一种花纹块、轮胎活络模具及方法与流程

本公开涉及一种花纹块、轮胎活络模具及方法。

背景技术：

目前单一规格的轮胎模具只能硫化一种高宽比的轮胎，但是在现有的轮胎规格中，同一宽度，存在对应不同的高宽比的轮胎。因此，目前的轮胎生产过程中，即便轮胎的宽度不变，但当轮胎的高度发生变化时，就需要开发新规格的轮胎模具，造成轮胎厂需要储备的模具规格繁多，增加了轮胎的制造成本。

另外，对于铝质花纹块的轮胎模具，往往会出现由于胶料配方不同或者轮胎性能要求不同，导致轮胎硫化工艺不同，其中最主要的参数是硫化温度，但硫化所使用的轮胎模具却是一样规格的。铝质花纹块在不同硫化温度下，其膨胀量是不同的，目前的模具膨胀量的计算方法为(硫化温度-a℃)×相应材质的线膨胀系数(此线膨胀系数值为a℃下的值)，因膨胀量发生变化，导致轮胎模具花纹块的间隙发生变化。例如，硫化温度175℃时，轮胎模具侧板与花纹块口径配合形成的环边，以及花纹块与花纹块配合形成的竖边无间隙，此时硫化轮胎无胶边产生。但当硫化温度调整到160℃时，花纹块膨胀量减少，花纹块与花纹块之间出现竖缝，硫化的轮胎出胶边，影响轮胎外观和质量。

综上，对于每一种高宽比的轮胎或硫化温度都需要对应制作一套轮胎模具，生产成本太高，并不利于实际生产。

技术实现要素：

本公开为了解决上述问题，提出了一种花纹块、轮胎活络模具及方法，本公开在轮胎模具花纹块口径处设计可变口径装置，通过更换不同厚度的可变口径装置，实现花纹块口径尺寸变化，以调节轮胎的高宽比，实现节省模具，降低轮胎制造成本。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

一种花纹块，包括花纹块本体，所述花纹块本体的口径处可拆卸式连接有口径调整件，所述口径调整件被配置为与花纹块本体相适配，能够通过固定件与花纹块本体连接，形成的花纹块整体结构的口径尺寸随口径调整件的整体厚度不同而变化。

所述口径调整件为镶嵌块，所述镶嵌块被配置为与花纹块本体相适配，能够通过固定件与花纹块本体连接，形成的花纹块整体结构的口径尺寸随镶嵌块的厚度不同而变化。

通过更换不同厚度的镶嵌块，以实现花纹块口径尺寸变化，进而调节生产的轮胎的高宽比，这样，轮胎生产处只需要储备不同厚度的镶嵌块即可生产出不同高宽比的轮胎。同时，通过实现花纹块口径尺寸变化，也在一定程度上能够适应不同硫化温度范围，保证花纹块的膨胀量与硫化温度相适配。

作为进一步的限定，所述固定件包括定位销和连接螺钉，镶嵌块通过定位销和连接螺钉与花纹块本体定位及连接。

作为进一步的限定，所述镶嵌块的厚度选择原则为：目标镶嵌块厚度为轮胎宽度和高宽比变化量的乘积以及基准镶嵌块的厚度之和。

基准镶嵌块为轮胎高宽比最小时需要的镶嵌块。

作为进一步的限定，所述镶嵌块的厚度根据模具实际尺寸、硫化温度、镶嵌块及侧板材料的热膨胀系数计算确定，保证更换相应的厚度的镶嵌块后，在设定硫化温度下，硫化缝隙在0.02～0.04mm以内。

一种花纹块，包括花纹块本体，所述花纹块本体的口径处可拆卸式连接有镶嵌块，所述镶嵌块背面与花纹块的接触位置设置有补偿件，形成的花纹块整体结构的口径尺寸随补偿件的厚度不同而变化。

作为一种实施方式，所述补偿件为垫片，不同垫片的厚度不同。通过改变垫片的厚度，实现花纹块口径尺寸变化，保证硫化时轮胎模具侧板与花纹块及花纹块与花纹块之间无间隙，实现硫化的轮胎无胶边。

作为一种实施方式，所述补偿件为垫片，垫片的数量可调。通过改变垫片的数量，实现垫片整体的厚度的改变，进而实现花纹块口径尺寸变化，保证硫化时轮胎模具侧板与花纹块及花纹块与花纹块之间无间隙，实现硫化的轮胎无胶边。

作为一种实施方式，所述补偿件为弹性件，通过调节弹性件的压缩量，来补偿因硫化温度发生变化引起的花纹块膨胀量的变化，保证硫化时轮胎模具侧板与花纹块及花纹块与花纹块之间无间隙，实现硫化的轮胎无胶边。

作为一种实施方式，所述弹性件为弹簧。

一种轮胎活络模具，包括上述任一一种花纹块。

一种方法，在花纹块口径处可拆卸设置口径调整件，通过改变口径调整件的厚度，实现花纹块口径尺寸变化。

作为一种实施方式，口径调整件为镶嵌块，通过更换不同厚度的镶嵌块，以实现花纹块口径尺寸变化。

为调节轮胎的高宽比，轮胎的高宽比镶嵌块的厚度调整原则为：目标镶嵌块厚度为轮胎宽度和高宽比变化量的乘积以及基准镶嵌块的厚度之和。

为适配硫化温度，镶嵌块的厚度根据模具的尺寸、硫化温度、镶嵌块及侧板材料的热膨胀系数计算确定，保证更换相应的厚度的镶嵌块后，在设定硫化温度下，硫化缝隙在0.02～0.04mm以内。

作为一种实施方式，口径调整件包括镶嵌块和补偿件，所述镶嵌块与花纹块的接触位置设置补偿件，形成的花纹块整体结构的口径尺寸随补偿件的厚度不同而变化。

所述补偿件为垫片，更换调整垫片的原则，垫片厚度为硫化温度变化量/设定间隔温度*设定基准厚度。

所述补偿件为弹性件，在镶嵌块背面与花纹块之间添加弹性件，通过调节弹性件的压缩量，以补偿因硫化温度发生变化引起的花纹块膨胀量的变化。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：

本公开实现了一套模具在不同尺寸规格及不同硫化温度下都可以硫化出无胶边的轮胎，达到了一模多用。

在花纹块口径处有磨损时可以直接更换镶嵌块，达到快速维修效果，提高模具服役效率，无需再对整个花纹块进行返厂维修，延长了花纹块使用寿命。

本公开提供了多种实现方案，均能够解决轮胎的宽度不变，当轮胎的高度发生变化时需要开发新规格的轮胎模具，硫化温度不同，硫化的轮胎出胶边，影响轮胎外观和质量的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是第一种实施例的结构图；

图2是第一种实施例的应用示意图；

图3是第二种实施例的结构图；

图4是第二种实施例的应用示意图；

图5是第三种实施例的结构图；

图6是第三种实施例的应用示意图；

图7(a)-(d)是现有技术问题原理图；

图8(a)-(b)是利用第二种实施方式的应用图；

其中：1、镶嵌块，2、连接螺钉，3、花纹块，4、定位销，5、调整垫片，6、压缩弹簧，7、上侧板，8、下侧板，9、环边，10、竖边；t、镶嵌块的厚度。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。

本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。

正如背景技术中所描述的，现有的轮胎实际生产中，存在因为轮胎高宽比不同和硫化温度不同的至少两个原因，需要储备大量的不同规格的轮胎模具。

针对于此，本公开在轮胎模具花纹块口径处设计可变口径装置，例如镶嵌块，可在镶嵌块背面与花纹块的接触位置添加垫片，通过调整垫片厚度，实现花纹块口径变化，以适应不同硫化温度。或者在轮胎模具花纹块口径处设计镶嵌块，在镶嵌块背面与花纹块之间添加弹簧，通过调节弹簧的压缩量，实现花纹块口径变化，以适应不同硫化温度。

具体的，作为不同的实施例进行描述。

首先，作为可选方案，第一种实施方式，如图1所示，在花纹块口径处设计镶嵌块，镶嵌块通过连接螺钉与花纹块连接。通过更换不同厚度的镶嵌块，实现花纹块口径尺寸变化，以调节轮胎的高宽比，实现节省模具，降低轮胎制造成本。本方案同时适用钢质花纹块和铝质花纹块。

作为一种可选方式，如图2所示，镶嵌块同时通过连接螺钉和定位销与花纹块定位及连接，通过定位销的定位作用，保证镶嵌块与花纹块的顺利定位。

当本实施方案是为了解决轮胎不同高宽比的问题时，更换不同厚度的镶嵌块的原则，基准镶嵌块厚度+轮胎宽度×高宽比变化量，根据行业经验数据，轮胎常见高宽比为45％～65％，基准镶嵌块按最小的高宽比45％设计。

作为一种实例，轮胎宽度为205mm，基准镶嵌块厚度为10mm，需要把轮胎高宽比由45％变化为50％，即更换厚度为：10+205×(50％-45％)＝20.25mm的镶嵌块。

当然，可以理解的是，上述实施例提供的参数仅仅是一种示例，本领域技术可以根据具体的轮胎尺寸或工作环境等影响因素，进行参数尺寸的调整。

当本实施方案是为了解决硫化问题变化引起的问题时，更换不同厚度的镶嵌块的原则，由于不可能设置很多不同厚度的镶嵌块。比如在160℃～165℃范围内是t1，在165℃～170℃范围内是t2。具体镶嵌块的厚度根据模具实际尺寸、硫化温度、镶嵌块及侧板材料的热膨胀系数计算得出，保证变更了硫化温度及相应的镶嵌块后，硫化缝隙保证在0.02～0.04mm以内。

作为一种计算实例，花纹块材质为铝，铝热膨胀系数约24×10^-6/℃，侧板材质为钢，钢热膨胀系数约11×10^-6/℃，花纹块的口径为590mm，硫化温度在160℃-165℃范围内镶嵌块厚度t1为10mm，当硫化温度变化为165℃-170℃时，镶嵌块厚度t2＝t1+温度变化量×(铝热膨胀系数-钢热膨胀系数)×花纹块口径/2±公差≈10.02±0.01mm。补充说明：实例中，硫化温度由160℃-165℃升高到165℃-170℃，花纹块膨胀量增大，花纹块与花纹块之间先接触，花纹块口径无法接触至侧板外圆，导致模具出现环缝，所以需要增厚镶嵌块，以补偿因硫化温度变化导致的出现缝隙问题。

当然，上述计算过程，由于花纹块的材质等不同，相应的膨胀系数等参数会进行变化，同时，兼顾膨胀系数和镶嵌块厚度等，可以进行些许的补偿量的调试。

可以理解的是，上述实施例提供的参数仅仅是一种示例，本领域技术可以根据具体的轮胎尺寸或工作环境等影响因素，进行参数尺寸的调整。

可选的，作为第二种实施方式，如图3和图4所示，在花纹块口径处设计镶嵌块，镶嵌块通过连接螺钉与花纹块连接。

为了满足轮胎的不同高宽比的厚度调整原则，与第一种实施方式一致，在此就不再赘述了。

当硫化温度发生变化时，在镶嵌块背面与花纹块的接触位置添加调整垫片，以实现花纹块口径尺寸变化，保证硫化时轮胎模具侧板与花纹块及花纹块与花纹块之间无间隙，实现硫化的轮胎无胶边。

镶嵌块的厚度按最低硫化温度设计。更换调整垫片的原则，调整垫片厚度＝硫化温度变化量/5℃*0.02mm，如：当硫化温度变化0～5℃时，添加0.02±0.01mm的调整垫片；当硫化温度变化5～10℃时，添加0.04±0.01mm的垫片。

当然，上述计算过程，由于花纹块、调整垫片的材质等不同，相应的膨胀系数等参数会进行变化，同时，兼顾膨胀系数和镶嵌块厚度等，可以进行些许的补偿量的调试。

可以理解的是，上述实施例提供的参数仅仅是一种示例，本领域技术可以根据具体的轮胎尺寸或工作环境等影响因素，进行参数尺寸的调整。

可选的，作为第三种实施方式，如图5和图6所示，在花纹块口径处设计镶嵌块，镶嵌块通过定位销和连接螺钉与花纹块定位及连接。在镶嵌块背面与花纹块之间添加弹簧，通过调节弹簧的压缩量，来补偿因硫化温度发生变化引起的花纹块膨胀量的变化，保证硫化时轮胎模具侧板与花纹块及花纹块与花纹块之间无间隙，实现硫化的轮胎无胶边。

弹簧的压缩量需能满足因硫化温度变化引起的口径尺寸变化，如：硫化温度设计变化范围185～160℃，以每变化1℃压缩0.004mm，公差为±0.002mm，最小压缩量为(185-160)*0.004＝0.1mm，公差为±0.025。补充说明：当公差累计达到±0.025时，公差不再变大。

可以理解的是，上述实施例提供的参数仅仅是一种示例，本领域技术可以根据具体的轮胎尺寸或工作环境等影响因素，进行参数尺寸的调整。

在调整弹簧压缩量时，口径处设计与实施例一和实施例二有所区别，设置为锥面，锥面可以起到导向作用，保证镶嵌块不发生倾斜。

为了更加清楚的说明，如图7(a)-图7(d)所示，铝质花纹块在不同硫化温度下，其膨胀量是不同的，目前的模具膨胀量的计算方法为(硫化温度-a℃)×相应材质的线膨胀系数(此线膨胀系数值为a℃下的值)，因膨胀量发生变化，导致轮胎模具花纹块的间隙发生变化。

作为示例,相应材质为铝。

硫化温度为设计硫化温度时，轮胎模具侧板与花纹块口径配合形成的环边，以及花纹块与花纹块配合形成的竖边无间隙，此时硫化轮胎无胶边产生。但当硫化温度调整到低于设计硫化温度时，花纹块膨胀量减少，达不到要求，花纹块与花纹块之间出现竖缝，硫化的轮胎出胶边，影响轮胎外观和质量。当硫化温度调整到高于设计硫化温度时，花纹块膨胀量增加，如果超标，花纹块与花纹块之间出现环闪缝，硫化的轮胎出胶边，影响轮胎外观和质量。

通过采用本公开提供的方案，以第二种实施例为例，如图8(a)、图8(b)所示，当硫化温度产生变化时，只需要通过改变调整垫片厚度以补偿间隙变化就能够保证花纹块与花纹块之间不会出现竖缝。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。