CN100460179C - 用于硫化轮胎的模具 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于使硫化轮胎用模具排气的方法和装置。该模具包括多个用于在生胎上形成胎面的胎面部分，其中各所述胎面部分还包括具有内表面和外表面的外部模腔板，该模腔板具有多条沟道。各沟道具有从沟道延伸至外模腔板外表面上的排气孔，以及安装在沟道之上的肋条。肋条的邻接面与模腔板的内表面相配合，其中一个配合面具有粗糙表面，从而与模腔板的内表面一起形成了排气通道，该排气通道用于将模具气体从模具内部排放到模具外部。本发明还可包括叶片和叶片通道，其中叶片的外表面具有用于与叶片通道一起形成排气通道的粗糙外表面。

Description

用于硫化轮胎的模具

技术领域

本发明涉及一种用于硫化模具排气的方法和装置，更具体地涉及用于制造橡胶产品如轮胎的硫化模具。

背景技术

长期以来通过在轮胎模具中进行硫化来制造轮胎。典型的轮胎模具有小孔或排气孔，以允许困在模具中的空气逸出。在轮胎硫化并从模具中取出之后，细小的橡胶毛边或延伸物会从轮胎中径向向外伸出。这些毛边是由困在模具排气孔中的橡胶形成的。这些橡胶毛边是橡胶废料，并且有损于轮胎的外观。去除毛边需要额外的加工步骤。另外，为了维护排气孔，必须周期性地清洁模具的排气孔。

某些现有技术的模具采用了其中插入有塞件来防止毛边形成的排气孔。这些塞件的使用虽然防止了橡胶毛边，但却具有会在轮胎表面上产生小斑纹的缺点。另外，必须周期性地清洁或更换塞件。因此，需要一种不会在轮胎上形成斑纹或毛边的无排气孔的改进模具。

发明内容

一方面，本发明提供了一种用于硫化轮胎的模具，该模具包括多个用于在生胎上形成胎面的胎面部分，其中可将这些胎面部分围绕生胎周向地并列式组装起来，各所述胎面部分还包括具有内表面和外表面的外部模腔板，所述模腔板具有多条沟道，各所述沟道具有从沟道延伸至外部模腔板的外表面上的排气孔；在各所述胎面部分上设有多个离散的肋条并且所述肋条并未连接在一起，各个所述肋条安装在相应的沟道上；所述肋条的邻接面与所述模腔板的内表面相配合，其中设于所述肋条周边的周围的邻接面具有不同于所述模腔板的内表面的表面粗糙度，并与所述模腔板的内表面一起形成了排气通道，用于将模具气体从模具内部排放到模具外部。

在第二方面，本发明提供了一种用于硫化轮胎的模具，该模具包括多个用于在生胎上形成胎面的胎面部分，其中可将这些胎面部分围绕生胎周向地并列式组装起来，各所述胎面部分还包括具有内表面和外表面的外部模腔板，所述模腔板具有多条沟道，各所述沟道具有从沟道延伸至外部模腔板的外表面上的排气孔；各所述沟道具有安装在其上的肋条，所述肋条的邻接面与模腔板的内表面相配合，其中模腔板的内表面具有粗糙表面，其与肋条的邻接面一起形成了排气通道，用于将模具气体从模具内部排放到模具外部。

另一方面，本发明提供了一种制造用于模具中的胎面部分的方法，该胎面部分具有多个肋条和肋间面，所述方法包括步骤：提供具有内表面和外表面的模腔护缘板，使模腔护缘板的内表面粗糙化到约10至约40密耳的表面粗糙度，在肋条位置处在模腔护缘板的内表面上形成多条沟道；在各沟道中形成通向模腔护缘板的外表面的排气孔，在肋条位置处将胎面仿形样板的内表面固定在模腔护缘板的内表面上，并通过胎面仿形样板来形成肋条。

另一方面，本发明提供了一种制造用于模具中的胎面部分的方法，该胎面部分具有多个肋条和肋间面，所述方法包括步骤：提供具有内表面和外表面的模腔护缘板，在模腔护缘板的内表面上形成沟道的胎面花纹；在模腔护缘板的内表面上形成一条或多条凹槽；在各凹槽中安装叶片，其中叶片的外表面具有粗糙表面。

另一方面，本发明提供了一种用于硫化轮胎的模具，该模具包括多个用于在生胎上形成胎面的胎面部分，其中可将这些胎面部分围绕生胎周向地并列式组装起来，各所述胎面部分还包括具有内表面和外表面的模腔板，所述模腔板在内表面上具有多条凹槽，在各凹槽内安装了一个或多个叶片，所述叶片的外表面与所述凹槽的内表面相配合，其中一个所述配合面相对于另一配合面而言经过了粗糙化处理，从而形成用于将模具气体从模具内部排放到模具外部的排气通道。

定义

为了易于理解本说明书，定义了以下用语：

“胎圈”是指包括由帘布缠绕成的环形张紧件的轮胎部分，其可成形为与轮辋配合，并具有或不具有其它的加强件，例如挡泥板、凿(chipper)、胎冠、前端护罩和沿口衬层。胎圈可将轮胎固定在轮辋上。

“硬化”指加热或以其它方式处理橡胶或塑料化合物，使其通过化合物的交联而从热塑性或流体材料转变成固体且相对耐热状态的工艺。当采用加热时，该工艺称为硫化。

“弹性体”指在变形之后能够恢复尺寸和形状的弹性材料。

“弹性制品”是至少部分地由弹性体制成的制品。

“内部衬垫”是指形成了无内胎轮胎的内表面并在轮胎内含有可膨胀流体的弹性体或其它材料的层或多个层。

“充气轮胎”指大致环形形状、通常为开孔环面形的层压机械装置，其具有胎圈和胎面，并由橡胶、化学材料、织物、钢或其它材料制成。当安装到机动车辆的车轮上时，轮胎通过其胎面提供了牵引力，并包含有可支撑车辆负荷的流体。

“径向”和“径向地”用于指朝向或远离轮胎旋转轴线的方向。

附图说明

以下将通过示例并参照附图来介绍本发明，在图中：

图1是组合式模具的局部剖视图；

图2是毛坯胎面模具部分的透视图；

图3是模腔护缘板的透视图；

图4是模腔护缘板和胎面仿形样板的特写透视图，显示了待铣削的肋条和肋间面；

图5A和5B是本发明的胎面模具部分的透视图；

图6是胎面模具部分沿图5B中的方向6-6的肋条和沟道的特写图；

图7是本发明第二实施例的剖视图，其具有模腔护缘板、垫模板和胎面仿形样板；

图8是安装在凹槽中的叶片的顶视图。

具体实施方式

图1所示的模具是组合式模具10。该组合式模具10包括上侧壁模具组件12和下侧壁模具组件14，它们与多个胎面模具部分16一起限定了轮胎模腔18。胎面模具部分16通常可径向移动，从而可在未硫化生胎的周围装配或拆卸轮胎模具。通过封闭在上侧壁模板52的顶部处的袋形凹槽58以及可滑动式接合在该袋形凹槽中的胎面模具部分16上的T字形固定件62，胎面模具部分16便可与上侧壁模板52相连。下侧壁模板56紧靠在下模具支撑件24上并与之协同操作。促动环20产生了胎面模具部分16的径向运动。促动环20通过可退回的丁字头螺栓96而与胎面模具部分16相连。T字形固定件62可在袋形凹槽58中滑动。轮胎模具的上述介绍只是可用于本发明的组合式模具的一个示例，也可使用其它组合式模具设计以及其它模具设计，如二合模。

在图2-6中显示了本发明的第一实施例。各胎面模具部分16均包括两个零件，即模腔护缘板16A和仿形样板16B。胎面设计通常包括由胎面部分模板16上的肋条100在轮胎(未示出)上形成的多条沟道。轮胎上的胎面外NSK由位于胎面部分模板16上的肋条100之间的肋间面102形成。为了在胎面部分模板16上形成胎面轮廓的肋条和肋间面，可进行以下步骤。首先，将护缘板16A的外表面102加工成具有通常约20密耳、但可为约10至约40密耳的粗糙表面。表面粗糙度本质上可以是一种纹理或是随意的。表面粗糙度的一个例子是与曲线或扇形相结合的多个波峰和波谷，其中波峰和波谷定向成垂直于肋条100。该表面纹理通过铣削来形成。模腔护缘板16A的外配合面102设在胎面轮廓的理论位置之上或径向外侧的0.3毫米(300密耳)处。接下来，在护缘板16A的外表面102上在肋条100所处的位置中铣出多条沟道104。沟道的宽度小于肋条的宽度。接着钻出排气孔110，使其穿过模腔护缘板16A而通向模腔护缘板16A的外表面112。

与模腔护缘板16A的内表面102相配的是胎面仿形样板16B的内配合面120。与胎面仿形样板16B的配合面相比，内配合面120相对较光滑。例如，内配合面120可具有约0.015毫米(15密耳)的表面粗糙度。仿形样板16B通过螺钉122固定在模腔板16A上，使得配合面102，120相互接触。之后钻出孔130，使其穿过部件16A和16B。孔130是带螺纹的，在其中插入(钻埋头孔式地)无头螺钉。孔130设置在肋条100所处的位置。之后通过焊接或本领域的技术人员所知的其它方式堵住这些孔。

接下来，在仿形样板16B和模腔板16A中铣出相反的胎面花纹的肋间面和沟槽。这样，其中肋条连接在护缘板16A上的配合面具有形成了带裂缝通道的表面粗糙度，用以排出模具中的气体。所排出气体可通过肋条和护缘板的接口140逸出，其中板16A，B的接口设于轮胎外轮廓之上或径向外侧约0.3毫米处。所排出气体通过肋条/护缘板的接口进行排放，并向下排入到位于肋条下方的沟道内。沟道具有排气孔，以将气体排到胎面部分的外表面112。

在本发明的第二实施例中，除了下述方面之外，上述用来形成包含有模腔护缘板16A和仿形样板16B的胎面模具部分16的步骤是相同的。仿形样板16B的外配合面120铣成粗糙表面，带有高度约为0.02毫米(20密耳)的波峰。例如，可将外配合面铣成具有凹谷结构。波峰定向成垂直于肋条100。模腔护缘板的邻接面铣成相对较光滑，例如具有约0.015毫米(15密耳)左右的表面粗糙度，其中波峰与仿形样板16B的波峰垂直地对准。

在本发明的第三实施例中，可在胎面部分216中使用叶片200。这些叶片用于形成胎面肩部中的刀槽花纹。在图7-8所示的这一实施例中，胎面部分由三块板组成：垫模板205、胎面仿形样板210和模腔护缘板215。模腔护缘板215夹在垫模板205和胎面仿形样板210之间。模腔护缘板215的上表面220与胎面仿形样板的内表面222相配合。模腔护缘板215的上表面220可加工成具有约20密耳左右、但可为约10到约40密耳的粗糙表面。模腔护缘板的上表面定位在胎面理论位置之上或径向外侧约0.3毫米处。在护缘板215的上表面220中铣出多条位于肋条240之下的沟道(未示出)。各沟道都具有一个或多个排气孔(未示出)。在模腔护缘板的背面铣出通到模腔护缘板的外表面的排气通道232。通道232将排气孔和凹穴275相连，使气体可从模具内部排放到模具外部。模腔护缘板215的上表面220还包括多条凹槽260，其具有与用来形成刀槽花纹的叶片200相配合的所需截面形状。

在各凹槽中插入了具有外表面201的金属叶片200，该外表面201具有约0.02毫米(20密耳)、但可为约10至约40密耳的表面粗糙度。可通过滚花或本领域的技术人员已知的其它方法来形成叶片的粗糙表面。配合在凹槽中的该粗糙表面提供了使叶片排气的排气通道。可通过焊接或本领域的技术人员所知的其它方法来将叶片固定在护缘板上。模腔护缘板215的背面270设有凹穴275，其用来焊接或固定叶片，并且还提供了用于使空气从叶片中排出的排气通道。

与模腔护缘板215的上表面220相配合的是胎面仿形样板210的内配合面222。与模腔护缘板215的配合面220相比，该内配合面222相对较光滑。或者，可将胎面仿形样板的内配合面粗糙化，而将模腔护缘板的上表面加工成相对较光滑。胎面仿形样板210通过螺钉固定在模腔板上，使得配合面相互接触。然后穿过这两块板来钻孔。孔130是带螺纹的，在其中插入(钻埋头孔式地)无头螺钉(未示出)。孔130设置在肋条100所处的位置。之后通过焊接或本领域的技术人员所知的其它方式堵住这些孔。

接下来，在仿形样板和模腔板中铣出胎面花纹的肋间面和沟槽。这样，其中肋条连接在护缘板上的配合面具有形成了用来排出模具中的气体的通道的表面粗糙度。所排出气体可通过肋条和护缘板的接口逸出，其中该接口设于轮胎外轮廓之上或径向外侧约0.3毫米处。所排出气体通过护缘板中的叶片/凹槽的接口来排放，并经由护缘板的背面而排出。

根据本文所提供的描述可对本发明进行变动。虽然出于解释本发明的目的而显示了某些代表性的实施例及其细节，然而本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明范围的前提下可以进行各种变化和修改。因此，应当理解，可以在所述的特定实施例中进行变化，这些变化属于由以下所附权利要求限定的本发明的完整范围内。

Claims (5)

1.一种用于硫化轮胎的模具，其特征在于，所述模具包括多个用于在生胎上形成胎面的胎面部分，其中可将所述胎面部分围绕所述生胎周向地并列式组装起来，各所述胎面部分还包括具有内表面和外表面的外部模腔板，所述模腔板具有多条沟道，各所述沟道具有从沟道延伸至所述外部模腔板的外表面上的排气孔；在各所述胎面部分上设有多个离散的肋条并且所述肋条并未连接在一起，各个所述肋条安装在相应的沟道上；所述肋条的邻接面与所述模腔板的内表面相配合，其中设于所述肋条周边的周围的邻接面具有不同于所述模腔板的内表面的表面粗糙度，并与所述模腔板的内表面一起形成了排气通道，用于将模具气体从模具内部排放到模具外部。

2.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述模腔板在内表面上具有多条凹槽，在各所述凹槽内安装了一个或多个叶片，所述叶片的外表面与所述凹槽的内表面相配合，其中一个所述配合面相对于另一配合面而言经过了粗糙化处理，形成用于将模具气体从模具内部排放到模具外部的排气通道。

3.根据权利要求2所述的模具，其特征在于，所述叶片具有约0.02毫米的粗糙表面。

4.根据权利要求2所述的模具，其特征在于，所述凹槽的内表面具有约0.02毫米的粗糙表面。

5.根据权利要求2所述的模具，其特征在于，所述叶片具有带凹口纹理的粗糙表面。

Images