专利名称：轮胎成形用金属模的制造方法
技术领域：
本发明涉及轮胎成形用金属模的制造方法。更详细地说，可在不损坏轮胎宽度方向断面形状即凸面(crown)R形状的情况下同时进行环状铸件的半径矫正和正圆度矫正的轮胎成形用金属模的制造方法。
背景技术：
轮胎成形用金属模，与轮胎的图案(表面形状)是具有很多称为锋利的角部或细缝花纹的薄壁的突起物的复杂形状相对应，大多通过适合于形成复杂形状的铸造方法进行制造。
通过这种铸造方法制造的轮胎成形用金属模，通常分割成部分金属模，轮胎成形时将这些部分金属模组合成整体，作为整体金属模使用。作为这种金属模的分割方法，虽然有沿着中心轴方向分割成2个部分金属模的方法(2P模型)及沿着圆周分割成7～11个部分金属模的方法(分瓣模型)，但是可以根据制造条件等适当地进行选择。
例如，在用石膏铸造法制造2P模型的轮胎成形用金属模的场合，如图27(a)～图27(h)所示，用机械加工等方法形成将构成轮胎的表面形状的一部分的形状作为其表面形状的主模型101[图27(a)]，形成该主模型101的翻转形状的橡胶模102[图27(b)]，用橡胶模102形成必要的数个该翻转形状的部分铸模103[图27(c)]，对各部分铸模103进行干燥(烧成)，为了可以将其组合起来，进行切断端面的角度加工[图27(d)]，通过将各部分铸模103组装起来形成一个环状的总体铸模104[图27(e)]。将这样形成的总体铸模104设置在平台108上，用铸框105围起来，将合金溶液106浇入总体铸模104与铸框105之间的间隙内，使合金溶液106硬化[图27(f)和图27(g)]，便制造出具有所希望的轮胎形状的翻转形状的轮胎成形用金属模107[图27(h)]。
另外，在用石膏铸造法制造分瓣模型的轮胎成形用金属模的场合，如图28(a)～图28(j)所示，用机械加工等方法形成主模型111，该主模型的形状为将所希望的轮胎形状沿着圆周方向分割成数个大小基本相等的形状[图28(a)]，形成该主模型111的翻转形状的橡胶模112，用橡胶模112形成必要的数个该翻转形状的部分铸模113[图28(b)和图28(c)]，对各部分铸模113进行干燥(烧成)，为了可将其组装起来，进行切断端面的角度加工[图28(d)]，通过将各部分铸模113组装起来，便形成一个环状的总体铸模114[图28(e)]。这时，为了可以确保与翻转形状的铸件116对应的各部分金属模(扇形瓣)118的端面(扇形瓣端面)具有加工余量119，部分铸模113的两端部也具有加工余量，根据需要装入虚设铸模115，按规定的环状直径组装成总体铸模114。将这样形成的总体铸模114设置在平台120上，用铸框121围起来，将合金溶液122浇入整体114与铸框121之间的间隙内，使合金溶液122硬化[图28(f)和图28(g)]。从这样所得到的铸件116上取下总体铸模114[图28(h)]，分割成各扇形瓣118，对底面部用铣刀进行加工，以修正歪斜，对端面部用铣刀进行加工，对外周面进行车削加工[图28(i)]，便制造成轮胎成形用金属模123[图28(j)]。
另外，制造分瓣模型的轮胎成形用金属模的方法中，除了如图28(g)所示那样的在确保扇形瓣118端面具有加工余量119的状态下进行铸造的方法(端面余量设定法)以外，有以下方法。首先，在按上述的方法形成部分铸模124，将部分铸模124组合成总体铸模125的工序中，在不确保加工余量119、即扇形瓣端面不形成有富余部分的状态下进行组合，将这样构成的总体铸模125设置在平台126上，用铸框127围起来，将合金溶液128浇入总体铸模125与铸框127之间的间隙内[图29(a)和图29(b)]，铸造所希望形状的铸件129[图29(c)]。将这样得到的铸件129打箱，对铸件129背面的富余部分进行机械加工[图29(d)]，用金属丝放电加工机等分割成部分金属模(扇形瓣)130[图29(e)和图29(f)]，将所得到的部分金属模(扇形瓣)130合模而制造轮胎成形用金属模131[图29(g)]。
上述的2P模型类型的轮胎成形用金属模由于金属模分割数少，模具结构简单，故具有金属模费用低廉的优点，但存在以下不足之处，在将成形后的轮胎从金属模内脱模时，即由于金属模内周面(图案面)的突起形状(骨或细缝花纹)，而容易形成根切，复杂的设计使脱模困难。另外分瓣模型类型的轮胎成形用金属模具有易于避免这种根切的现象，在尺寸精度方面有优势的优点，但存在金属模费用增加的不足之处。
另外，作为一般的铸造方法，除了上述的石膏铸造法以外，有陶瓷模铸造法和压铸法等铸造方法，所用的铸模有溃散性，对付根切形状的自由度大，可简易地进行铸模的组装加工，可以基本上按整体形状对金属模分割形状部分进行铸造，而且尺寸精度高，铸模成本低，故轮胎成形用金属模的制造方法主要采用石膏铸造法。
根据图27(a)～图27(h)、图28(a)～图28(j)、及图29(a)～图29(g)所示的轮胎成形用金属模的制造方法，由于所得到的铸件是以环状状态铸造的，故铝合金溶液在凝固和冷却收缩时，大多相对于环状状态的中心轴产生不均匀的变形，由此，往往使铸态铸件(环状铸件)的内周面(图案面)的正圆度(与基准正圆的偏差值幅度)特性变差。
另外，在铸造时铸件也容易产生收缩波动，由此，往往使环状铸件的内径超出允许公差而偏离目标值。
轮胎成形用金属模的各部分的半径和正圆度是决定金属模成形的轮胎的性能的重要管理项目。虽然因各轮胎制造厂的不同而不同，但其要求精度逐年提高，已接近铸造方法的制造极限。现状的要求精度，在通常的精度标准的场合，直径的允许公差值为±0.2mm左右，正圆度的允许公差值为0.25mm左右，在高精度标准的场合，直径的允许公差值为±0.1～0.15mm，正圆度的允许公差值为0.1～0.15mm几乎接近机械加工的规范。
为了像图28(a)～图28(j)所示那样的，用扇形瓣单位制造正圆的铸件，带有端面余量的花瓣形式的制造环状铸件的分瓣模型制造法(以下，有时称为“端面余时设定法”)，在现在进行的石膏铸造法中，可以最有效地制造能满足上述要求精度的轮胎成形用金属模。
上述的端面余量设定法，将以环状状态铸造的铸件沿着圆周方向进行扇形分割后，为了可以将分割的铸件设置在规定位置上而进行调整，然后，可以对扇形瓣进行上下面加工、端面加工及外周加工。
另外，即使在连续的环状状态(铸态状态)下正圆度特性差，也可以进行扇形分割并再次进行重新组装的工序。即，将扇形瓣分割面的两端部保持在零位置，可对端面进行角度加工，故与环状状态(铸态状态)相比，可使正圆度特性提高。
具体地说，在用端面余量设定法的分瓣模型类型的轮胎成形用金属模制造方法中提高正圆度特性的方法如图30(a)所示，在环状铸件状态的内面形状201的半径偏离目标内面形状202、正圆度特性不好的场合，将环状铸件进行扇形切割而成为部分铸件204，然后，如图30(b)～图30(e)所示，将分割的部分铸件204的圆周方向Pf面两端部作为正规半径206的位置，进行扇形瓣的位置调整，使上下模间也成为正规半径206，再进行外周加工。对各个部分铸件204，同样进行该工序。
通过这样构成，如图30(f)所示，将部分铸件组合而成的整体金属模中，可以制造半径和正圆度特性比环状状态时提高的轮胎成形用金属模。在图30(f)中，符号207表示调整加工后的内面形状，符号208表示环状状态时的内面形状。
从这一点出发，作为尺寸精度高的轮胎成形用金属模的制造方法，大多采用上述的端面余量设定法，但该端面余量设定法与其它的轮胎成形用金属模制造方法相比，铸件外周的加工工时多，故存在制造成本高的不足之处。另外，由于对部分铸件的扇形瓣分割面进行机械加工，故存在在扇形瓣分割面(两端面)上往往产生轮胎图案的错动和变形的不足之处。
另一方面，除端面余量设定法以外的其它制造方法，例如图27(a)～图27(h)、或图29(a)～图29(g)所示的制造方法中，在环状铸件状态时的半径和正圆度达不到规定数值的场合，在环状铸件状态下进行半径矫正和正圆度修正。
例如，如图31所示，在环状铸件210的形状形成得比目标半径小的场合，用凸轮式扩展器使环状铸件210的内周面的半径扩大。具体地说，如图32(a)所示，在环状铸件210的内周面的上下部位分别配设扇形滑动挡块211，用凸轮式扩展器212将扇形滑动挡块211向外伸出一定量，使环状铸件210的半径扩大，与此同时进行正圆度修正。通过这样地进行修正，如图32(b)所示，与修正前的环状铸件的内周面相比，其半径扩大，并且正圆度特性也提高。图示中，符号221表示修正前的中心线部的内周面形状，符号222表示修正前的台肩部的内周面形状，符号223表示修正后的中心线部的内周面形状，符号224表示修正后的台肩部的内周面形状。
但是，如图32(c)所示，由于环状铸件210的内周面的仅上下部分附近的半径被扩大了，故内周面的中央部的半径几乎没有扩大，成为所谓香蕉状弯曲状态。
另外，如图33(a)所示那样在环形铸件210的内周面的下侧配设有扇形滑动挡块211，用凸轮式扩展器212进行了修正的场合，如图33(b)和图33(c)所示，环状铸件210的内周面下侧部分的半径被扩大了，同时由于其反作用，内周面上侧的半径稍有缩小。
另外，如图34(a)所示那样在环状铸件210内周面的上侧配设有扇形滑动挡块211，用凸轮式扩展器212进行了修正的场合，如图34(b)和图34(c)所示，环状铸件210的内周面上侧部分的半径被扩大，同时由于其反作用，内周面下侧的半径稍有缩小。
用上述凸轮式扩展器扩大环状铸件内周面的半径的方法，由于用扇形滑动挡块将与内周面的正圆度倾向的相关性高的上下基准直径部(铸态面部)扩展成正圆，故在环状铸件上，曲率小的部位(即，半径增大的部位)受到更大的矫正变形。而且，受到因扩展半径而引起的整体性的拉伸变形，故在受到扩展矫正部分的附近的半径被扩大的同时，正圆度特性也比铸态状态提高(因鲍欣格效应而使正圆度改善)。但是，这些方法，凸面R的形状(轮胎宽度方向断面形状)容易引起香蕉状弯曲现象。凸面R的形状是近年来一直很重视的轮胎成形用金属模的管理项目，是为将轮胎性能提高到极限而必不可少的管理项目。
另外，如图35所示，环状铸件210的形状形成得比目标半径大的场合，通过用约束环包覆环状铸件的外周面而进行热处理，使环状铸件210内周面的半径缩小。
具体地说，有以下方法如图36所示那样设置约束环233而进行热处理的方法，该约束环的内面具有与环状铸件210的外周面的形状相同的形状(圆锥形状)；如图37所示那样只在环状铸件210的外周面的下侧设置约束环233而进行热处理的方法；另外，如图38所示那样只在环状铸件210的外周面的上侧设置约束环233而进行热处理的方法等。
上述的用约束环缩小环状铸件内周面的半径的方法虽然可以高精度的缩小半径，但是为了使环状铸件的外周面成为正圆，进行机械加工以后进行缩小矫正，故基本上不会使环状铸件的正圆度特性提高。
另外，还有这样的方法，即如图39所示，采用利用摆式锤234的打击法，局部缩小环状铸件210的半径并进行正圆度的矫正修正。根据该方法，可以通过摆式锤234的质量和摆动角度来控制打击能量，故可以缩小矫正0.1mm单位的半径。
在这种情况下，如图40所示，环状铸件210外周面的打击部位的半径优先缩小，但在其两侧错位90°部位的半径稍有扩大。就整体而言，一般在矫正前后平均半径几乎没有差别。
还有一种方法，即如图41所示那样用落下冲击法，局部扩大环状铸件210的半径且提高正圆度特性的方法。具体地说，使固定锤225、环状铸件210落下到台座226上。利用环状铸件210的自重和落下的落差，可以控制冲击能量，故可以缩小0.1mm单位的半径。
在这种情况下，如图42所示，环状铸件210的打击部位的半径优先扩大，但在其两侧错位90°的部位的半径稍有缩小。就整体而言，一般在矫正前后平均半径几乎没有差别。
图39和图41所示的、利用摆式锤234的打击法和落下冲击法中，若打击负荷在环状铸件210的轮胎宽度方向上全面而均匀地作用的话，可以说凸面R的形状几乎不发生变化，但在轮胎宽度方向上给予均匀的冲击负荷是极为困难的，实际上环状铸件210的凸面R的形状产生香蕉状弯曲。
因此，现有的技术存在着不能在不损坏凸面R形状的情况下同时进行环状铸件的半径矫正和正圆度矫正的问题。
本发明是鉴于上述问题而研制出来的，其目的在于提供一种可在不损坏轮胎宽度方向断面形状即凸面R形状的情况下同时进行环状铸件的半径矫正和正圆度矫正的轮胎成形用金属模的制造方法。
发明内容
为了达到上述目的，本发明提供以下的轮胎成形用金属模。
一种轮胎成形用金属模的制造方法(以下，往往称为“第一发明”)，是形成作为其表面形状而具有构成轮胎的表面形状的一部分的形状的数个部分铸模，将数个上述部分铸模组合成为上述轮胎的形状而形成总体铸模，用铸框围住将上述总体铸模，将溶液浇入上述总体铸模与上述铸框之间的间隙内，使其硬化而铸造铸件，这样，制造作为上述轮胎的反向模即轮胎成形用金属模的制造方法，该轮胎成形用金属模制造方法的特征在于，将上述铸件铸造成构成其内周面的圆的半径比目标半径(Rn)大规定量，将上述铸件的外周面形状机械加工成按下述方法进行定义的曲面X，将机械加工后的上述铸件，以其外周面与约束环的内周面相接触的方式进行嵌入，该约束环由热膨胀系数比上述铸件小、且屈服强度高的材料制成，通过在100～400℃温度下进行加热，使上述铸件的上述内周面半径缩小，与此同时，使其正圆度特性提高。
曲面X将从实测半径(Rj)减去平均半径(Ra)的值的n倍(n为1以上的实数)之值(n((Rj)-(Ra)))和从上述平均半径(Ra)减去上述目标半径(Rn)的值((Ra)-(Rn))的合计值(n((Rj)-(Ra))+(Ra)-(Rn))，加在从轮胎中心轴到分别含有上述实测半径(Rj)的直线与假定成具有2-30mm的加工余量的外周形状而假定的、以上述轮胎中心轴为中心的假定回转体的曲面Y交叉的第2定点的距离(D)之后的长度((D)+n((Rj)-(Ra))+(Ra)-(Rn))作为各自的半径构成的曲面，[在此，实测半径(Rj)从含有上述圆的中心的轴(轮胎中心轴)，到分别与上述轮胎中心轴垂直、且以相互间保持规定间距的方式假定的规定数的假定平面分别与上述铸件的内周面交叉的曲线上的规定数的第1定点为止，以该距离为最短距离测定的各自的长度；平均半径(Ra)将上述实测半径(Rj)进行加法平均而计算出的长度]。
一种轮胎成形用金属模的制造方法(以下，往往称为“第二发明”)，是形成作为其表面形状而具有构成轮胎的表面形状的一部分的形状的数个部分铸模，将数个上述部分铸模组合成为上述轮胎的形状而形成总体铸模，用铸框围住上述总体铸模，再将溶液浇入上述总体铸模与上述铸框之间的间隙内，使其硬化而铸造铸件，这样，制造上述轮胎的反向模即轮胎成形用金属模，该轮胎成形用金属模的制造方法的特征在于，将上述铸件铸造成构成其内周面的圆的半径比目标半径(Rn)大规定量，将上述铸件的内周面划分成8～72等分，对划分后的各部分测定实测半径(Rj)，对上述铸件的外周面形状进行机械加工，以成为相对于所希望的轮胎形状具有2～30mm的加工余量的外周形状，在进行机械加工后的上述铸件的、与测定了上述实测半径(Rj)的各部位相对应的上述外周面上，贴上按下述方法定义的厚度为Z的金属板，将贴有上述金属板的上述铸件，以其外周面与约束环的内周面相接触的方式进行嵌入，该约束环由热膨胀系数比上述铸件小，且屈服强度高的材料制成，通过在100～400℃温度下进行加热，使上述铸件的内周面半径缩小，与此同时，使其正圆度特性提高。
厚度Z相当于从上述实测半径(Rj)减去上述铸件的上述内周面上的内切圆的半径(Rs)之值的n倍(n为1以上的实数)的值(n((Rj)-(Rs)))和从上述内切圆的半径(Rs)减去上述目标半径(Rn)的值((Rs)-(Rn))的合计值(n((Rj)-(Rs))+(Rs)-(Rn))的厚度[在此，实测半径(Rj)从含有上述圆的中心的轴(轮胎中心轴)，到分别与上述轮胎中心轴垂直、且以相互间保持规定间距的方式假定的规定数的假定平面分别与上述铸件的内周面交叉的曲线上的规定数的第1定点为止，以该距离为最短距离测定的各自的长度]。
上述[1]和[2]所述的轮胎成形用金属模的制造方法，在经过机械加工的上述铸件的外周面上形成有在上述轮胎中心轴方向上延伸的槽部。
如以上所说明的那样，根据本发明，可以提供轮胎成形用金属模的制造方法，该制造方法可以在不损坏轮胎宽度方向断面形状即凸面R形状的情况下，同时进行环状铸件的半径矫正和正圆度矫正。
图1(a)～图1(d)是按工序顺序表示本发明(第一发明)的一实施形式的轮胎成形用金属模制造方法的一部分工序之说明图。
图2是示意性地表示在本发明(第一发明)的一实施形式的轮胎成形用金属模制造方法中的环状铸件的断面图。
图3是示意性地表示在本发明(第一发明)的一实施形式的轮胎成形用金属模制造方法中切断、去除环状铸件的冒口部分地工序的断面图。
图4是示意性地表示在本发明(第一发明)的一实施形式的轮胎成形用金属模制造方法中测定环状铸件的实测半径的工序的说明图，图4(a)是含有轮胎中心轴的平面的断面图，图4(b)是与轮胎中心轴垂直的平面的断面图。
图5(a)～图5(d)是在本发明(第一发明)的一实施形式的轮胎成形用金属模制造方法中环状铸件的与轮胎中心轴垂直的平面的断面图。
图6是示意性地表示在本发明(第一发明)的一实施形式的轮胎成形用金属模制造方法中环状铸件的形状的、与轮胎中心轴垂直的平面的断面图。
图7(a)～图7(d)是表示在本发明(第一发明)的一实施形式的轮胎成形用金属模制造方法中的曲面Y的、环状铸件的含有轮胎中心轴的平面的断面图。
图8是示意性地表示在本发明(第一发明)的一实施形式的轮胎成形用金属模制造方法中环状铸件的形状的说明图，图8(a)是垂直于轮胎中心轴的平面的断面图，图8(b)是含有轮胎中心轴的平面的断面图。
图9是示意性地表示在本发明(第一发明)的一实施形式的轮胎成形用金属模制造方法中将点数据连接起来的工序的说明图，图9(a)表示用直线将点数据连接起来的工序，图9(b)表示用圆滑的曲线连接起来的工序。
图10是表示在本发明(第一发明)的一实施形式的轮胎成形用金属模制造方法中对环状铸件外周面进行机械加工之轴测图，图10(a)表示NC立铣刀加工，图10(b)表示金属丝放电加工。
图11是示意性地表示在本发明(第一发明)的一实施形式的轮胎成形用金属模制造方法中的嵌入了约束环的环状铸件之说明图，图11(a)是断面图，图11(b)和图11(c)是轴测图。
图12(a)～图12(c)是按工序顺序表示本发明(第一发明)的一实施形式的轮胎成形用金属模制造方法中环状铸件的加热处理工序的断面图。
图13是表示在本发明(第一发明)的一实施形式的轮胎成形用金属模制造方法中加热处理工序前的环状铸件的断面图。
图14是表示在本发明(第一发明)的一实施形式的轮胎成形用金属模制造方法中加热处理工序后的环状铸件的断面图。
图15是表示在本发明(第一发明)的一实施形式的轮胎成形用金属模制造方法中形成有槽部的环状铸件之轴测图。
图16是示意性表示在本发明(第二发明)一实施形式的轮胎成形用金属模制造方法中环状铸件内表面形状的、与中心轴垂直的平面之断面图。
图17(a)～图17(d)是表示在本发明(第二发明)一实施形式的轮胎成形用金属模制造方法中对环状铸件外周面进行机械加工的形状的、环状铸件的含有轮胎中心轴的平面之断面图。
图18是示意性地表示本发明(第二发明)一实施形式的轮胎成形用金属模制造方法中的环状铸件形状之说明图，图18(a)是含有轮胎中心轴的平面的断面图，图18(b)是轴测图。
图19(a)～图19(d)是按工序顺序表示本发明(第二发明)的一实施形式的轮胎成形用金属模制造方法中的环状铸件的加热处理工序之断面图或轴测图。
图20是表示在本发明(第二发明)一实施形式的轮胎成形用金属模制造方法中通过加热处理得到的环状铸件的断面图。
图21是表示在本发明(第二发明)一实施形式的轮胎成形用金属模制造方法中通过加热处理得到的环状铸件的轴测图，图21(a)表示贴有金属板的环状铸件，图21(b)表示将金属板剥离后的环状铸件。
图22是示意性地表示在本发明的实施例中所制造的轮胎成形用金属模的断面图。
图23是示意性地表示本发明实施例1所用的环状铸件的断面图，图23(a)是铸态状态的环状铸件，图23(b)表示去除冒口部分后的环状铸件。
图24是示意性地表示本发明实施例1所用的约束环的断面图。
图25是示意性地表示本发明实施例3所用的环状铸件的断面图。
图26是示意性地表示本发明实施例3所用的形成有槽部的环状铸件的断面图。
图27(a)～图27(h)是按工序顺序表示现有的轮胎成形用金属模制造方法的工序的说明图。
图28(a)～图28(j)是按工序顺序表示现有的轮胎成形用金属模制造方法的工序的说明图。
图29(a)～图29(g)是按工序顺序表示现有的轮胎成形用金属模制造方法的工序的说明图。
图30(a)～图30(f)是按工序顺序表示现有的轮胎成形用金属模制造方法的工序的说明图。
图31是表示现有的轮胎成形用金属模制造方法中所用的环状铸件的断面图。
图32是表示现有的轮胎成形用金属模制造方法采用凸轮式扩展器来扩张环状铸件直径的工序的说明图，图32(a)是含有轮胎中心轴的平面的断面图，图32(b)是与轮胎中心轴垂直的平面的断面图，图32(c)是扩张后的含有轮胎中心轴的平面的断面图。
图33是表示现有的轮胎成形用金属模制造方法采用凸轮式扩展器来扩张环状铸件直径的工序的说明图，图33(a)是含有轮胎中心轴的平面的断面图，图33(b)是与轮胎中心轴垂直的平面的断面图，图33(c)是扩张后的含有轮胎中心轴的平面的断面图。
图34是表示现有的轮胎成形用金属模制造方法采用凸轮式扩展器来扩张环状铸件直径的工序的说明图，图34(a)是含有轮胎中心轴的平面的断面图，图34(b)是与轮胎中心轴垂直的平面的断面图，图34(c)是扩张后的含有轮胎中心轴的平面的断面图。
图35是表示现有的轮胎成形用金属模制造方法所用的环状铸件的断面图。
图36是示意性地表示在现有的轮胎成形用金属模制造方法中设置约束环并进行热处理的工序的断面图。
图37是示意性地表示在现有的轮胎成形用金属模制造方法中设置约束环并进行热处理的工序的断面图。
图38是示意性地表示在现有的轮胎成形用金属模制造方法中设置约束环并进行热处理的工序的断面图。
图39是示意性地表示在现有的轮胎成形用金属模制造方法中利用摆式锤进行的打击法的断面图。
图40是示意性地表示在现有的轮胎成形用金属模制造方法中利用摆式锤的打击法进行矫正的环状铸件的断面图。
图41是示意性地表示在现有的轮胎成形用金属模制造方法中落下冲击法的断面图。
图42是示意性地表示在现有的轮胎成形用金属模制造方法中用落下冲击法进行矫正的环状铸件的断面图。
发明的实施形式以下，参照附图，对本发明(第一发明和第二发明)的轮胎成形用金属模制造方法的实施形式具体地进行说明，但本发明不局限于以下实施形式，在不脱离本发明宗旨的范围内，根据从事该职业者的通常的知识，可以适当地加以设计的变更、改良等，这是可以理解的。
本发明(第一发明)的轮胎成形用金属模制造方法的一实施形式首先如图1(a)所示那样形成数个部分铸模1，该部分铸模以构成轮胎表面形状的一部分的形状作为其表面形状，如图1(b)所示那样将数个部分铸模1组合成轮胎的形状而形成环状的总体铸模2，如图1(c)所示，用铸框3将环状的总体铸模2围起来，将溶液浇入该总体铸模2与铸框3之间的间隙内，使其硬化，铸造图1(d)所示的环状铸件4。这时，如图2所示，这样进行铸造，即构成形状铸件4的内周面的圆之半径比目标半径(Rn)增大规定量，例如增大0.05～0.15％。将环状铸件4铸造得大一些的方法是可以将部分铸模1[参照图1(a)]按增大0.05～0.15％形成，经过上述工序，铸造环状铸件4；也可以形成通常大小的部分铸模1[参照图1(a)]在将该部分铸模1[参照图1(a)]组合成总体铸模[参照图1(b)]时进行调整。
在图1(a)～图1(d)的工序中，除了将构成环状铸件4内周面的圆的半径铸造得大些以外，可以用与现有的石膏铸造法和陶瓷模铸造法大致相同的方法进行铸造。另外，在本实施形式中所用的溶液可以举出铝合金或各种钢材等作为合适例子。
另外，在本实施形式中，铸造成环状铸件4的外周面侧具有20～30mm以上的精加工余量的状态。这通过铸框3[参照图1(c)]采用比现在铸造时所用的铸框3大的铸框，便可以容易地实现。
接着，如图3所示，用车床等切断、去除环状铸件4的胃口部分5。在该工序中，基本上不进行外周面的机械加工。
然后，如图4(a)和图4(b)所示，尽可能多地测定构成环状铸件4的内周面的圆的半径，正确地说，尽可能多地测定将从含有构成环状铸件4内周面的圆的中心的轴(轮胎中心轴)到与轮胎中心轴31垂直的、相互间保持规定间隔那样地假定的各规定数的假定平面A、B、C、D分别与环状铸件4内周面交叉的曲线上的规定数的第1定点为止作为最短距离被测定的各自的长度[以下，往往称为“实测半径”(Rj)]。虽然根据环状铸件4的大小，测定实测半径(Rj)的数量也不同，但例如对于构成环状铸件4内周面的一个圆来说，最好测定24～720个部位实测半径(Rj)。在图4(a)中，由于图面的关系，假定了假定平面A、B、C、D这样4个假定平面，但最好假定平面、即与轮胎中心轴31垂直的平面尽量地多，最好，例如与轮胎中心轴31的方向相垂直地以10～50mm的间隔假定假定平面。另外，实测半径(Rj)不一定必须按等间隔进行测定，例如也可以根据测定开始地点的角度等，特定测定实测半径(Rj)的位置。另外，实测半径(Rj)可通过激光测定等进行测定。
在此，图5(a)～图5(d)表示原来得到图4(a)中的假定平面A、B、C、D的实测半径(Rj)的测定结果的雷达图表。图5(a)表示假定平面A、图5(b)表示假定平面B，图5(c)表示假定平面C，图5(d)表示假定平面图D。另外，各图中的圆S表示各假定平面的、由目标半径(Rn)构成的圆。
另外，也可以在切削、去除图3所示的冒口部分5之前进行该实测半径(Rj)的测定。
然后，将环状铸件4[参照图4(a)]的外周面机械加工成以下述的值作为各自的半径构成的曲面(以下往往称为“曲面X”)，即，将从实测半径(Rj)减去平均半径(Ra)的值的n倍(n为1以上的实数)的值(n((Rj)-(Ra)))、和从平均半径(Ra)减去目标半径(Rn)的值[(Ra)-(Rn)]的合计值(n((Rj)-(Ra))+(Ra)-(Rn))加在从轮胎中心轴31到分别含有实测半径(Rj)的直线与假定回转体的曲面(以下往往称为“曲面Y”)交叉的第2定点的距离(D)的长度((D)+n((Rj)-(Ra))+(Ra)-(Rn))上，该假定回转体的曲面是为了成为具有2～30mm加工余量的外周形状而假定的、以轮胎中心轴31为中心的回转体的曲面。在此，所谓平均半径(Ra)，系指将实测半径(Rj)进行加法平均而算出的长度。
具体地说，如图6所示，例如在假定平面A上，按10°间隔测定了36个部位的实测半径(Rj(0°)，Rj(10°)，...Rj(350°))的场合，根据各实测半径(Rj(0°)，Rj(10°)，...Rj(350°))，按下面(1)式计算出平均半径(Ra)。
Ra＝((Rj(0°)+(Rj(10°)+...+Rj(350°))/36(1)下面，以角度0°时的实测半径[Rj(0°)]为例进行说明，从实测半径[Rj(0°)]扣除平均半径(Ra)的值的n倍(n为1以上的实数)之值(n((Rj(0°))-(Ra)))和从平均半径(Ra)扣除目标半径(Rn)的值[(Ra)-(Rn)]的合计值，例如，实测半径(Rj(0°))时，计算出(n((Rj(0°))-(Ra))+(Ra)-(Rn))。对各实测半径(Rj(0°)，Rj(10°)，...Rj(350°))也同样地计算出合计值，另外，对全部假定平面，例如对假定平面B、C、D(参照图4)也计算出上述的合计值。
从实测半径(Rj)扣除平均半径(Ra)的值的n倍(n为1以上的实数)的理由，是因在后面的工序中，对环状铸件4[参照图4(a)]的外周面进行机械加工，在用约束环对机械加工后的环状铸件4[参照图4(a)]的外周面进行约束的状态下进行加热，将环状铸件4[参照图4(a)]的外周面矫正成接近正圆的状态后脱离约束环时，由于预计到去除负荷会产生弹性变形回复而采用的对付办法。因此，从实测半径(Rj)扣除了平均半径(Ra)的值的n倍时，在一个环状铸件4[参照图4(a)]内必须是同一数值。上述的从实测半径(Rj)扣除平均半径(Ra)的值的倍率n最好是在环状铸件4[参照图4(a)]是由屈服强度高的材质形成的场合为比较大的值，例如n＝2～3，在环状铸件4[参照图4(a)]是由屈服强度低的材质形成的场合为比较小的值，例如n＝1～2。在本实施形式中，虽然没有特别限定，但采用n＝1～3范围内的数值。
然后，决定上述曲面Y的形状。该曲面Y系指从环状铸件4[参照图4(a)]的轮胎中心轴31[参照图4(a)]来看，成为具有2～30mm的加工余量的外周形状而假定的、以轮胎中心轴31[参照图4(a)]为中心的假定回转体的曲面，故可以设成例如图7(a)～图7(d)所示的形状。图7(a)～图7(d)表示环状铸件4的含有轮胎中心轴31的平面的断面图，图7(a)表示曲面Y为圆筒形的场合，图7(b)表示曲面Y为具有台阶的圆筒形的场合，图7(c)和图7(d)表示曲面Y为圆锥状的圆锥台的场合。
上述的加工余量小于2mm时，加工余量过小，在实际的机械加工中，往往作业性差，另外，加工余量超过30mm时，往往材料损耗多，成本提高。
另外，本实施形式的曲面Y的形状不局限于图7(a)～图7(d)所示的形状，但从将后述的约束环嵌入环状铸件4时，装卸约束环的容易程度和约束环可以共用于各种半径的环状铸件4出发，图7(c)所示的、曲面Y呈圆锥状的圆锥台是比较理想的。
然后，对环状铸件4的外周面进行机械加工，使其成为曲面X，该曲面X是这样构成的，即，如图8(a)和图8(b)所示，对各实测半径(Rj(0°)～Rj(350°))计算出的合计值，例如实测半径(Rj(0°))时为在(n((Rj(0°))-(Ra))+(Ra)-(Rn))上加上从轮胎中心轴31到分别含有各实测半径(Rj(0°)～Rj(350°))的直线与上述曲面Y交叉的第2定点的距离(D)的长度，例如，实测半径[Rj(0°)]时，该长度为((D)+n((Rj(0°))-(Ra))+(Ra)-(Rn))，实测半径(Rj(10°))时，该长度为((D)+n((Rj(10°))-(Ra))+(Ra)-(Rn))，分别以该长度为半径，构成的曲面X。
上述的曲面X，如图9(a)和图9(b)所示那样，是将这样计算出的各点数据20连接起来构成的。作为将各点数据20连接起来的方法，最好不是像图9(a)所示那样将各点数据20用直线连接起来，而是像图9(b)所示那样将各点数据20用二次曲线和三次曲线、或椭圆函数等圆滑的曲线连接起来。该工序用市场销售的制图软件等通过计算机可容易地实现。这时，点数据20越多，曲面X的精度越高，但实际上可以根据环状铸件4的尺寸精度，适当地增减该点数据数。例如，曲面X的半径平稳变化的场合，减少点数据20的数量，反之，曲面X的半径急剧变化的场合，最好尽可能地增加点数据20的数量。
如图10(a)所示，本实施形式的环状铸件4外周面的机械加工由于曲面X的在轮胎中心轴31方向上的切断面形状基本上为曲线，故最好进行NC立铣刀加工32。但是，如图10(b)所示，曲面X的在轮胎中心轴31方向上的切断面形状为直线的场合、或在满足必要的尺寸精度特性的范围内为了可接近于直接的场合，也可进行金属丝放电加工33。
然后，如图11(a)～图11(c)所示，将对外周面进行机械加工后的环状铸件4以其外周面与约束环21的内周面相接触的方式进行嵌入，该约束环由热膨胀系数比环状铸件4小且屈服强度高的材料构成。作为约束环21的材料，例如在环状铸件4由铝合金构成的场合以采用钢材等为好。
将约束环21嵌在环状铸件4上时，使环状铸件4和约束环21的中心轴34的方向相同。另外，如图12(a)所示，将热膨胀系数比螺栓23大的材质，例如铜合金或铝合金制的缓冲盘24或缓冲材料(未图示)配设在平台22上，这样，在加热时产生环状铸件4自动地向约束环21的更深的位置、在图12(a)中向更高的位置移动的推力负荷，更大的缩小半径的负荷作用在环状铸件4上，可以提高热矫正效果。另外，即使不配设这样的缓冲盘24，由于环状铸件4的热膨胀大，故加热时产生缩小半径的负荷。
然后，如图12(b)所示，将环状铸件4和约束环21装入热处理炉25，在100～400℃范围内加热，保温一定时间。若加热温度低于100℃，则环状铸件4和约束环21的热膨胀量之差过小，往往不能进行充分的缩小矫正，若加热温度超过400℃，则矫正后环状铸件4的强度特性降低，其显微组织发生变化，往往因结晶结构变化而引起尺寸变化等，并且约束环21容易氧化，往往会缩短其寿命。
另外，加热温度和加热时间是根据每一种环状铸件4的必要的半径缩小量来决定，故因每种条件不同而不同。
作为加热温度的设定方法，例如，环状铸件4和约束环21的线膨胀系数分别为24×10-6、11×10-6，环状铸件4外周面的代表直径为φ620mm，假设要将该环状铸件4内周面的直径缩小1mm的场合，其必要的最低加热温度可以按如下方法进行计算。首先，用下面(2)式计算出单位温度的环状铸件4和约束环21的热膨胀量之差。
(24×10-6-11×10-6)×620＝8.06×10-3...(2)根据上面(2)式，单位温度的环状铸件4和约束环21的热膨胀量之差为8.06×10-3(mm/℃)。然后，根据所得到的热膨胀量之差，用下面(3)式计算出理论加热温度(必要的最低加热温度)T。
(8.06×10-3)×(T-25)＝1...(3)根据上述(3)式，理论加热温度(必要的最低加热温度)T约为149℃。若根据这一点，加热到149℃，则从理论上来说可以将环状铸件4的内周面缩小1mm，但实际上，由于在环状铸件4与约束环21之间产生的间隙等，热膨胀量的差分不是全部变换成环状铸件4圆周方向的压缩塑性变形，故为了在短时间内将内周面缩小1mm，最好设定为比计算出的温度(149℃)高的温度，例如设定为1.5～3倍。
这样设定加热温度进行加热处理后，对环状铸件4内周面的半径进行实际测定，在内周面没有缩小到所希望大小的场合，再次反复进行上述的加热处理工序。因此，也可以进行数次加热处理。
由于环状铸件4被约束环21包覆外周面，故产生膨胀而填上外周面的间隙，更大的热膨胀起减小环状铸件4的内周半径的作用。这样，环状铸件4外周面的正圆度被矫正成与约束环21内周面的形状相吻合，与此同时，环状铸件4的内周面也与此相仿，被矫正成接近于正圆，内径也减小而接近于目标尺寸。
将矫正成所希望形状的环状铸件4从热处理炉25中取出，进行空冷以后，如图12(c)所示，从环状铸件4上取下约束环21。将约束环21嵌在环状铸件4上时，若将氮化硼和碳系脱模剂涂敷在约束环21的内表面和环状铸件4的外周面上，则可容易地取下约束环21。
这里，用图13和图14对到此为止说明的提高环状铸件4的正圆度特性的过程进行详细说明。如图13所示，增大规定量地形成环状铸件4的直径，对该环状铸件4的外周面进行机械加工而成为曲面X，该曲面X与从目标内周面开始的变形倾向相同，或扩大了一定量的该变形倾向，用具有与曲面Y大致相似形状的内周面的约束环压入机械加工后的环状铸件4，同时进行加热，如图14所示，进行缩小环状铸件4的半径的矫正，与此同时，使正圆度特性也与约束环内周面的形状吻合，可以得到用现有方法难以对应的、包括直至凸面R形状的、高尺寸精度的环状铸件4。在图13和图14中，符号35表示目标内周面的形状，符号36表示铸态状态的内周面形状，符号37表示矫正后的内周面形状。
将这样得到的环状铸件4设置在反向铸模上，制造轮胎成形用金属模。
通过这样构成，可以在不损坏轮胎宽度方向断面形状即凸面R形状的情况下，可同时进行环状铸件的半径矫正和正圆度矫正，制造尺寸精度高的轮胎成形用金属模。
另外，在本实施形式中，如图15所示，也可以在进行机械加工后的环状铸件4的外周面上形成有在轮胎中心轴31方向上延伸的槽部29。
通过这样构成，在加热处理时环状铸件4的圆周方向压缩变形集中地作用于槽部29的底面部，在该部位上的压缩变形容易超过环状铸件4的压缩屈服变形极限，结果，可以提高半径、正圆度及凸面R形状的矫正效果。另外，为了更加提高槽部29的矫正效果，槽部29的深度最好达到尽量靠近环状铸件4的制品部的位置。槽部29最好为应力和变形容易集中的形状，例如宽度较窄、角部尖的形状。
另外，若槽部29的数量过多，则作用于环状铸件4的应力和变形分散，故其数量最好为2～36个左右。作为形成槽部29的方法，可以适宜地采用以下方法用锯刃、例如带锯和靠模机床等加工的方法；通过铸造而带有形状的方法；或在铸造时将钢板等填充在该部分中，然后从环状铸件4上拔掉钢板等而形成的方法等。
下面，对本发明(第二发明)的轮胎成形用金属模制造方法的一实施形式进行说明。本实施形式的轮胎成形用金属模的制造方法首先与图1(a)～图1(d)所示的工艺一样，形成数个部分铸模1，该部分铸模以构成轮胎表面形状的一部分的形状作为其表面形状，将数个部分铸模1以构成轮胎的形状的方式组合起来而形成总体铸模2，将总体铸模2用铸框3围起来，将溶液浇入总体铸模2与铸框3之间的间隙内，使其硬化而铸造环状铸件4。这时，与第一发明的一实施形式一样，按照构成环状铸件4内周面的圆的半径比目标半径(Rn)增大规定量、例如增大0.05～0.15％那样地进行铸造。
然后，如图16所示，将所得到的环状铸件4的内周面划分成8～72等分，对划分后的各部分测定实测半径(Rj)。具体地说，最好在构成环状铸件4内周面的圆之圆周方向上，以隔开大于20～30mm间隔进行测定，另外，轮胎中心轴方向上的测定也最好以隔开大于20～30mm间隔进行。另外，作为测定实测半径(Rj)的方法，可以采用与上述的第一发明的一实施形式相同的方法，但本实施形式的实测半径(Rj)的测定也可以不进行像上述第一发明的一实施形式的实测半径(Rj)的测定那样细的测定。
然后，对环状铸件4外周面的形状进行机械加工而成为相对于所希望的轮胎形状具有2～30mm的加工余量。作为进行机械加工的外周面的形状，可以设成例如图17(a)～图17(d)所示的形状。图17(a)～图17(d)表示环状铸件4的含有轮胎中心轴31的平面的断面图，图17(a)表示呈圆筒形的场合，图17(b)表示呈具有台阶的圆筒形的场合，图17(c)和图17(d)表示呈圆锥形的圆锥台的场合。另外，在本实施形式中，将后述的约束环嵌入环状铸件4时，从约束环装卸的容易程度和约束环可以共用于各种直径的环状铸件4的观点出发，最好机械加工成为如图17(c)所示那样的、环状铸件4外周面的形状呈圆锥形的圆锥台。在本实施形式中，由于机械加工后的外周面的形状不是比较复杂的形状，故机械加工也可以不用NC加工，可通过金属丝放电加工等进行。
接着，如图18所示那样，通过耐热粘结剂或电阻焊接等将金属板30贴在机械加工后的环状铸件4的、与上述测定了实测半径(Rj)的各部分对应的外周面上，该金属板的厚度(以下，往往称为厚度Z)相当于从实测半径(Rj)扣除环状铸件4的内周面的内切圆的半径(Rs)后的值之n倍(n为1以上的实数)的值(n((Rj)-(Rs)))、和从内切圆的半径(Rs)扣除目标半径(Rn)的值((Rs)-(Rn))的合计值(n((Rj)-(Rs))+(Rs)-(Rn))。金属板30的材质只要是金属即可，没有特别限定。这是因为即使是屈服强度比环状铸件4的材质低的材质的金属板30，通过后述的约束环的紧固，作用负荷的百分之几可确实地传递给环状铸件4的缘故。
另外，金属板30的大小，例如可以合适地采用面积为100～2500mm2的四边形、圆形、椭圆形等形状的金属板。金属板30的面积若大于2500mm2，则往往难以对环状铸件4的内周面充分地进行局部变形矫正，金属板30的面积若为100mm以下，则往往在矫正时金属板30压入环状铸件4的外周面。另外，粘贴各金属板30的间隔最好为20～100mm。但是，粘贴各金属板30的间隔在很大程度上取决于环状铸件4的内周面的正圆度特性，故也可在环状铸件4的内周面形状局部变形的部位数较多的场合，减小金属板30的粘贴间隔，在局部变形部位数较少的场合，增大金属板30的粘贴间隔适当地变化。
接着，如图19(a)～图19(b)所示，将粘贴有金属板30的环状铸件4嵌入，使其外周面与约束环21的内周面相接触，该约束环由热膨胀系数比环状铸件4小且屈服强度高的材料制成。作为约束环21的材料，在例如环状铸件4由铝合金构成的场合，以采用钢材等为好。
将约束环21嵌入环状铸件4时，使环状铸件4和约束环21的中心轴34的方向相同。另外，如图19(c)所示，将热膨胀系数比螺栓23大的材质，例如铜合金或铝合金制的缓冲盘24或缓冲材料(未图示)配设在平台22上，这样，加热时环状铸件4产生要向约束环21的更深的位置，在图19(c)中向更高的位置自动地移动的推力负荷，由环状铸件4作用很大的缩小半径的负荷，可以提高热矫正效果。另外，即使不配设这样的缓冲盘24，由于环状铸件4的热膨胀大，故加热时产生缩小半径的负荷。
接着，如图19(d)所示，将环状铸件4和约束环21装入热处理炉25，在100～400℃范围内加热，保温一定时间。加热该环状铸件4的工序可以与上述的第一发明的一实施形式大致相同地进行。
在本实施形式中，反复进行该加热处理，直至环状铸件4的内周面形状成为所希望的大小，在环状铸件4的内周面形状达到所希望的大小时，从热处理炉25中将环状铸件4和约束环21取出来，进行空冷之后，如图20(a)所示，从环状铸件4上卸下约束环21，如图21(a)和图21(b)所示，将贴在环状铸件4外周面上的金属板30去除。这样，在进行环状铸件4的半径的缩小矫正的同时，使正圆度特性也与约束环的内周面形状相吻合，可以得到现有的制造方法难以制造的、包括直至凸面R形状的高尺寸精度的环状铸件4。
然后，虽然省略了图示，但对环状铸件4的外周面进行机械加工，将其设置在反向铸模等上，制造轮胎成形用金属模。
通过这样构成，在不损坏轮胎宽度方向断面形状即凸面R形状的情况下，可以同时进行环状铸件的半径矫正和正圆度矫正，可以制造尺寸精度高的轮胎成形用金属模。另外，在本实施形式中，不需要NC立铣刀加工等NC加工，全部机械加工可以用通用的车床等进行。
而且，在本实施形式中，也可以如图15所示那样在机械加工后的环状铸件4的外周面上形成在轮胎中心轴31方向上延伸的槽部29。通过这样构成，可以得到与上述第一发明的一实施形式同样的效果。
以下，通过实施例对本发明更具体地进行说明，但本发明并不因这些实施例而受到任何限制。
通过全部实施例，制造了如图22所示那种形状的、轮胎尺寸为205/65R15的2P模型类型的轮胎成形用金属模10。基本块种类由S.M.L三种构成，块数S为11个，M为13个，L为12个。另外，不进行细缝花纹等的填充。
作为轮胎成形用金属模的基本制造方法，采用石膏铸造法，设定收缩率为11/1000～15/1000，各部位多少有些变化。石膏铸模的材料采用将USG公司制的ハイドロパ一ム发泡石膏的混水率为70重量％、发泡增量为60％进行调合而成的材料。铸造用合金采用AC4C合金(7％Si，1％Cu，0.5％Fe，0.4％Mg，其余为Al)，铸造方法为重力铸造(浇入方式)。
(实施例1)首先，制作了图23(a)所示那样的，构成其内周面的圆的直径增大0.5mm(0.7/1000)的环状铸件4。将该环状铸件4的冒口5部分切削、去除，在轮胎宽度方向上4处、圆周方向上72处，合计288处测定了图23(b)所示那样的环状铸件4的铸态状态的内周面实测半径。测定结果示于表1。
表1
根据所得到的测定结果，对该环状铸件4的外周面进行机械加工而成为曲面，该曲面是这样构成的，即，将从实测半径(Rj)扣除平均半径(Ra)的值的1.5倍之值(1.5((Rj)-(Ra)))，和从平均半径(Ra)扣除目标半径(Rn)的值((Ra)-(Rn))的合计值(1.5((Rj)-(Ra))+(Ra)-(Rn))加在从轮胎中心轴到分别含有实测半径(Rj)的直线与假定回转体的曲面交叉的第2定点的距离(D)之后的长度((D)+n((Rj)-(Ra))+(Ra)-(Rn))，作为各自的半径构成的曲面，该假定回转体曲面是为了成为具有最小值约20mm的加工余量的外周形状而假定的、以轮胎中心轴为中心的假定回转体曲面。在本实施例中，各点数据之间近似地用通过三点的二次曲线连接起来。另外，机械加工用5轴加工机进行。
将机械加工后的环状铸件4嵌入如图24所示那样形状的约束环21(S50C制)内，与图12(b)所示的方法一样，在250℃温度下进行4小时加热后，进行空冷。进行加热处理后，从约束环21上取下环状铸件4，测定了环状铸件4的内周面半径。结果示于表2。
表2
如表2所示，加热处理后的环状铸件4，在其半径、正圆度及凸面R形状方面都比铸态状态的形状具有高的精度。
(实施例2)首先，制作了如图23所示那样的、与在实施例1中制作的环状铸件4相同形状的环状铸件4。在轮胎宽度方向上3处，圆周方向上24处，共计72处测定了该环状铸件4的铸态状态的内周面实测半径。将测定结果示于表3。
表3
然后，对该环状铸件4的外周面进行机械加工而成为相对于所希望的轮胎形状具有最小值约20mm的加工余量的外周形状。
然后，将大小为10×10mm的铍铜薄板(BeA25)构成的金属板，通过冲击焊方法贴在机械加工后的环状铸件4的、与测定了实测半径(Rj)的各部位相对应的外周面上，该金属板的厚度相当于以下值从实测半径(Rj)扣除环状铸件4的内周面上的内切圆的半径(Rs)之值的1.5倍的值(1.5((Rj)-(Rs)))、和从内切圆的半径(Rs)扣除目标半径(Rn)的值((Rs)-(Rn))的合计值(1.5((Rj)-(Rs))+(Rs)-(Rn))。
将这样构成的环状铸件4嵌入如图24所示那样形状的约束21(S50C制)内，与图19所示的方法一样，在250℃温度下进行4小时的加热后，进行空冷。进行加热处理后，从约束环上取下环状铸件4，对环状铸件4的内周面半径进行了测定。将结果示于表4。
表4
如表4所示，加热处理后的环状铸件4的半径、正圆度及凸面R形状都比铸态状态形状的精度高。
(实施例3)首先，制造如图25所示那样的、构成其内周面的圆的直径增大0.5mm(0.7/1000)的环状铸件4。在轮胎宽度方向4处、在圆周方向72处，共计288处测定了该环状铸件4的铸态状态的内周面实测半径。将测定结果示于表5。
表5
对该环状铸件4的外周面进行机械加工而成为与实施例1一样的曲面，然后在该环状铸件的外周面上，按16个等间距形成了如图26所示那样的宽3mm的槽部29。其后，进行与实施例1一样的加热处理后，从约束环21(参照图24)上取下环状铸件4，测定了环状铸件4的内周面半径。将结果示于表6。
表6
如表6所示，加热处理后的环状铸件4，在其半径、正圆度及凸面R形状方面都比铸态状态的形状具有高的精度。
权利要求
1.一种轮胎成形用金属模的制造方法，是形成作为其表面形状而具有构成轮胎的表面形状的一部分的形状的数个部分铸模，将数个上述部分铸模组合成为上述轮胎的形状而形成总体铸模，用铸框围住上述总体铸模，将溶液浇入上述总体铸模与上述铸框之间的间隙内使之硬化而铸造铸件，这样，制造作为上述轮胎的反向模的轮胎成形用金属模的制造方法，其特征在于，将上述铸件铸造成构成其内周面的圆的半径比目标半径(Rn)大规定量，将上述铸件的外周面形状机械加工成按下述方法进行定义的曲面X，将机械加工后的上述铸件，以其外周面与约束环的内周面相接触的方式进行嵌入，该约束环由热膨胀系数比上述铸件小、且屈服强度高的材料制成，通过在100～400℃温度下进行加热，使上述铸件的上述内周面半径缩小，与此同时，使其正圆度特征提高，曲面X将从实测半径(Rj)减去平均半径(Ra)的值的n倍(n为1以上的实数)之值(n((Rj)-(Ra)))、和从上述平均半径(Ra)减去上述目标半径(Rn)的值((Ra)-(Rn))的合计值(n((Rj)-(Ra))+(Ra)-(Rn))加在从轮胎中心轴到分别含有上述实测半径(Rj)的直线与假定成具有2～30mm的加工余量的外周形状的、以上述轮胎中心轴为中心的假定回转体的曲面Y交叉的第2定点的距离(D)之后的长度((D)+n((Rj)-(Ra))+(Ra)-(Rn))作为各自的半径构成的曲面。(在此，实测半径(Rj)从含有上述圆的中心的轴(轮胎中心轴)，到分别与上述轮胎中心轴垂直、且以相互间保持规定间距的方式假定的规定数的假定平面分别与上述铸件的内周面交叉的曲线上的规定数的第1定点为止，以该距离为最短距离测定的各自的长度；平均半径(Ra)将上述实测半径(Rj)进行加法平均而计算出的长度)
2.一种轮胎成形用金属模的制造方法，是形成作为其表面形状而具有构成轮胎的表面形状的一部分的形状的数个部分铸模，将数个上述部分铸模组合成为上述轮胎的形状而形成总体铸模，用铸框围位上述总体铸模，将溶液浇入上述总体铸模与上述铸框之间的间隙内使之硬化而铸造铸件，这样，制造作为上述轮胎的反向模的轮胎成形用金属模的制造方法，其特征在于，将上述铸件铸造成构成其内周面的圆的半径比目标半径(Rn)大规定量，将上述铸件的内周面划分成8～72等分，对划分后的各部分测定实测半径(Rj)，对上述铸件的外周面形状进行机械加工，以成为相对于所希望的轮胎形状具有2～30mm的加工余量的外周形状，在进行机械加工后的上述铸件的、与测定了上述实测半径(Rj)的各部位相对应的上述外周面上，贴上按下述方法定义的厚度为Z的金属板，将贴有上述金属板的上述铸件，以其外周面与约束环的内周面相接触的方式进行嵌入，该约束环由热膨胀系数比上述铸件小、且屈服强度高的材料制成，通过在100～400℃温度下进行加热，使上述铸件的内周面半径缩小，与此同时，使其正圆度特性提高，厚度Z相当于从上述实测半径(Rj)减去上述铸件的上述内周面上的内切圆的半径(Rs)之值的n倍(n为1以上的实数)的值(n((Rj)-(Rs)))、和从上述内切圆的半径(Rs)减去上述目标半径(Rn)的值((Rs)-(Rn))的合计值(n((Rj)-(Rs))+(Rs)-(Rn))的厚度。(在此，实测半径(Rj)从含有上述圆的中心的轴(轮胎中心轴)，到分别与上述轮胎中心轴垂直、且以相互间保持规定间距的方式假定的规定数的假定平面分别与上述铸件的内周面交叉的曲线上的规定数的第1定点为止，以该距离为最短距离测定的各自的长度)
3.根据权利要求1或2所述的轮胎成形用金属模的制造方法，在经过机械加工的上述铸件的外周面上形成有在上述轮胎中心轴方向上延伸的槽部。
全文摘要
提供一种轮胎成形用金属模的制造方法，该制造方法可在不损坏轮胎的宽度方向断面形状即凸面R形状的情况下，同时进行环状铸件的半径矫正和正圆度矫正。该轮胎成形用金属模的制造方法的特征在于，对通过铸造所得到的环状铸件(4)的外周面进行机械加工而成为所希望的形状(曲面Y)，将对外周面进行机械加工后的环状铸件(4)以其外周面与约束环(21)的内周面相接触的方式进行嵌入，该约束环由热膨胀系数比环状铸件(4)小、且屈服强度高的材料制成，通过在100～400℃温度下进行加热，便使环状铸件(4)的内周面半径缩小，与此同时，使其正圆度特性提高。
文档编号B29L30/00GK1490140SQ0315562
公开日2004年4月21日 申请日期2003年8月29日 优先权日2002年8月30日
发明者石原泰之 申请人:日本碍子株式会社