧延方向に対する長手、短手方向の位置関係が予備成形部材を採取した場合と同じになるようにして、レーザー加工にて切り出し、図１０に示す形状のサイプブレード用素材３０を得、得られたサイプブレード用素材３０を図８に示す曲げ金型で１０トン負荷でプレス成形した。得られたサイプブレードは、図７（ａ）に示す寸法に対して、±０．１ｍｍ以内の精度の非常に良好なもので、割れ，クビレ等の不具合も発生しなかった。
【０１２８】
実施例２
図１１に示すような形状のサイプブレード４０を製作するに際して、実施例１と同様にして、図１２に示す形状の平面形状部材３１を予備成形して、予備成形部材３２を得た。予備成形で得られた予備成形部材３２の各部寸法から、前述の式を用いてＬ₂及びＬ₃を算出し、得られたＬ₂及びＬ₃を前記式（１）〜（７）に代入することによって、図１３（ａ）に示すように、最終的に必要なサイプブレード用素材３０の形状を決定した。図１３（ｂ）にその細部寸法を示す。
【０１２９】
予備成形で用いたＳＵＳ３０４圧延素材から、圧延方向に対する長手、短手方向の位置関係が予備成形部材を採取した場合と同じになるようにして、レーザー加工にて切り出し、図１３に示す形状のサイプブレード用素材３０を得、得られたサイプブレード用素材３０を図８に示す曲げ金型で１０トン負荷でプレス成形した。得られたサイプブレードは図１１（ａ）に示す寸法に対して、±０．１ｍｍ以内の精度の非常に良好なもので、割れ、クビレ等の不具合も発生しなかった。
【０１３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によって、曲げ成形後の曲げ形状が、連続する一つの形状の中で、同一方向への展開長の異なる２種類の曲げ形状から構成される、例えば、３次元形状のような複雑な形状を有する高性能なサイプブレードを、簡易かつ効率的に低コストで製造することができるタイヤ金型用サイプブレードの製造方法を提供することができる。
【０１３１】
また、本発明は、タイヤ金型用サイプブレードの製作だけに止まらず、他の金属薄板の成形品、例えば、ヒートシンクのような放熱板の成形や、複雑な凹凸形状を持ち、見る方向で光輝性状が変化し、水中での移動に際して微妙な上下動を必要とするような魚釣り用のルアー板の成形等にも応用することができる。従って、金属薄板を複雑形状にプレス成形する製品に対して、極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤ金型用サイプブレードの製造方法の一の実施の形態において、予備成形部材の形成工程で用いられる各部材の形状を模式的に示す説明図で、（ａ）は、曲げ成形後のサイプブレードの形状、（ｂ）は、平面形状部材の形状、（ｃ）は、予備成形部材の形状をそれぞれ示す。
【図２】図１に示す実施の形態において、予備成形部材の下部及び上部形状をそれぞれ示す説明図である。
【図３】式（１）〜（７）（湾曲変形予測式）の導入理由を示す説明図である。
【図４】扇形の曲げ形状部分の両端面に平面形状部分が接続した最終形状の場合のサイプブレード及びサイプブレード用素材の形状をそれぞれ示す説明図である。
【図５】図４（ｃ）における扇形の曲げ形状部分と平面形状部分との接合部Ｔを含む部分の一部拡大図である。
【図６】３次元曲げ部と２次元曲げ部とをそれぞれ単独で求めたサイプブレード用素材の形状を融合して扇形に変化させる際、それぞれの面積の差が影響して誤差を発生させることを示す説明図である。
【図７】本発明の実施例１で製作するサイプブレードの曲げ成形後の予定形状を示す説明図である。
【図８】本発明の実施例１〜２において、予備成形部材及びサイプブレード用素材の曲げ成形に用いる曲げ金型を示す説明図である。
【図９】本発明の実施例１における予備成形部材の形状を模式的に示す説明図である。
【図１０】本発明の実施例１におけるサイプブレード用素材の決定された寸法を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施例２で製作するサイプブレードの曲げ成形後の予定形状を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施例２における予備成形部材の形状を模式的に示す説明図である。
【図１３】本発明の実施例２におけるサイプブレード用素材の決定された寸法を示す説明図である。
【図１４】タイヤに配設される各種の溝のそれぞれの形状を模式的に示す斜視図である。
【図１５】タイヤに配設されるサイプの形状の相違によってブロック剛性に相違が生じ、例えば、３次元形状とすることによってグリップ力を向上させることができることを模式的に示す平面図及び断面図である。
【図１６】サイプブレードを鋳包む方法を用いたタイヤ成形用金型の製造方法を模式的に示す断面図である。
【図１７】図１６に示すタイヤ成形用金型の製造方法において、サイドブレードを作製する方法及び得られたサイプブレードの一例を模式的に示す断面図及び斜視図である。
【図１８】従来のサイプブレードの製造方法において、サイプブレードに湾曲現象が発生する理由を模式的に示す平面図である。
【図１９】曲げ成形前の平面状のサイプブレード素材の状態で、この湾曲変形分を予測して形状補正をしておく従来の方法を模式的に示す説明図である。
【図２０】一回り大きい素材を曲げ成形した後、余分な外周形状をトリミングして除去する従来の方法を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１…サイプブレードの鋳包み部、２…サイプブレードのサイプ形成部、３…サイプブレード用素材、３ａ…湾曲変形分の補正のため成形後の湾曲変形方向と逆方向の湾曲変形を予め付与したサイプブレード素材の抜き形状、３ｂ…所望の形状よりも一回り大きいサイプブレード素材の抜き形状、３ｃ…平面形状部材、３ｄ…予備成形部材、３ｅ…３次元曲げ部対応素材、３ｆ…２次元曲げ部対応素材、３ｇ…曲げ形状部分、４…サイプブレード、４ａ…所望の形状よりも若干大きいサイプブレード、４ｂ…トリミングされる外周部、４ｃ…平面形状部分、６…２次元曲げ部、７…３次元曲げ部、８…ロッキングホール、９…ベントホール、１０ａ…サイプブレード成形用金型、３０…サイプブレード用素材、３１…平面形状部材、３２…予備成形部材、３３…扇状平面素材、４０…サイプブレード、４１…凸ディンプル、４２…凹ディンプル、４３…三角曲げ山部、４４…ロッキングホール、４５…クロスベントホール、５０…鋳造金型、１０１…タイヤ、１０２…リブ等の太溝、１０３…ラグ等の太溝、１０４…サイプ、１０６…タイヤ、１０７…サイプ、１０７ａ…従来の２次元形状サイプ、１０７ｂ…３次元形状サイプ、５００…原型（マスターモデル）、５０２…モデル用ブレード、５０６…ゴム型、５０７…石膏鋳型、５０８…金型、５０９…金型用ブレード、１１１…サイプブレード、１１７…ワイヤ、１２１…薄板素材、１２２…クロスベントホール、１２３…ロッキングホール、１２４…サイプ形成部、１２５…鋳包み部、１５１…本来想定した抜き形状、１５２…湾曲した形状のサイプブレード、１５３…２次元形状、１５４…３次元形状、１５５…２次元形状のサイプブレード抜き形状素材、１５６…全長縮み、１５７…３次元形状のサイプブレード抜き形状素材、１５８…全長縮み、Ｔ…接合部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a sipe blade for a tire mold. More specifically, the bent shape after bending is composed of two types of bent shapes having different development lengths in the same direction in one continuous shape, for example, a complicated shape such as a three-dimensional shape. The present invention relates to a method for manufacturing a sipe blade for a tire mold, which can easily and efficiently manufacture a high-performance sipe blade having the above.
[0002]
[Prior art]
Tire molding dies are often complicated by machining methods because of their complex design with sharp concave corners and undercut shapes, and are generally based on casting methods. Among them, those made of aluminum alloy, cast iron and cast steel are generally used well. In particular, in the case where a number of grooves called “sipe” having a width of about 0.1 to 3.0 mm are formed in the design shape of the tire (specifically, a studless tire or the like corresponds to this). This tendency becomes remarkable because the machining method cannot cope.
[0003]
Here, the “machining method” means a method other than a processing method such as casting with shrinkage during the processing process, in addition to NC processing using wire electric discharge processing, a ball end mill, etc., ultrasonic processing, mold Various processing methods that can directly process the shape of the mold, such as electric discharge machining, can be mentioned.
[0004]
As shown in FIG. 14, the tire 101 is formed with a thick groove 102 such as a rib and a thick groove 103 such as a lug. However, in a tire for special use such as a studless tire, the grip force and drainage are improved. Therefore, in addition to ribs and lugs, the sipe 104 that is a narrow groove having a width of about 0.1 to 3.0 mm may be formed.
[0005]
The sipe 104 has a two-dimensional shape such as a wave shape or a zigzag shape on the ground contact surface (profile surface) of the tire in order to obtain an effect of improving the grip force and drainage by the edge effect. In order to further improve the profile, not only the profile surface but also the radial shape of the tire has the same two-dimensional shape (and a complicated curved surface such as a three-dimensional shape). Is required.
[0006]
As shown in FIG. 15, the three-dimensional shape sipe 107b can improve the block rigidity of the tire 106 compared to the conventional two-dimensional shape sipe 107a, so that the waist of the tire 106 is broken during driving and braking. The grip strength can be further improved.
[0007]
Further, as a further effect of the three-dimensional shape sipe, it is considered that block deformation stops when the adjacent rubber surfaces come into contact with each other through the sipe and a "slip resistance" occurs between the rubbers. On the other hand, when the sipe shape is a straight line, block deformation does not stop unless rubber deformation of pure sipe thickness is generated, but in the case of a sipe having a bent shape in the radial direction, the amount of rubber deformation Even if the sipe has the same wall thickness due to the vector decomposition, block deformation can be stopped with a small deformation amount.
[0008]
If the shape of the tire mold having such a sipe is produced by casting by casting, the mold strength may be insufficient. In such a case, in particular, an aluminum alloy mold In general, a manufacturing method in which a sipe blade previously made of a high-strength material is cast is used. In this case, since the mold for molding a tire having a sipe is complicated in design, a casting process is used instead of a machining method.
[0009]
As shown in FIG. 16, in the conventional method for manufacturing a tire molding die, a model blade 502 is installed on or attached to a master (master model) 500 (FIG. 16 (a)), and the master (master model) 500. Is formed (FIG. 16B), a mold blade 509 is installed on the rubber mold 506 (FIG. 16C), the rubber mold 506 is inverted to the gypsum mold 507, and the The mold blade 509 is moved to the gypsum mold 507 (FIG. 16D), the mold 508 is formed by casting from the gypsum mold 507, and the mold blade 509 is moved to the mold 508 (FIG. 16E). )) To manufacture the mold. In this case, the mold material may be not only gypsum but also ceramics or metal.
[0010]
As shown in FIG. 17, the sipe blade 111 used in the above-described conventional tire manufacturing method has been pursuing cost and productivity at the same time. As a result, a thin plate material 121 that has been punched or laser cut (wire discharge cut) is used as a wire. It has been mainly produced by a press molding method using a molding die 10a produced by electric discharge machining or the like.
[0011]
However, as shown in FIG. 17A, in order to produce the molding die 10a by wire electric discharge machining, it has a two-dimensional shape, that is, a two-dimensional shape formed by linearly moving the wire 117. Only the molding die 10a can be used, and the obtained sipe blade 111 has a two-dimensional shape as shown in FIGS. 17B and 17C. It has been difficult to obtain a sipe blade that can be easily improved. Note that the sipe blade 111 shown in FIG. 17C includes a cross vent hole 122, a locking hole 123, a sipe forming portion 124, and a cast-in portion 125 for a molding die.
[0012]
As a method for producing a three-dimensional sipe blade, there is known a method in which a molding die is three-dimensional NC processed using a ball end mill or the like, and a thin plate material is press-molded using this. It was expensive and not practical.
[0013]
On the other hand, by mixing a 3D bending shape and a 2D bending shape in one sipe blade, the difficulty of siping to the tire mold prototype is overcome, and the sipe blade is manufactured and used. A method for manufacturing a three-dimensional sipe blade and a method for manufacturing a bending mold thereof have been proposed that overcome almost all of the above disadvantages (see Japanese Patent Application No. 2000-280751). In addition, a method has been proposed that can more easily manufacture a complicated mold for three-dimensional bending (see Japanese Patent Application No. 2001-91477). However, the problem that curved deformation occurs due to the difference in the amount of shrinkage during press bending still remains unsolved.
[0014]
That is, as shown in FIG. 18 (a), during the press bending of an actual sipe blade, the more complicated the shape is, such as the one having the two-dimensional shape 153 and the three-dimensional shape 154, the press molding. Unlike the originally assumed shape 151, the subsequent sipe blade has a curved shape 152, which makes it difficult to keep the outer peripheral shape within a predetermined range. Such a problem can be dealt with by adopting a method of punching (blank) the outer peripheral shape of the sipe blade after press molding, but it corresponds to a fine and complicated curved surface such as a three-dimensional shape. Since it is more difficult to produce a punching die (blank die) than to produce a molding die, it has not been practically adopted.
[0015]
Such a bending phenomenon occurs for the following reason. That is, the total length shrinkage due to molding is as follows in terms of the minimum unit of molding.
[0016]
As shown in FIG. 18B, in the case of molding a two-dimensional shape 155, the entire length shrinkage 156 occurs uniformly (strictly speaking, there is no change in the unfolded length, and only the amount of the string dimension evaluation is achieved. Seems to be shorter).
[0017]
In addition, as shown in FIG. 18C, when the three-dimensional shape 157 is molded, the full length shrinkage 158 occurs non-uniformly. For this reason, the average total length reduction amount per section is smaller than that in the case of a two-dimensional molded shape having the same amplitude of the molded convex shape (molded convex mountain or molded convex dimple). Therefore, if the pitch and amplitude of the two-dimensional molded shape are set in accordance with the pitch and maximum amplitude of the three-dimensional molded shape such as convex dimples, the two-dimensional molded portion is accompanied by more full length shrinkage during press molding. As a result, bending deformation as shown in the figure occurs.
[0018]
As a solution to the problem of bending deformation at the time of sipe blade molding newly generated by mixing such a three-dimensional bending shape and a two-dimensional bending shape, as a measure to overcome this, It has been proposed to solve this problem by providing a wedge-shaped opening and absorbing distortion generated during press molding (Japanese Patent Application No. 2001-145367). However, there remains a problem that it is difficult to cope with the case where the boundary line between the two-dimensional bent shape part and the three-dimensional bent shape part is not close to the boundary line embedded in the tire mold body of the sipe blade. It was.
[0019]
Therefore, as a method for fundamentally dealing with such a problem, as shown in FIGS. 19 and 20, the shape of the flat sipe blade material before bending is predicted and the shape is corrected by predicting the curved deformation. Or after bending a larger material, trim the excess outer peripheral shape (for example, the blank that shears the outer peripheral shape using a punching die as described above) can be removed. There was only one of the ways.
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the former case, as shown in FIG. 19A, the sipe blade material 3 is formed into a punched shape 3a in which a curved deformation in a direction opposite to the curved deformation direction after molding is applied in advance for correction of the curved deformation. Thus, as shown in FIG. 19 (b), the sipe blade 4 having a desired shape can be obtained after bending, but if there is no experience value, an accurate shape of the sipe blade material 3 can be defined. Since this is not possible, there is a problem that several trials and errors are required. In the latter case, the sipe blade material 3 is more than the desired shape of the sipe blade 4 as shown in FIG. As shown in FIG. 20 (b), a sipe blade 4a slightly larger than the desired shape of the sipe blade 4 is obtained as shown in FIG. 20 (c). In addition, the sipe blade 4 having a desired shape can be obtained by trimming the outer peripheral portion 4b. However, there are problems that the material loss increases and an extra die for trimming the outer periphery after press bending is required. It was.
[0021]
To further complicate this problem, during actual press molding, the “squeezing” phenomenon occurs due to the frictional resistance between the molding die and the sipe material, and the full length elongation also occurs due to the reduction in the thickness of the sipe. That is.
[0022]
Therefore, even if the difference in the total length shrinkage can be predicted analytically from the molding shape and calculated, there is a problem in that the molding behavior is not shown as it is. In addition to this, the sipe material, molding die material, surface properties, lubrication conditions, press pressure conditions, and the like are all affected, and the problem is further complicated.
[0023]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and the bent shape after bending is composed of two types of bent shapes having different development lengths in the same direction in one continuous shape. For example, a method for manufacturing a sipe blade for a tire mold capable of easily and efficiently manufacturing a high-performance sipe blade having a complicated shape such as a two-dimensional or three-dimensional bending fusion shape is provided. The purpose is to do.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the present inventors have found that when the sipe blade bends the sipe blade material as it is, the shrinkage amount (deployment length) between the cast-in portion side and the sipe forming portion side is reduced. Corresponding to the case where there is a bending shape in which a difference occurs and bending deformation occurs, at least one preforming is performed in order to obtain specifications that can correct the shape of the bending deformation in the case of a flat material. Tests were conducted, and it was found that the above object could be achieved by combining each part dimension data obtained from the test results with a simple approximate model of a planar material shape capable of canceling the curved deformation, and completed the present invention. . That is, according to the present invention, the following method for manufacturing a sipe blade for a tire mold is provided.
[0025]
[1] In order to form a sipe of a tire, a part (casting part) is embedded in a tire molding die (tire mold) and another part (sipe forming part) is disposed so as to protrude. A sipe blade for a tire mold is manufactured by sandwiching and pressing a sipe blade material between bending dies and pressing the sipe blade into a predetermined shape. Corresponding to the bent shape after the bending of the sipe blade, which has a shape obtained by fusing two different bending shapes with different development lengths in the same direction in one continuous shape. A step of forming at least one kind of preformed member by preforming a rectangular planar member, and a curve deformation value (L₂And L_ThreeWhere L₂And L_ThreeIs a step of calculating a convex side and a concave side of a curved plane material that can be formed into a predetermined outer peripheral shape after press molding only the bent shape portion of the sipe blade, and the following formula (1 ) To (7) are substituted for the calculated bending deformation numerical value, the optimum material shape is determined, and the shape of the sipe blade material for press bending is defined. A sipe blade for a tire mold, including a step of cutting the sipe blade material into a predetermined shape, sandwiching the sipe blade material between bending dies, and pressing and bending the sipe blade material into a predetermined shape. Production method.
[0026]
[Equation 8]
R₁= L₂{(H_2D0+ H_3D0) / (L₂-L_Three)} ... (1)
[0027]
[Equation 9]
R₂= L_Three{(H_2D0+ H_3D0) / (L₂-L_Three)} ... (2)
[0028]
[Expression 10]
θ = 360L₂/ (2πR₁) ... (3)
[0029]
## EQU11 ##
θ_A= Θ {A₀/ (A₀+ B₀+ C₀+ D₀)} ... (4)
[0030]
[Expression 12]
θ_B= Θ {B₀/ (A₀+ B₀+ C₀+ D₀)} ... (5)
[0031]
[Formula 13]
θ_C= Θ {C₀/ (A₀+ B₀+ C₀+ D₀)} ... (6)
[0032]
[Expression 14]
θ_D= Θ {D₀/ (A₀+ B₀+ C₀+ D₀)} ... (7)
[0033]
In the formulas (1) to (7), R₁Is the curvature radius of the convex side of the curved flat material that can be made into a predetermined outer peripheral shape after press molding only the bent shape part of the sipe blade, R₂Is the radius of curvature of the concave side of the same material, L₂Is the development dimension of the same material on the convex side, L_ThreeIs the unfolded dimension of the same material, H_2D0Is the height dimension of the bent shape on the convex side of the same material, H_3D0Is the height of the bent material on the concave side of the same material, θ is the angle at which the line segments at both ends of the material intersect, θ_AIs the angle that defines the position of the opening of the first rocking hole, vent hole, etc. from the left end of the same material, θ_BIs the angle that defines the installation position of the second opening on the first reference, θ_CIs the angle that defines the installation position of the third opening on the second reference, θ_DIs the angle from the third opening to the right edge, A₀Is the single-piece shape of the bent shape at the position where the openings such as the rocking hole and the vent hole exist, and indicates the first opening position when the sipe blade is formed, and the distance from the left end portion in the plane material , B₀Is the distance that defines the installation position of the second opening on the first reference, C₀Is the distance that defines the installation position of the third opening on the second reference, D₀Indicates the distance from the third opening to the right end. The unit of θ is degree (deg).
[0034]
[2] In the above [1], the bending shape of the sipe blade after bending is a shape obtained by fusing two types of bending shapes of two-dimensional shape and three-dimensional shape having different development lengths in the same direction. The manufacturing method of the sipe blade for tire molds of description.
[0035]
[3] The tire metal according to [1], wherein a bent shape of the sipe blade after bending is a shape obtained by fusing two types of two-dimensional bent shapes having different development lengths in the same direction. Manufacturing method of sipe blade for mold.
[0036]
[4] The tire metal according to [1], wherein a bent shape of the sipe blade after bending is a shape obtained by fusing two types of three-dimensional bent shapes having different development lengths in the same direction. Manufacturing method of sipe blade for mold.
[0038]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a method for producing a sipe blade for a tire mold according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[0039]
In the method for manufacturing a sipe blade for a tire mold according to the present invention, a part (casting part) is embedded in a tire molding mold (tire mold) in order to form a sipe of a tire, and another part ( Tire metal manufactured by bending and molding a sipe blade (see FIG. 7) disposed so that a sipe forming portion) protrudes, by sandwiching and pressing a sipe blade material between bending dies. A method for manufacturing a sipe blade for a mold, which includes a step of forming a preformed member, a step of calculating a curved deformation value, a material shape defining step for sipe blade, and a bending step.
[0040]
That is, the manufacturing method of the sipe blade for a tire mold according to the present invention is such that the bent shape after bending as shown in FIG. The sipe blade 4 having a shape obtained by fusing two different types of bending shapes (two-dimensional bending portion 6 and three-dimensional bending portion 7 in FIG. 1A) corresponds to the bending shape after bending. , A step of forming at least one kind of preformed member 3d shown in FIG. 1C by preforming a rectangular planar member 3c shown in FIG. 1B (formation step of a preformed member); The curved deformation value (L₂And L_ThreeWhere L₂And L_ThreeIs a step of calculating a curved deformation value (denoting the unfolded dimensions of the convex side and concave side of a curved plane material that can be formed into a predetermined outer peripheral shape after press forming only the bent shape part of the sipe blade) Process) and the calculated bending deformation numerical values are substituted into the bending deformation prediction formulas shown in the following formulas (1) to (7) to determine the optimum material shape, and a sipe blade material for press bending (not shown) Sipe blade material shape defining step (sipe blade material shape defining step), sipe blade material is cut out to the defined shape, and the sipe blade material is sandwiched and pressed between bending dies (not shown) And a step of bending into a predetermined shape (bending step). In FIG. 1A, reference numeral 8 denotes a locking hole, and reference numeral 9 denotes a vent hole.
[0041]
[Expression 15]
R₁= L₂{(H_2D0+ H_3D0) / (L₂-L_Three)} ... (1)
[0042]
[Expression 16]
R₂= L_Three{(H_2D0+ H_3D0) / (L₂-L_Three)} ... (2)
[0043]
[Expression 17]
θ = 360L₂/ (2πR₁) ... (3)
[0044]
[Formula 18]
θ_A= Θ {A₀/ (A₀+ B₀+ C₀+ D₀)} ... (4)
[0045]
[Equation 19]
θ_B= Θ {B₀/ (A₀+ B₀+ C₀+ D₀)} ... (5)
[0046]
[Expression 20]
θ_C= Θ {C₀/ (A₀+ B₀+ C₀+ D₀)} ... (6)
[0047]
[Expression 21]
θ_D= Θ {D₀/ (A₀+ B₀+ C₀+ D₀)} ... (7)
[0048]
In the formulas (1) to (7), R₁Is the curvature radius of the convex side of the curved flat material that can be made into a predetermined outer peripheral shape after press molding only the bent shape part of the sipe blade, R₂Is the radius of curvature of the concave side of the same material, L₂Is the development dimension of the same material on the convex side, L_ThreeIs the unfolded dimension of the same material, H_2D0Is the height dimension of the bent shape on the convex side of the same material, H_3D0Is the height of the bent material on the concave side of the same material, θ is the angle at which the line segments at both ends of the material intersect, θ_AIs the angle that defines the position of the opening of the first rocking hole, vent hole, etc. from the left end of the same material, θ_BIs the angle that defines the installation position of the second opening on the first reference, θ_CIs the angle that defines the installation position of the third opening on the second reference, θ_DIs the angle from the third opening to the right edge, A₀Is the single-piece shape of the bent shape at the position where the openings such as the rocking hole and the vent hole exist, and indicates the first opening position when the sipe blade is formed, and the distance from the left end portion in the plane material , B₀Is the distance that defines the installation position of the second opening on the first reference, C₀Is the distance that defines the installation position of the third opening on the second reference, D₀Indicates the distance from the third opening to the right end. The unit of θ is degree (deg).
[0049]
In other words, the manufacturing method of the sipe blade for a tire mold of the present invention is based on the premise that at least one kind of preformed member 3d is formed by preforming the planar member 3c, and from the planar member 3c, A curved preform numerical value (L) is calculated from the dimensions of each measurable part of the preformed member 3d formed by bending the preformed member 3d formed by bending the necessary two-dimensional shape and three-dimensional shape.₂And L_ThreeWhere L₂And L_ThreeIs a measured value obtained by actually measuring and calculating the convex side and concave side development dimensions of a curved flat surface material that can be formed into a predetermined outer peripheral shape after press forming only the bent part of the sipe blade. Is substituted into the above formulas (1) to (7) and is used to define the shape of a sipe blade material (not shown) for press bending.
[0050]
Hereinafter, the manufacturing method of the sipe blade for tire molds of the present invention will be described more specifically in the order of each step. The formulas (1) to (7) will be described later.
[0051]
Pre-formed member forming process
As shown in FIG. 1, in the preforming member forming step, the bending shape after the bending is one of two continuous bending shapes with different development lengths in the same direction (see FIG. 1). 1 by pre-forming a rectangular planar member 3c corresponding to the bent shape of the sipe blade 4 having a shape obtained by fusing the two-dimensional bent portion 6 and the three-dimensional bent portion 7). At least one kind of preformed member 3d is formed.
[0052]
As shown in FIGS. 1A to 1B, first, the planar member 3c is made to have a Ll (width dimension (material length) of the preformed member) 1.5 to 2.0 times L and Hh (preliminary). It is formed in a shape such that the height dimension of the molded member is about 1.0 to 1.2 times H. At this time, it is preferable that the material and the plate thickness are the same as those of the sipe blade as the final product, and if there is a locking hole or a vent hole, it is preferably opened appropriately.
[0053]
In order to form an L × H bent shape without any shortage after the pre-molding, it is particularly preferable to set the Ll dimension so that a planar shape remains at both ends after molding.
[0054]
The obtained planar member 3c is press-bent-molded, and at least one preformed member 3d shown in FIG. 1C is formed. Then, the dimension of the site | part shown in FIG.1 (c) is measured with a caliper. In this case, the bent portion is present near the center, and H_2DIt is preferable to mold so that the dimensions are close to the dimensions of the sipe blade of the final product. Such adjustment can be realized by adjusting the position where the planar member 3c is set in the bending die.
[0055]
Curve deformation value calculation process
In the calculation step of the bending deformation value, the bending deformation value (L₂And L_ThreeWhere L₂And L_ThreeRespectively calculate the development dimensions of the convex and concave sides of the curved flat material that can be formed into a predetermined outer peripheral shape after press forming only the bent shape portion of the sipe blade.
[0056]
2A and 2B are explanatory views schematically showing the shape of the preformed member 3d obtained in the preforming member forming step, wherein FIG. 2A shows a lower shape and FIG. 2B shows an upper shape.
[0057]
L₂Calculation
As shown in FIG. 2A, as a known variable, L_2D(The chord dimension on the concave curved side of the preformed member after press molding) is a measured value measured with a caliper, L (width dimension of the bent shape portion) is a set value in the drawing of the bending die, and Δ (after press molding) The amount of recess in the center of the preformed member on the concave curve side with respect to the both ends reference) is H₁-H₂It is a measured value measured by calipers.
[0058]
As an unknown variable, the value you want to find is L_L(Length dimension of the left side flat surface portion on the concave curved side of the preformed member after press molding), L_R(The length dimension of the right side plane part), θ (angle at which the line segments of both ends of the preformed member after press molding intersect), Δ ′ (bending molding of the preformed member after press molding on the concave curve side Of the center portion with respect to both ends reference), R₂(Curvature radius on the concave curve side of the preformed member after press molding), L₂(Development length of only the bent-shaped portion on the concave curved side of the preformed member after press molding = the convex-side development of the curved deformation material that allows only the bent shape portion of the sipe blade to have a predetermined outer peripheral shape after press molding) Dimension).
[0059]
Here, θ is calculated by the following equation (9) from the relationship of the following equation (8) using a known variable.
[0060]
[Expression 22]
Hhsin (θ / 2) = (L_3D-L_2D) / 2 ... (8)
[0061]
[Expression 23]
θ = 2sin^-1{(L_3D-L_2D) / (2 · Hh)} (9)
[0062]
Δ ′ is calculated by the following equation (10) using a known variable.
[0063]
[Expression 24]
Δ ′ = Δ − {(L_2D−L) / 2} tan (θ / 2) (10)
[0064]
R₂Is calculated by the following equation (12) from the relationship of the following equation (11) using known variables.
[0065]
[Expression 25]
R₂− [{R₂ ²-(L / 2)²}]^1/2= Δ '(11)
[0066]
[Equation 26]
R₂= {(L / 2)²+ Δ '²} / (2Δ ′) (12)
[0067]
L_L+ L_RIs calculated by the following equation (13) using known variables.
[0068]
[Expression 27]
L_L+ L_R= (L_2D-L) / cos (θ / 2) (13)
[0069]
L₂Is calculated by the following equation (14) using a known variable.
[0070]
[Expression 28]
L₂= Ll- (L_L+ L_R) = Ll- (L_2D-L) / cos (θ / 2) (14)
[0071]
Δ and R₂Is not used here, but will be used later.
[0072]
L_ThreeCalculation
As shown in FIG. 2B, as a known variable, L_3D(The chord dimension on the convex curve side of the preformed member after press molding) is a measured value measured with a caliper, and L (width dimension of the bent shape portion) is a set value in the drawing of the bending die.
[0073]
As an unknown variable, the value you want to find is L_Three(Development length of only the bent shape portion on the convex curve side when the predetermined height dimension of the preformed member after press molding is maintained = only the bent shape portion of the sipe blade is set to a predetermined outer peripheral shape after press molding. (Development dimension on the concave side of the curved deformable material).
[0074]
L_ThreeFirst, as shown in the following formulas (15) to (16), L_Three'(Development dimension of only the bent part on the convex curve side when the pre-formed part after press molding deviates from the predetermined height dimension) from Ll (material length) to L_L'(The length dimension of the left side flat surface portion on the convex curve side of the preformed member after press molding) and L_RIt is calculated by subtracting '(the length dimension of the right side plane portion on the convex curve side of the preformed member after press molding).
[0075]
[Expression 29]
L_L'+ L_R'= L_L+ L_R+ 2Hhtan (θ / 2) (15)
[0076]
[30]
L_Three'= Ll- (L_L'+ L_R') ... (16)
[0077]
Usually L_Three= L_ThreeThere is no problem even if it is regarded as', but H after the pre-formed member is formed₂When the dimension is less than the target dimension H, the L_Three= L_ThreeIf it is considered as', the error becomes too large. In this case, L_ThreeAnd L_ThreeYou can correct it by calculating the ratio of '.
[0078]
As shown in FIG.₁(The radius of curvature on the concave curved side when the predetermined height of the preformed member after press molding is maintained), the arc length defined by θ ′, and R (of the preformed member after press molding, The radius of curvature on the concave curved side when it deviates from the predetermined height dimension), the ratio of the arc length defined by θ "is L_ThreeAnd L_ThreeApproximate that the ratio is' and calculate using the following formulas (17) to (18).
[0079]
[31]
R₁= R₂+ Hh ... (17)
[0080]
[Expression 32]
θ ′ = 2sin^-1{L / (2R₁)} ... (18)
[0081]
From the above, R₁, Θ ′, the arc length defined by 2πR₁θ ′ / 360 is calculated (θ ′ is expressed in deg).
[0082]
For calculating R, the following simultaneous equations are used. That is, by using the equation of the circle shown in the following equation (19), the arc defined by R, θ ″ is represented by the function shown in the following equations (20) and (21), and by solving these simultaneous equations, Calculated.
[0083]
[Expression 33]
X²+ (Y + A)²= R²... (19)
[0084]
[Expression 34]
0²+ {R₁-(Hh-H₂) + A}²= R²... (20)
[0085]
[Expression 35]
(L / 2)²+ {(L / 2) / tan (θ ′ / 2) + A}²= R²... (21)
[0086]
From [Formula (20) -Formula (21)], the following formulas (22) and (23) are obtained.
[0087]
[Expression 36]
A =-[(L / 2)²+ {(L / 2) / tan (θ ′ / 2)}²-{R₁-(Hh-H₂)}²] / 2 [(L / 2) / tan (θ ′ / 2) − {R₁-(Hh-H₂]}] ... (22)
[0088]
[Expression 37]
R = A + R₁, Θ "= 2sin^-1{L / (2R)} (23)
[0089]
Therefore, the arc length defined by R, θ ″ is calculated as 2πRθ ″ / 360 (θ ″ is expressed in deg).
[0090]
L_Three: L_Three'= 2πR₁Since it is considered that θ ′ / 360: 2πRθ ″ / 360, the following equation (24) is obtained.
[0091]
[Formula 38]
L_Three= L_Three'{(R₁θ ′) / (Rθ ″)} (24)
[0092]
H_2D0, H_3D0Calculation
Since the two-dimensional bent portion does not need to consider the change in the H dimension before and after bending,_2D0= H_2DIt can be.
[0093]
On the other hand, the three-dimensional bending portion is calculated as follows. If you want to place N bends with a length dimension (pitch) P per mountain in the H direction of the relevant part,_3D= P × N so that H_3D0The dimensions will be set (the preformed member is H_3D<P × N is often the case, and conversely, at the time of preforming, this is set to be the case). H of preformed member_3DThe number of bends formed in the section is H_3D= H₂-H_2DTherefore, (H₂-H_2D) / P mountain. Material length (Hh-H_2D) Material, (H₂-H_2D) / P mountain has been formed. To make N mountain formation, from the following equation (25), H_3D0Is represented by the following formula (26).
[0094]
[39]
(Hh-H_2D): (H₂-H_2D) / P = H_3D0: N ... (25)
[0095]
[Formula 40]
H_3D0= {N (Hh-H_2D)} / {(H₂-H_2D) / P} (26)
[0096]
Where H_2DIs the H dimension of the two-dimensional bent part of the sipe blade after bending (in the illustrated case, the bent shape on the longer unfolded side), N is the number of three-dimensional bending peaks planned for the sipe blade after bending, and P is H direction dimension (pitch) of one 3D bending mountain, H_3DIndicates the H dimension of the three-dimensional bent portion of the sipe blade after bending (in the illustrated case, the bent shape on the short development side).
[0097]
Sipe blade material shape definition process
In the sipe blade material shape defining step, the bending deformation numerical value (L calculated above) is added to the bending deformation prediction formulas shown in the equations (1) to (7).₂And L_Three) Is determined, the optimum material shape is determined, and the shape of the sipe blade material for press bending is defined.
[0098]
In this case, the adjustment of the arrangement of the rocking holes and vent holes requires a process of measuring the amount of deviation from the normal position on the preformed member and reflecting it in the extracted shape of the sipe blade as the final product (each R₁-H_L, R₁-H_VThis means that the positional relationship is shifted left and right on the curvature R line.
[0099]
Hereinafter, the reason for introducing the equations (1) to (7) (bending deformation prediction equation) will be described with reference to FIG.
[0100]
As shown in FIG. 3 (a), the sipe blade 4 to be subjected to the prediction of bending deformation has a bent shape on the entire surface, and the three-dimensional bent portion 7 and the two-dimensional bent portion 6 are divided into upper and lower portions. An example will be described in which the two-dimensional bending portion 6 is present and has a longer length in the L direction.
[0101]
Next, as shown in FIG. 3B, it is assumed that the three-dimensional bent portion 7 and the two-dimensional bent portion 6 are virtually separated and the respective shapes are molded independently.
[0102]
When forming each shape independently as shown in FIG. 3 (b), as shown in FIG. 3 (c), a sipe blade material that is relatively easily required by simply predicting the length dimension. 3 (three-dimensional bending part corresponding material 3e and two-dimensional bending part corresponding material 3f) can be determined. In this way, almost all cases can be predicted from a small experience value.
[0103]
Next, it is necessary to unite the three-dimensional bending part corresponding material 3e and the two-dimensional bending part corresponding material 3f obtained individually as a single sipe blade material 3, as shown in FIG. Even if they are directly connected, a shape step is formed at the discontinuous portion, and a desired shape is not obtained after press bending.
[0104]
As such a shape fusion method, approximation using a sector shape as the shape of the sipe blade material 3 as shown in FIG. This fan-shaped approximation is the simplest shape obtained from actual press molding and close to the actual phenomenon.
[0105]
As shown in FIG. 3C, the dimensions in the case where the three-dimensional bent portion 7 and the two-dimensional bent portion 6 are separated and the respective shapes are formed independently are obtained.₂And L_ThreeCan be derived appropriately, it is a parameter for defining the required shape of the sipe blade material 3 R₁, R₂, Θ, θ_A~ Θ_DCan be obtained by solving simultaneous equations of the following formulas (27) to (31).
[0106]
[Expression 41]
2πR₁θ / 360 = L₂... (27)
[0107]
[Expression 42]
2πR₂θ / 360 = L_Three... (28)
[0108]
[Equation 43]
R₁-R₂= H_2D0+ H_3D0... (29)
[0109]
(44)
θ = θ_A+ Θ_B+ Θ_C+ Θ_D... (30)
[0110]
[Equation 45]
θ_A: Θ_B: Θ_C: Θ_D= A₀: B₀: C₀: D₀... (31)
[0111]
By solving the simultaneous equations of the above formulas (27) to (31), the solutions shown in the above formulas (1) to (7) are obtained.
[0112]
R₁, R₂Is negative (ie, L_2D0≦ L_3D0Means a case where the unevenness shown in FIG. The same applies when the number of rocking holes or vent holes increases or decreases.
[0113]
In the description so far, the description is limited to the fusion shape of the three-dimensional bending portion and the two-dimensional bending portion, but the fusion shape of two types of two-dimensional bending portions having different development lengths or two types of three-dimensional bending portions. Even in the case of a fusion shape, a fusion shape with different plate thicknesses, or a case where the presence or absence of a large area opening is separated in the same bending shape, the same approach can be used.
[0114]
As shown in FIG. 4 (a), when the final shape of the sipe blade 4 is obtained by connecting the planar shape portions 4c to both end faces, as shown in FIG. After determining the shape of the bent shape portion 3g corresponding to the portion 7 and the two-dimensional bent portion 6, the planar shape portion 4c is connected to both ends thereof, as shown in FIG. The material shape 3 may be used.
[0115]
Further, as shown in FIG. 5 (a), an enlarged portion surrounded by a circle in FIG. 4 (c) is a step in the H dimension at the joint portion T between the portion corresponding to the bent shape portion 3g and the planar shape portion 4c. When (ΔH) occurs, it may be dealt with by approximating the shape as shown in FIG. In FIG. 5 (b), the step ΔH is gradually changed linearly, but may be gradually changed in a cubic curve as shown in FIG. 5 (c).
[0116]
In the case shown in FIGS. 3D to 3E, L₂= L_2D0, L_Three= L_3D0And unconditionally, as shown in FIG._3DAnd H_2DIs substantially the same, but as shown in FIGS. 6B to 6C, H_3DIs H_2DIn the case of being smaller and vice versa, the following problems occur (in FIGS. 6A to 6C), the bent shape of the sipe blade 4 is on the upper side and the shape of the sipe blade material 3 is on the lower side. In addition, the broken line portion in the shape of the sipe blade material 3 indicates the shape of the solution in the equations (1) to (7). That is, when the three-dimensional bending portion 7 and the two-dimensional bending portion 6 are changed to a sector shape by merging the shapes of the sipe blade materials obtained independently, the smaller the area difference, the smaller the area. It is recognized from the actual behavior that the length dimension of the one follows the length dimension of the larger one. (Of course, the length dimension of the larger area is also affected by the smaller area. Will receive). For this reason, even if the shape of the sipe blade material is determined independently for each of the three-dimensional bending portion and the two-dimensional bending portion, the actual L₂And L_ThreeIn the calculation, the possibility of causing a large error is extremely high. L from single-shaped preformed parts_2DO, L_3D0For these₂And L_ThreeThe shape of the plane material is defined as follows, and after pressing the desired 3D bending part and 2D bending part into a fusion shape, the length of the sipe blade as the final product is measured, And calculate this difference from the previous L_2DOAnd L_3D0True L by adding to₂And L_ThreeThis problem can be solved by using the method for calculating. Since this method requires at least two pre-forms, it is undeniable that the efficiency is poor compared with the conventional trial-and-error method, although the efficiency is significantly improved.
[0117]
On the other hand, the method of the present invention provides L₂And L_ThreeCan be easily obtained, and the sipe blade material shape can be determined simply by substituting these into a predetermined equation.
[0118]
Bending process of sipe blade material
First, a bending die for press molding of a sipe blade, in which two types of bending shapes having different development lengths in the same direction are provided in a single sipe blade so that the present invention exhibits its effect, for example, It is manufactured by a method such as casting reversal from an original mold having a bending mold and a reversal shape as described in the specification of Japanese Patent Application No. 2001-315662 (a sipe blade mold and its manufacturing method). Thereafter, a sipe blade material to be press-bent-molded and a material having a plate thickness are prepared, and a rectangular test piece that is one size larger than the bent shape portion is prepared therefrom. From here on, the above-mentioned process is performed using the above bending mold, and L₂And L_ThreeFurthermore, these are substituted into the above formulas (1) to (7), and the curved plane material shape that can complete the molding of only the bent shape portion with a predetermined dimension is determined.
[0119]
Thereafter, when there is a planar shape at both ends of the sipe blade, the corresponding shape is fused to both ends of the curved planar material to finally determine the necessary planar material shape. Based on this shape data, use a laser processing machine, etc., to cut out a predetermined number of plane materials of the sipe blade for the product from the same material that produced the test piece, and press-mold with the bending die that was first manufactured. Thus, a sipe blade for a product can be obtained.
[0120]
As a material of the sipe blade 4, a thin plate made of a metal having mechanical strength and durability that can withstand many times of tire molding, for example, a high strength material such as SUS420J2 and SUS631, can be cited as a preferable example. The thickness varies depending on the sipe width, but usually about 0.1 to 2.0 mm is used. The shape is not particularly limited, but generally a rectangular shape is used, and as described above, there is a demand for a complex shape such as an uneven shape including the two-dimensional bent portion 6 and the three-dimensional bent portion 7. Is growing.
[0121]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
[0122]
FIG. 7 shows a planned shape of the sipe blade manufactured in Examples 1 and 2 after bending.
[0123]
The shape of the sipe blade 40 includes a triangular bending shape (two-dimensional bending) (FIG. 7 (c)) and a dimple bending shape (three-dimensional bending) (FIG. 7). (B)) and a fusion shape (FIG. 7A: plan view). In the sipe blade 40 shown in FIG. 7A, the length in the longitudinal direction is 25 mm, the total height of the blade is 11 mm, the sipe blade cast-in part 1 is 4 mm, the sipe blade sipe forming part 2 is 7 mm, and the blade thickness is 0. The blade material is made of SUS304 (Cr 18%, Ni 8%, remaining Fe). Further, an example is shown in which convex dimples 41, concave dimples 42, triangular bending ridges 43, a locking hole 44 having a diameter of 1.6 mm, and a cross vent hole 45 having a diameter of 1 mm are provided.
[0124]
Further, as a bending mold used for bending the preformed member and the sipe blade material, a BeA275C (beryllium copper) casting mold 50 having a shape shown in FIG. Laser cutting was used as the method, and a hydraulic press load of 10 tons maximum was used as the press bending load.
[0125]
Example 1
When the sipe blade 40 having the shape shown in FIG. 7 was manufactured, the planar member 31 having the shape shown in FIG. 9A was preformed to obtain a preformed member 32. From the dimensions of each part of the preformed member 32 obtained by preforming, L₂And L_ThreeAnd L obtained₂And L_ThreeIs substituted into the above formulas (1) to (7), as shown in FIG. 9B, 12 mm × 11 mm (length 12 mm, two-dimensional bending part height 6 mm, three-dimensional bending part height 5 mm) The external dimensions of the fan-shaped planar material 33 necessary for forming only the bent shape portion (see FIG. 7A) were determined.
[0126]
In this fan-shaped flat material 33, taking into account the occurrence of the positional deviation of the vent hole and the locking hole, and the hole diameter change, the vent hole and the locking hole in the flat material are opened, By merging the planar shape part (see FIG. 7A) having no bending shape, the shape of the material 30 for the sipe blade that is finally required was determined as shown in FIG. 10A. FIG. 10B shows the detailed dimensions.
[0127]
A sipe of the shape shown in FIG. 10 is cut out from the SUS304 rolled material used in the preforming by laser processing so that the positional relationship in the longitudinal and transverse directions with respect to the rolling direction is the same as when the preformed member is sampled. The blade material 30 was obtained, and the obtained sipe blade material 30 was press-molded with a bending die shown in FIG. The obtained sipe blade had a very good accuracy within ± 0.1 mm with respect to the dimensions shown in FIG. 7A, and no defects such as cracks and cracks occurred.
[0128]
Example 2
When the sipe blade 40 having the shape shown in FIG. 11 was manufactured, the planar member 31 having the shape shown in FIG. 12 was preformed in the same manner as in Example 1 to obtain the preform member 32. From the dimensions of each part of the preformed member 32 obtained by preforming, L₂And L_ThreeAnd L obtained₂And L_ThreeIs substituted into the above formulas (1) to (7) to finally determine the required shape of the sipe blade material 30 as shown in FIG. FIG. 13B shows the detailed dimensions.
[0129]
A sipe of the shape shown in FIG. 13 is cut out from the SUS304 rolled material used in the preforming by laser processing so that the positional relationship in the longitudinal and transverse directions with respect to the rolling direction is the same as when the preformed member is sampled. The blade material 30 was obtained, and the obtained sipe blade material 30 was press-molded with a bending die shown in FIG. The obtained sipe blade had a very good accuracy within ± 0.1 mm with respect to the dimensions shown in FIG. 11 (a), and no defects such as cracks and cracks occurred.
[0130]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the bent shape after bending is composed of two types of bent shapes having different development lengths in the same direction in one continuous shape, for example, a three-dimensional shape. Thus, it is possible to provide a method for manufacturing a sipe blade for a tire mold, which can easily and efficiently manufacture a high-performance sipe blade having such a complicated shape.
[0131]
In addition, the present invention is not limited to the manufacture of sipe blades for tire molds, but is also used for molding other metal thin plates, for example, heat sinks such as heat sinks, and complex uneven shapes, so that it is bright in the viewing direction. It can also be applied to the formation of lure plates for fishing, etc. whose properties change and require subtle vertical movement when moving in water. Therefore, it is extremely useful for a product obtained by press-molding a thin metal plate into a complicated shape.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing the shape of each member used in a preforming member forming step in one embodiment of a method for producing a sipe blade for a tire mold according to the present invention. The shape of the sipe blade after bending molding, (b) shows the shape of the planar member, and (c) shows the shape of the preformed member.
FIG. 2 is an explanatory view showing a lower part and an upper part shape of a preforming member in the embodiment shown in FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a reason for introducing Equations (1) to (7) (bending deformation prediction equation).
FIG. 4 is an explanatory diagram showing shapes of a sipe blade and a sipe blade material in a final shape in which a planar shape portion is connected to both end faces of a fan-shaped bent shape portion.
5 is a partially enlarged view of a portion including a joint portion T between a fan-shaped bent portion and a planar portion in FIG.
[Fig. 6] When the shape of the sipe blade material obtained independently for each of the three-dimensional bending portion and the two-dimensional bending portion is fused and changed into a sector shape, an error is generated due to the difference in the respective areas. It is explanatory drawing which shows.
FIG. 7 is an explanatory view showing a planned shape after bending of a sipe blade manufactured in Example 1 of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory view showing a bending mold used for bending a preforming member and a sipe blade material in Examples 1 and 2 of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory view schematically showing the shape of a preformed member in Example 1 of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing determined dimensions of a sipe blade material in Example 1 of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a planned shape after bending of a sipe blade manufactured in Example 2 of the present invention.
FIG. 12 is an explanatory view schematically showing the shape of a preformed member in Example 2 of the present invention.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing determined dimensions of a sipe blade material in Example 2 of the present invention.
FIG. 14 is a perspective view schematically showing respective shapes of various grooves provided in a tire.
FIG. 15 is a plan view and a cross-sectional view schematically showing that a difference in block rigidity is caused by a difference in the shape of a sipe disposed in a tire, and that, for example, a grip force can be improved by making a three-dimensional shape. It is.
FIG. 16 is a cross-sectional view schematically showing a method for manufacturing a tire molding die using a method of casting a sipe blade.
17 is a cross-sectional view and a perspective view schematically showing an example of a method for producing a side blade and an obtained sipe blade in the method for manufacturing a tire molding die shown in FIG. 16. FIG.
FIG. 18 is a plan view schematically showing the reason why a bending phenomenon occurs in a sipe blade in a conventional sipe blade manufacturing method.
FIG. 19 is an explanatory view schematically showing a conventional method for predicting the curved deformation and correcting the shape in the state of a flat sipe blade material before bending.
FIG. 20 is an explanatory view schematically showing a conventional method of trimming and removing an excess outer peripheral shape after bending a slightly larger material.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sie blade cast-in part, 2 ... Sipe blade sipe formation part, 3 ... Sipe blade material, 3a ... The curve deformation direction opposite to the curve deformation direction after shaping | molding was previously provided for correction | amendment of curve deformation Sipe blade blank shape, 3b ... Sipe blade blank shape that is slightly larger than the desired shape, 3c ... Planar shape member, 3d ... Pre-formed member, 3e ... Three-dimensional bending part compatible material, 3f ... Two-dimensional bending Part-corresponding material, 3g ... bending shape part, 4 ... sipe blade, 4a ... sipe blade slightly larger than desired shape, 4b ... peripheral part to be trimmed, 4c ... planar shape part, 6 ... two-dimensional bending part, 7 ... Three-dimensional bending part, 8 ... Rocking hole, 9 ... Bent hole, 10a ... Sipe blade molding die, 30 ... Sipe blade material, 31 ... Planar member, 32 ... Preliminary Shape member 33 ... Fan-shaped flat material 40 ... Sipe blade 41 ... Convex dimple 42 ... Concave dimple 43 ... Triangular bending peak 44 ... Rocking hole 45 ... Cross vent hole 50 ... Casting mold 101 ... Tires, 102 ... thick grooves such as ribs, 103 ... thick grooves such as lugs, 104 ... sipes, 106 ... tires, 107 ... sipes, 107a ... conventional 2D shape sipes, 107b ... 3D shape sipes, 500 ... prototypes ( Master model), 502 ... model blade, 506 ... rubber mold, 507 ... gypsum mold, 508 ... mold, 509 ... blade for mold, 111 ... sipe blade, 117 ... wire, 121 ... thin plate material, 122 ... cross vent Hole 123, Rocking hole 124, Sipe forming part 125, Cast-in part 151, Originally assumed punch shape 152 Sipe blade with a curved shape, 153... 2D shape, 154... 3D shape, 155... 2D shape sipe blade punched shape material, 156. Full length shrinkage, T ... Junction.

Claims

In order to form a sipe of a tire, a sipe is arranged so that a part (casting part) is embedded in a tire molding die (tire mold) and another part (sipe forming part) protrudes. A method for manufacturing a sipe blade for a tire mold, wherein the blade is manufactured by sandwiching and pressing a material for a sipe blade between bending dies and bending it into a predetermined shape,
The bend after the bend forming of the sipe blade having a shape obtained by fusing two different bend shapes with different development lengths in the same direction in one continuous shape after the bend formation. Forming at least one kind of preformed member by preforming a rectangular planar member corresponding to the shape;
Bending deformation value of the resulting said preformed member (L ₂ and L _3, wherein, L ₂ and L ₃ may be only bent shape portion of each of the sipes blade after press molding with a predetermined outer peripheral shape Calculating the convex and concave dimensions of the curved planar material),
Substituting the calculated bending deformation numerical values into the bending deformation prediction formulas shown in the following formulas (1) to (7), determining the optimal material shape, and defining the shape of the sipe blade material for press bending When,
Cutting the sipe blade material into a defined shape, sandwiching the sipe blade material between bending dies, and pressing and bending the sipe blade material into a predetermined shape. Blade manufacturing method.

(In the above formulas (1) to (7), R ₁ is a curvature radius on the convex side of a curved plane material that can be formed into a predetermined outer peripheral shape after press molding only the bent portion of the sipe blade, R ₂ is The radius of curvature of the same material on the concave side, L ₂ is the developed dimension of the same material on the convex side, L ₃ is the developed dimension of the same material on the concave side, and H _2D0 is the height dimension of the bent side of the same material on the convex side. , H _3D0 is the height of the bent material on the concave _side of the same material, θ is the angle at which the line segments at both ends of the material intersect, θ _A is the first locking hole and vent hole from the left end of the material The angle that defines the installation position of the opening, such as θ _B is the angle that defines the installation position of the second opening on the first reference, and θ _C is the installation position of the third opening on the second reference defined angle, theta _D angle to the right end of the third opening, a ₀ is the locking hole, the vent hole or the like Alone shape bent shape at a position where the opening is present, indicating the first opening position for molding the sipe blade, the distance from the left end portion of a plane material, B ₀ is the same first reference 2 The distance defining the installation position of the third opening, C ₀ is the distance defining the installation position of the third opening on the second reference, and D ₀ is the distance from the third opening to the right edge, respectively. (Note that the unit of θ is degree (deg).)

The tire metal according to claim 1, wherein the bending shape of the sipe blade after bending is a shape obtained by fusing two kinds of bending shapes, a two-dimensional shape and a three-dimensional shape, which have different development lengths in the same direction. Manufacturing method of sipe blade for mold.

2. The sipe blade for a tire mold according to claim 1, wherein the sipe blade after bending is formed by combining two types of two-dimensional bent shapes having different development lengths in the same direction. Manufacturing method.

2. The sipe blade for a tire mold according to claim 1, wherein the sipe blade after bending is formed by a fusion of two types of three-dimensional bent shapes having different development lengths in the same direction. Manufacturing method .