專利名稱：輪胎模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輪胎的制造，尤其涉及輪胎踏面的模制。
美國(guó)專利NO.5,492,669提及了一種模具，其中使用了大量橫向排布的金屬薄板來模制成型輪胎踏面。一般認(rèn)為金屬薄板，即模制成型單元板橫向排列是因?yàn)樵谟^察輪胎時(shí)，它們由一側(cè)胎緣延伸至另一側(cè)胎緣。
在開啟和合攏這種模具時(shí)，要求使迭片結(jié)構(gòu)圓環(huán)中的所有基礎(chǔ)單元板在徑向方向上要保持協(xié)調(diào)動(dòng)作。模具在經(jīng)過一段時(shí)間連續(xù)的開啟和合攏操作過程后，可能會(huì)出現(xiàn)金屬薄板相對(duì)其原始安裝位置的偏斜，尤其是在開合模具時(shí)，由于金屬薄板的移動(dòng)而發(fā)生滑移或產(chǎn)生安裝誤差，從而產(chǎn)生附加摩擦。而且按照權(quán)利要求保持薄板間間隙的均勻分布也是很難的。因而在薄板間間隙明顯大于標(biāo)準(zhǔn)間隙處會(huì)出現(xiàn)模制溢料。這樣，要做的是選擇標(biāo)準(zhǔn)間隙，如同美國(guó)專利NO.5,492,669中所述，尤其要防止在模具合攏動(dòng)作過程中橡膠流入薄板之間。
本發(fā)明的目的是克服這一缺點(diǎn)，以改善此種模具的性能，制造出具有高品質(zhì)外觀的輪胎，尤其是經(jīng)過多次模制操作過程后其外觀質(zhì)量仍能保持不變的輪胎。
本發(fā)明提出一種用于成型輪胎踏面的模具，其包括用來模制踏面外表面的迭片結(jié)構(gòu)圓環(huán)，迭片結(jié)構(gòu)圓環(huán)包括由許多裝在支座上的薄的互相貼近的單元板在圓周方向迭成的組件，單元板大致在徑向排布，其排布方式使得在單元板之間有一彈性推力，該彈性推力受環(huán)箍的約束，該環(huán)箍的軸向移動(dòng)控制單元板的徑向移動(dòng)，輪胎踏面由單元板的徑向內(nèi)側(cè)表面模制形成，徑向內(nèi)側(cè)表面具有所需的輪廓形狀，單元板包括標(biāo)準(zhǔn)單元板和中間單元板，它們?cè)趫A周方向上彼此接續(xù)布置，模具還帶有與中間單元板配合的定位裝置，以便確定中間單元板相對(duì)于徑向方向的安裝方向。模具最好帶有一些由一個(gè)或多個(gè)相鄰中間單元板組成的組件，這些組件將圓環(huán)分成均勻的弧段，標(biāo)準(zhǔn)單元板則排布在這些中間單元板組件之間。
在本文中，在講到一個(gè)元件或一個(gè)表面“處于內(nèi)側(cè)”時(shí)，其意義為該件或面位于朝向模具的中心側(cè)，即位于模具內(nèi)部空腔一側(cè)。當(dāng)某件或面“處于外側(cè)”時(shí)，其意義為該件或面遠(yuǎn)離模具空腔。例如，在論及模制踏面的金屬薄板時(shí)，內(nèi)側(cè)面就是模制過程中與橡膠接觸的表面，外側(cè)面就是與環(huán)箍接觸的表面。
本發(fā)明還包括利用上述的模具制造輪胎的方法。作為一種選擇，該方法還可包括組合芯，其形狀適合于輪胎內(nèi)部空腔的成型，組裝零件裝于其上，在硫化過程中它可形成輪胎的內(nèi)部空腔。在任何情況下，這種模制方法的一個(gè)優(yōu)越性在于，它在模制過程中具有優(yōu)異的透氣性。
對(duì)本發(fā)明的說明是通過對(duì)其在一個(gè)特定的模具實(shí)施例中的應(yīng)用的敘述來實(shí)現(xiàn)的。相對(duì)于前面提及的美國(guó)專利NO.5,492,669中圖5來說，本文的描述更加具體。這種模具有可能將所謂“分段式”模具的優(yōu)點(diǎn)與所謂“兩件式”模具的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來。對(duì)于這種模具的使用的一般性論述可以參閱前面所提及的專利，尤其是專利中與圖5有關(guān)的那部分內(nèi)容。
下述附圖展示了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖中突出體現(xiàn)了本發(fā)明的優(yōu)越之處。其中

圖1為通過本發(fā)明模具中間的剖面圖。
圖2為固定中間單元板的環(huán)的立體圖。
圖3為標(biāo)準(zhǔn)單元板。
圖4為中間單元板。
圖5和圖6為中間單元板的其他形式。
圖7為迭片結(jié)構(gòu)的圓環(huán)的局部側(cè)視圖。
圖8為中間單元板組件的立體圖。
在本模具實(shí)施例中，模制輪胎踏面的迭片式圓環(huán)是由許多貼近的金屬薄板1組成，其厚度在0.1mm至5mm之間(最好是0.5mm)，如圖7所示。圓環(huán)包括幾百個(gè)甚至幾千個(gè)貼近的薄板。薄的單元板的實(shí)施例是非常有益的，薄的單元板也是這種模具的特征所在。薄板的厚度應(yīng)符合制做踏面花紋的模具平整度要求。例如，可使用薄鋼板，在垂直于其平面的方向上，將鋼板切成根據(jù)待制做的踏面花紋確定的外形輪廓。
由圖1中可看到，圓環(huán)被分開成為兩部分(G和D)。圓環(huán)包括分別屬于兩個(gè)部分的兩個(gè)獨(dú)立的并鄰近的單元板(1D和1G)。成型模板或單元板用序號(hào)1表示。如果屬于G部分的單元板或單元板的一部分需要特別明確區(qū)分，則用序號(hào)1G表示。如果屬于D部分的單元板或單元板的一部分需要特別明確區(qū)分，則用序號(hào)1D表示。類似地，后綴I和S分別用來標(biāo)明中間單元板和標(biāo)準(zhǔn)單元板或單元板的一部分，這一點(diǎn)后面將會(huì)很清楚。
圖3所示為標(biāo)準(zhǔn)單元板1S，圖4所示為中間單元板1I。標(biāo)準(zhǔn)單元板1S與中間單元板1I有一些共同的特點(diǎn)，其中之一是每個(gè)單元板在其徑向轉(zhuǎn)角邊緣有成型模部分10，這部分根據(jù)待制做的踏面花紋切割或加工成型。因此單元板的內(nèi)側(cè)面具有由待制做踏面花紋所確定的輪廓形狀。
作為一種優(yōu)選方案，至少單元板1的成型模部分一側(cè)10的端部厚度應(yīng)隨其逐漸在徑向方向靠近模具軸線時(shí)均勻減小。這樣每個(gè)單元板都帶有少許的楔形，楔形角大致等于用整個(gè)模具圓環(huán)中的單元板數(shù)量除360°所得的商。每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元板1S和中間單元板1I都有橫向延伸段11，橫向端面16，傾斜的外側(cè)面B，及中心端面18，中心端面18可與屬于另一部分的相鄰單元板的中心端面18靠緊，形成與另一部分的接觸。還應(yīng)注意到G部分的每一單元板1上都有凸片19a，它可與D部分的每個(gè)單元板上的切口19b相配合，因而在整個(gè)合模期間，單元板1可以以很高的精度定位在同樣的徑向高度上。
標(biāo)準(zhǔn)單元板1D在其成型側(cè)面10相反方向處都有切口。這個(gè)切口形成了突出部分12及突出部分12的徑向轉(zhuǎn)角邊處的側(cè)面127。盡管中間單元板1I沒有這樣的切口，切口的輪廓線已用虛線標(biāo)在中間單元板1I上，如圖4所示，以便表明與該線相切的孔120的位置。
為形成迭片結(jié)構(gòu)的圓環(huán)，所有單元板1相對(duì)于徑向方向的排列角度都應(yīng)相同。在本例中，單元板是按徑向排布。換言之，如果在與模具軸線垂直的平面上分段檢察迭片式圓環(huán)(見圖7)，單元板的排列使得它們相當(dāng)于徑向線，也就是說如果我們用描述輪廓簾子線走向的常用術(shù)語(yǔ)來形容就是成90°角。單元板也可以以略不同于90°的角度來排布，例如相差10°～15°。
在G和D部分上，模具分別設(shè)有板2，環(huán)箍3固定在其上。環(huán)箍3的徑向內(nèi)表面有角度為α的截頭圓錐形支承面30，它與單元板1的徑向外側(cè)面13相接觸。環(huán)箍使得薄板1徑向受到壓力作用以令它們進(jìn)入合模狀態(tài)并將它們固定在位，如圖1所示。
板2還帶有一個(gè)或數(shù)個(gè)單元板的導(dǎo)向構(gòu)件5，這些構(gòu)件具有與截頭圓錐形支承面30相同傾角α的徑向向內(nèi)側(cè)的截頭圓錐形支承面50。板2還對(duì)模制側(cè)壁的框架4起支承作用。框架4的徑向外端面設(shè)有與截頭圓錐形支承面30相同傾角α的徑向向外的截頭圓錐支承面40。所有單元板的橫向延伸段11都置于框架4和導(dǎo)向構(gòu)件5之間，位于所述的截頭圓錐支承面之間。
為使打開模具更加容易，開模助動(dòng)器67通過一個(gè)或多個(gè)軸向安裝的彈簧61向所有單元板1的橫向端面16施加一個(gè)軸向力作用，由于彈簧是軸向安裝在開模助動(dòng)器6和板2之間，故在板2和開模助動(dòng)器6之間有一彈性推力作用。這樣就有利于所有單元板的同步移動(dòng)，而與其位置，尤其與其同輪胎踏面花紋相脫離的阻力無關(guān)，這種阻力在硫化過程結(jié)束時(shí)可能要遇到。
環(huán)形件7固定在環(huán)箍3遠(yuǎn)離板2的一端。開模時(shí)控制單元板1移動(dòng)的止動(dòng)板70裝在環(huán)形件7上。環(huán)形件在其徑向內(nèi)側(cè)包括若干個(gè)凸起部71，凸起部之間有槽74(見圖2)。中間單元板1I裝入這些槽74中(圖1D部分)。環(huán)形件7還有朝向每個(gè)槽74的凹座75。凸起部71在其徑向外側(cè)有斜面72，其作用為，通過向金屬薄板1的側(cè)面127施壓，向外拉并引導(dǎo)金屬薄板1以助模具的打開。
相應(yīng)于本發(fā)明提出的一種特點(diǎn)，若干組由一個(gè)或多個(gè)彼此貼鄰的中間單元板1I將每個(gè)環(huán)分成均勻的部分(見圖7)。標(biāo)準(zhǔn)單元板1S放置在這些中間單元板的組件之間。在圖中所示的實(shí)施例中，G和D部分均包括標(biāo)準(zhǔn)單元板1S和中間單元板1I，在圖1中將G和D部分剖開的平面上，在G部分上看到的第一個(gè)單元板為標(biāo)準(zhǔn)單元板1S，在D部分上看到的第一個(gè)單元板為中間單元板1I。從圖2中可看到，本實(shí)施例中中間單元板1I是以幾個(gè)貼近的單元板作為一迭來排放的，例如每迭中可有4至10片單元板，當(dāng)然這一特點(diǎn)不具有限定性。
這樣就用槽74將中間單元板1I固定在位，為固定中間單元板1I，槽74的取向?yàn)閺较蚍较?。?4保持著中間單元板1I的安裝方向，并在開模和合模的動(dòng)作過程中對(duì)其起導(dǎo)向作用。這樣，定位偏差可以降到最低，因?yàn)檎`差，如果有的話，也只能在圓周的小范圍內(nèi)積累。單元板之間的間隙分布可以更加均勻。
在車間組裝模具時(shí)，具體地說，就是裝配模具的G和D部分，要由包括環(huán)形件7的支座開始。將所有的標(biāo)準(zhǔn)單元板1S和中間單元板1I準(zhǔn)備好，按照待制做輪胎踏面花紋要求的順序裝到環(huán)形件7上。標(biāo)準(zhǔn)單元板1S裝在凸起部71上，使其突出部分12位于凸起部一側(cè)，其余部分位于凸起部另一側(cè)而跨在凸起部上。將銷軸121穿進(jìn)中間單元板1I組件的孔120中(見圖1、7、8)。為使銷軸121能夠裝入并置于其中，在環(huán)形件7上加工有凹座75。在將中間單元板組嵌入槽74的同時(shí)，將銷軸121伸出部分置于相鄰的標(biāo)準(zhǔn)單元板之上即可將中間單元板組固定位。
應(yīng)注意到，凹座75的尺寸要進(jìn)行計(jì)算，以保證上述的裝配。尤其是凹座在圓周方向的寬度應(yīng)略大于銷軸121的長(zhǎng)度。每個(gè)銷軸支托在一個(gè)或多個(gè)相鄰的標(biāo)準(zhǔn)單元板1S的徑向外側(cè)面128上，由于凸起部71的作用，標(biāo)準(zhǔn)單元板1S在徑向方向上沒有任何自由度，這樣就可防止中間單元板徑向向內(nèi)傾斜。這就是將孔120定位于圖4中虛線線125上的原因。
為更好地保持中間單元板的位置，還可在模具導(dǎo)向構(gòu)件5上加工出凹槽5I，中間單元板嵌入該凹槽中以確定其周向位置。導(dǎo)向構(gòu)件帶有比中間單元板迭片組略長(zhǎng)一些的圓弧形的部分。延伸段11安裝后與導(dǎo)向構(gòu)件之間有徑向間隙。標(biāo)準(zhǔn)單元板1S迭放在中間單元板1I迭片組之間。這樣，中間單元板1I對(duì)標(biāo)準(zhǔn)單元板1S起導(dǎo)向作用。由于中間單元板是相距較遠(yuǎn)的支承面(槽74和凹槽5I)所固定的，單元板在垂直于模具軸線平面內(nèi)圓周方向的位置和角度得以更加有效地確定。
在圖5中，單元板1I的橫向延伸段比標(biāo)準(zhǔn)單元板1S的高，其高度如圖中虛線10所示。因而，相對(duì)于相鄰的標(biāo)準(zhǔn)單元板而言，橫向延伸段11I形成了可嵌入凹槽5I的凸出部分(見圖1)。
在框架4的截頭圓錐支承面40上還可加工出對(duì)著每個(gè)凹槽5I的第二凹槽4I(見圖1的G部分)。在圖6中可看出，與標(biāo)準(zhǔn)單元板1S不同之處為每個(gè)橫向延伸段11I徑向向內(nèi)延伸地更多，超出部分如虛線110所示。因而相對(duì)于相鄰的標(biāo)準(zhǔn)單元板的橫向延伸段而言，橫向延伸段11I形成了可嵌入該凹槽的凸出部分。可以用框架4上的凹槽4I替代導(dǎo)向構(gòu)件上的凹槽5I，也可以做為其補(bǔ)充。
圖6所示為從屬于模具G部分的單元板。它也包括凸片19a。圖5所示為與圖6中單元板相對(duì)的從屬于模具D部分的單元板。它包括對(duì)應(yīng)的切口19b。當(dāng)然這一結(jié)構(gòu)特征與所論及的單元板是標(biāo)準(zhǔn)單元板還是中間單元板無關(guān)，圖5及圖6的一個(gè)目的是幫助理解單元板在中心端面18處的互相連接作用。
當(dāng)然，可以做出許多種不同形式的設(shè)計(jì)。中間單元板可以以單一槽或凹槽嵌合。凹槽也可具有完全不同的形狀。標(biāo)準(zhǔn)單元板相對(duì)于中間單元板的分布也可不同。其基本的特征在于，在徑向方向上至少某些中間單元板應(yīng)具有導(dǎo)向作用，這種導(dǎo)向作用最好分布在整個(gè)模具圓周上。
權(quán)利要求
1.一種用于制做輪胎踏面的模具，其特征在于，該模具包括模制踏面外表面的迭片結(jié)構(gòu)圓環(huán)，所述迭片結(jié)構(gòu)圓環(huán)是由裝在支承座上的許多薄的互相貼近的單元板在圓周方向迭裝形成，所述單元板大致為徑向排布，其排布方式使得單元板之間有一彈性推力，所述彈性推力受環(huán)箍的約束，該環(huán)箍的軸向移動(dòng)可控制所述單元板的徑向移動(dòng)，所述踏面由所述單元板的徑向內(nèi)側(cè)面模制成型，所述徑向內(nèi)側(cè)面具有需要的輪廓形狀，其中，所述單元板包括標(biāo)準(zhǔn)單元板和中間單元板，它們?cè)趫A周方向上彼此接續(xù)排布，且模具還帶有與所述中間單元板相配合的定位裝置，以確定所述中間單元板相對(duì)于徑向方向的安裝方向。
2.如權(quán)利要求1所述的模具，其特征在于，所述定位裝置包括在所述支座上加工出的槽，所述中間單元板嵌入該槽中。
3.如權(quán)利要求2所述的模具，其特征在于，該槽位于裝在所述環(huán)箍上的環(huán)形件上，處于所述環(huán)形件徑向內(nèi)側(cè)上分布的凸起部分之間，所述中間單元板的徑向外側(cè)嵌在這些槽中。
4.如權(quán)利要求1所述的模具，其特征在于，所述導(dǎo)向裝置為在所述支座上做出的凹槽，所述中間單元板嵌入其中。
5.如權(quán)利要求4所述的模具，其特征在于，每個(gè)單元板都帶有向單元板徑向內(nèi)側(cè)延伸的橫向延伸段，所述模具還包括單元板的導(dǎo)向構(gòu)件，在所述導(dǎo)向構(gòu)件上切有所述的凹槽，以容納中間單元板的所述橫向延伸段。
6.如權(quán)利要求1所述的模具，其特征在于，若干由一個(gè)或數(shù)個(gè)相貼近的中間單元板構(gòu)成的組件將所述圓環(huán)分成大致均勻的弧段，標(biāo)準(zhǔn)單元板排布在所述這些中間單元板組件之間。
7.如權(quán)利要求1所述的模具，其特征在于，圓環(huán)被分成兩部分，其中，在橫向方向上圓環(huán)包括兩個(gè)分別屬于兩個(gè)部分的獨(dú)立的且相靠近的單元板，每個(gè)單元板有一端面可與屬于另外一部分的相靠近的單元板對(duì)應(yīng)的端面貼緊，從而與另一部分相接觸。
8.如權(quán)利要求1所述的模具，其特征在于，每個(gè)單元板的厚度為0.1mm至5mm，且單元板的厚度隨其在徑向方向上靠近模具的軸線而逐漸減小。
9.一種制造輪胎的方法，其特征在于，利用前面權(quán)利要求中所述的模具進(jìn)行制造，其中，該模具的透氣是借助于單元板之間的間隙來完成的。
全文摘要
一種輪胎模具,其包括分成兩部分(G和D)的圓環(huán)。圓環(huán)為迭片結(jié)構(gòu)。它包括許多薄的互相貼近的單元板(1)在圓周方向形成的迭片,單元板可用金屬薄板制造。單元板有兩種不同形式:標(biāo)準(zhǔn)單元板和中間單元板,它們?cè)趫A周方向上彼此接續(xù)排布。模具帶有與中間單元板相配合的定位裝置,以確定中間單元板相對(duì)于徑向方向的安裝方向。例如,這些裝置可以是可令中間單元板嵌入其中的凹槽。
文檔編號(hào)B29C33/02GK1191177SQ9810043
公開日1998年8月26日 申請(qǐng)日期1998年2月19日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月19日
發(fā)明者讓-皮埃爾·拉杜斯 申請(qǐng)人:塞德普魯公司