一种自控排气装置及轮胎模具的制作方法

本发明涉及模具排气技术领域，具体涉及一种自控排气装置及轮胎模具。

背景技术：

在轮胎硫化过程中，为了使模具型腔内的空气得以释放出来，从而使橡胶能够均匀地分布于模具中，现有的轮胎模具均在模具型腔上开设有多个排气孔，通常是采用钻孔加工来形成所需的排气孔。

由于钻孔工序完成后还需要对孔端的毛刺进行修整，增加了模具制造工序，提高了模具的制造成本；另一方面，在硫化过程中，由于胎面区域的排气是通过圆形气孔来排出的，这些气孔通常位于模具内胎顶面，且贯通穿设至模具外表面，在高压和高热的情况下，未硫化的生胶会被挤压至模具胎顶腔外，当空气从模具里排出后，橡胶被挤进钻设的排气孔内形成胶毛，轮胎脱模时，这些胶毛一部分可能会断在模具排气孔内，再次进行轮胎硫化时，会妨碍型腔内空气的排出，进而导致橡胶不能完全充满整个模具型腔。

为了避免此种情况，需要将轮胎模具从生产线卸下以进行清洗。一般的清洗作业是使用钻头将每个气孔里的橡胶钻出，非常耗时，影响生产效率；在硫化好的轮胎上，大部分胶毛随着脱模而立于轮胎上，为去除胶毛，而不得不设专人及相应设备进行修剪，不但影响轮胎的外观质量，而且浪费了胶料，增加了生产成本。

目前市场上出现了一些采用机械式排气不排胶装置装入排气孔中，其排气孔处一般设有弹性芯轴，通过该芯轴将排气孔堵住，由于芯轴顶部一般设为倒圆锥体，因此不可避免会有一点胶进入，并且该机械结构，随着长时间使用，其芯轴弹性也会改变，并且一旦出现该机械式排气不排胶装置故障，将无法立刻发现处理，影响最终的轮胎外观。

技术实现要素：

对于现有技术中问题，本发明提供的一种自控排气装置及轮胎模具，解决橡胶制品硫化时，胶料进入排气孔产生的胶毛问题和排气孔堵塞问题，进一步提高排气性能和排气装置的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种自控排气装置，包括套壳和顶杆，所述套壳内设有排气孔，所述排气孔内设有弹簧，所述弹簧将顶杆弹性限位在套壳内，所述排气孔内设有驱动装置，所述顶杆由驱动装置推动，所述顶杆底部设有传感器，所述驱动装置通过传感器反馈的信号驱动顶杆轴向运动，所述顶杆通过轴向运动推动胶料并封堵排气孔排气。

作为优选的技术方案，所述排气孔设为阶梯孔，所述排气孔一端设为进气孔，所述进气孔与所述顶杆密封配合。

作为优选的技术方案，所述进气孔设为圆柱孔或者是圆台孔，与所述进气孔配合的顶杆端分别设为圆柱体或者是圆台体。

作为优选的技术方案，所述排气孔内与所述进气孔连通处设为排气腔，所述排气腔直径大于所述排气腔内顶杆的直径。

作为优选的技术方案，所述排气腔另一端设有弹簧腔，所述弹簧腔与排气腔之间设有弹簧限位台，所述弹簧限位台处通孔的直径大于与通孔配合的顶杆的直径。

作为优选的技术方案，所述弹簧腔内设有第Ⅰ弹簧套设在顶杆上，所述第Ⅰ弹簧的最大直径小于弹簧腔的直径，所述顶杆设有台阶轴，所述第Ⅰ弹簧卡设在台阶轴和弹簧限位台之间。

作为优选的技术方案，所述弹簧腔另一端设有驱动腔，所述驱动腔与弹簧腔之间设有驱动限位台，所述驱动腔的直径大于台阶轴的直径。

作为优选的技术方案，所述驱动装置设为电磁驱动，所述驱动腔内固定有电磁线圈，所述电磁线圈和套壳之间设有绝缘层。

作为优选的技术方案，所述排气孔另一端设有挡板，所述挡板上设有第Ⅱ弹簧，所述第Ⅱ弹簧卡设在挡板和顶杆底部之间，所述传感器设为控制触点，所述控制触点受第Ⅱ弹簧弹力隔开一段距离。

作为优选的技术方案，所述控制触点连接有控制线路，所述控制线路另一端连接有控制器，所述控制器与电磁线圈之间设有电磁线路。

作为优选的技术方案，所述顶杆底部设有绝缘垫，所述控制触点安装在绝缘垫上，所述挡板也设为绝缘挡板，所述挡板底部设有弹性挡圈限位。

作为优选的技术方案，所述排气腔内顶杆处径向开设排气眼，所述顶杆内部轴向开设排气眼，所述挡板底部开设排气眼，排气眼之间相通构成排气道。

一种自控排气轮胎模具，包括如上述的自控排气装置、花纹块和侧板，所述花纹块和侧板内设有排气通道，所述排气通道内固定连接上述的自控排气装置。

作为优选的技术方案，所述套壳固定在模具的排气通道内，套壳顶部与模具内部型腔面平齐，所述顶杆轴向伸出进气孔时，顶杆顶部与套壳顶部及模具内部型腔面平齐。

作为优选的技术方案，所述自控排气装置安装在花纹块和侧板内排气通道的前部。

该发明的有益之处在于：

1.该装置通过电磁线圈和控制触点实现了排气可控性，判断当有胶料进入进气孔后电磁线圈驱动顶杆将胶料推出进气孔，避免了胶料进入进气孔内，从而不会出现胶毛的现象，排气装置免堵塞、免清洗，延长了该装置的使用寿命。

2.通过利用第Ⅰ弹簧和第Ⅱ弹簧，使排气状态和触点接触达到平衡，直到胶料压迫受力平衡被打破顶杆将快速反馈。

3.实现了信息的自我反馈，排气过程精度及效率大大提高。

4.电磁线圈周围以及控制触点周围采用绝缘材料进行防护，保证了电磁传递以及控制效果。

5.该装置不仅适用于轮胎表面硫化，还适用于所有橡胶模具，适用范围广。

附图说明

图1为一种自控排气装置的结构示意图；

图2为一种自控排气轮胎模具的带控制器的结构示意图；

图3为一种自控排气轮胎模具气体排放过程示意图；

图4为一种自控排气轮胎模具的部分断面结构示意图；

图5为一种自控排气轮胎模具的部分断面结构一处放大示意图。

图中：1-套壳、2-顶杆、3-第Ⅰ弹簧、4-电磁线圈、5-绝缘层、6-磁铁、7-台阶轴、8-弹性挡圈、9-挡板、10-电磁线路、11-控制线路、12-控制触点、13-第Ⅱ弹簧、14-绝缘垫、15-驱动腔、16-驱动限位台、17-弹簧腔、18-弹簧限位台、19-排气眼、20-排气腔、21-进气孔、22-型腔面、23-控制器、24-排气通道、25-花纹块、26-侧板。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种自控排气装置，包括套壳1和顶杆2，所述套壳1内设有排气孔，所述排气孔内设有弹簧，所述弹簧将顶杆2弹性限位在套壳1内，所述排气孔内设有驱动装置，所述顶杆2由驱动装置推动，所述顶杆2底部设有传感器，顶杆2在轮胎硫化过程中会受到胶料的挤压，所述驱动装置通过传感器反馈的信号驱动顶杆2轴向运动，所述顶杆2通过轴向运动封堵排气孔排气，并将胶料推出排气孔，实现了排气可控性。

所述排气孔设为阶梯孔，所述排气孔一端设为进气孔21，所述进气孔21与所述顶杆2密封配合。进一步，所述进气孔21设为圆柱孔或者是圆台孔，与所述进气孔21配合的顶杆2端分别设为圆柱体或者是圆台体，该结构保证了硫化过程的密封效果。

所述排气孔内与所述进气孔21连通处设为排气腔20，所述排气腔20直径大于所述排气腔20内顶杆2的直径。

所述排气腔20另一端设有弹簧腔17，所述弹簧腔17与排气腔20之间设有弹簧限位台18，所述弹簧限位台18处通孔的直径大于与通孔配合的顶杆2的直径，所述弹簧腔17内设有第Ⅰ弹簧3套设在顶杆2上，所述第Ⅰ弹簧3的最大直径小于弹簧腔17的直径，所述顶杆2设有台阶轴7，所述第Ⅰ弹簧3卡设在台阶轴7和弹簧限位台18之间，第Ⅰ弹簧3的弹性保证了进气孔21处于打开状态。

所述弹簧腔17另一端设有驱动腔15，所述驱动腔15与弹簧腔17之间设有驱动限位台16，所述驱动腔15的直径大于台阶轴7的直径，所述驱动装置设为电磁驱动，所述驱动腔15内固定有电磁线圈4，所述电磁线圈4和套壳1之间设有绝缘层5，所述台阶轴7外圈设有磁铁6，磁铁6可加强电磁力，电磁线圈4周围采用绝缘材料进行防护，保证了电磁传递以及控制效果。

所述排气孔另一端设有挡板9，所述挡板9上设有第Ⅱ弹簧13，所述第Ⅱ弹簧13卡设在挡板9和顶杆2底部之间，所述传感器设为控制触点12，所述控制触点12受第Ⅱ弹簧13弹力隔开一段距离，第Ⅰ弹簧3和第Ⅱ弹簧13的弹性保证了顶杆2处在相对受力平衡的状态，一旦受到外力打破了平衡，接触到顶杆2底部的控制触点12，电磁线圈4便会通电。

如图2所示，所述控制触点12连接有控制线路11，所述控制线路11另一端连接有控制器23，所述控制器23与电磁线圈4之间设有电磁线路10，控制器23既可以安装在排气通道内，也可以将所有排气通道内的排气装置的控制器23进行集成，统一控制处理。

所述顶杆2底部设有绝缘垫14，所述控制触点12安装在绝缘垫14上，所述挡板9也设为绝缘挡板，所述挡板9底部设有弹性挡圈8限位，控制触点12周围都采用绝缘材料防护，保证了控制触点12处信号的准确性。

所述排气腔20内顶杆2处径向开设排气眼19，所述顶杆2内部轴向开设排气眼19，所述挡板9底部开设排气眼19，排气眼19之间相通构成排气道。

如图4、图5所示，一种自控排气轮胎模具，包括如上述的自控排气装置、花纹块25和侧板26，所述花纹块25和侧板26内设有排气通道24，所述排气通道24内固定连接上述的自控排气装置。

所述套壳1固定在模具的排气通道24内，套壳1顶部与模具内部型腔面22平齐，所述顶杆2轴向伸出进气孔21时，顶杆2顶部与套壳1顶部及模具内部型腔面22平齐。

所述自控排气装置安装在花纹块25和侧板26内排气通道24的前部。

具体排气步骤：

胎胚在硫化过程中，胶料会慢慢进入到进气孔21中，并且会推动顶杆2向下移动，打破第Ⅰ弹簧3和第Ⅱ弹簧13构成的受力平衡，使顶杆2底部的控制触点12和挡板9上的控制触点12接触，此信号通过控制线路11反馈到控制器23中，控制器23通过电磁线路10给电磁线圈4通电，驱动顶杆2向上移动，第Ⅰ弹簧3被压缩，第Ⅱ弹簧13被拉伸，将进入进气孔21中的胶料推出，一直保持到轮胎硫化结束，控制器23给电磁线圈4断电，撤销对顶杆2的作用力，在第Ⅰ弹簧3和第Ⅱ弹簧13弹性作用下顶杆2重新回到受力平衡状态。

应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。