一种轮胎成型机的成型方法与流程

本发明涉及轮胎成型技术领域，尤其涉及一种轮胎成型机的成型方法。

背景技术：

现有轮胎成型技术主要有两种形式：两次法成型工艺二次成型和一次法成型工艺一次成型。

两次法成型工艺二次成型是通过胎体鼓实现胎体组件的成型，通过带束鼓实现胎面组件的成型，然后把胎面组件以及胎体组件传递到定型鼓上实现轮胎的成型动作。但是胎体鼓不能对胎体组件进行定型工序，只能通过定型鼓完成定型步序，因此在胎体鼓向定型鼓过渡的过程中胎体组件需要从胎体鼓上移动到定型鼓上，胎体组件的胎圈需要进行二次定位，从而胎圈产生位移偏差，影响轮胎胎胚成型精度，导致轮胎质量受到影响。

一次法成型工艺是胎面组件在带束鼓上实现贴合成型，胎体组件在成型鼓上实现贴合成型，然后把胎面组件传递到成型鼓上实现轮胎成型动作，由于轮胎是一次成型，轮胎胎圈没有移动，因此轮胎成型过程中人工干预少，精度控制高；但这种成型工艺无法满足高断面的轮胎的生产。

一般来说将高断面的轮胎安排在二次法成型工艺设备中生产，但两次法成型设备的精度没有一次法成型设备的精度高，从而影响轮胎质量。

有鉴于此，有必要提供一种改进的轮胎成型机的成型方法以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够高效率地、高质量地成型轮胎的成型方法。

为实现上述目的，本发明提供一种轮胎成型机的成型方法，所述轮胎成型机包括成型胎面组件的带束鼓、成型胎体组件的成型鼓、辅助成型单元、复合装置、带束鼓驱动箱以及成型鼓驱动箱，所述带束鼓驱动箱控制所述带束鼓旋转或移动、所述成型鼓驱动箱控制所述成型鼓旋转或移动；所述成型鼓包括鼓轴、设置在所述鼓轴上的两个侧鼓以及位于所述两个侧鼓轴向内侧的中鼓，所述中鼓的轴向宽度可变化，所述中鼓具有收缩状态和扩张状态，所述中鼓具有圆周表面，所述中鼓在扩张或收缩状态下，所述圆周表面均为连续封闭的表面；所述侧鼓包括胎圈支撑单元和反包单元，所述轮胎成型鼓的成型方法包括如下步骤：

步骤1，旋转所述成型鼓将胎体料卷取在所述成型鼓的圆周表面；

步骤2，所述中鼓处于扩张状态，将两个胎圈分别套设在胎体料上；

步骤3，所述中鼓处于扩张状态，所述反包单元将胎圈轴向外侧的胎体料反包至胎体料上；

步骤4，所述中鼓处于扩张状态，在反包后的胎体料的周向表面贴合胎侧，辅助成型单元对胎侧圆周表面进行滚压，然后将胎侧正包入胎体料形成胎体组件；

步骤5，所述成型鼓驱动箱对胎体组件充气，同时，所述肩部轴向朝向中部移动，以对胎体组件进行定型宽；

步骤6，所述胎面组件的内圆周面与胎体组件的外圆周面贴合，所述复合装置辅助所述成型鼓将胎面组件与胎体组件滚压复合以形成轮胎胎胚。

进一步地，所述辅助成型单元包括两个下压辊，所述步骤4还包括在对胎体料进行正包之前，所述下压辊自所述中鼓轴向朝向中心移动滚压胎侧。

进一步地，所述胎圈具有三角胶，步骤3中，在所述反包单元将胎圈轴向外侧的胎体料反包至胎体料上之后，所述下压辊滚压被反包后的三角胶。

进一步地，所述辅助成型单元包括正包压辊，所述步骤4还包括：

在对三角胶进行滚压之后，所述侧鼓轴向远离所述中鼓移动以让位出一空间，所述正包压辊可移动至所述空间内，并将超出胎体料边缘的部分胎侧滚压贴合于胎体料。

进一步地，步骤5中，所述中鼓包括固定设置在所述鼓轴径向外侧的中部及位于所述中部轴向两侧的两个肩部，所述肩部与所述侧鼓相连，所述肩部与所述侧鼓可同步朝向中部轴向移动。

进一步地，所述轮胎成型机还包括可轴向移动的胎圈定位装置，所述步骤2还包括：

所述胎圈定位装置承载、定位两个胎圈，并轴向移动至所述成型鼓的指定位置。

进一步地，所述步骤2还包括：当所述胎圈定位装置将胎圈移动至所述成型鼓的指定位置时，所述胎圈支撑单元径向扩张周向锁定胎圈。

进一步地，在所述步骤1至步骤5任一步骤进行的同时，所述轮胎成型机的轮胎成型方法还包括：所述带束鼓将设置在其上的胎面组件传递至所述复合装置内。

进一步地，所述复合装置包括中心压辊及肩压辊，所述步骤6还包括：当所述胎面组件的内圆周面与所述胎体组件的外圆周面刚接触贴合后，所述成型鼓旋转，所述中心压辊和所述肩压辊滚压所述胎面组件与所述胎体组件的贴合处使得两者紧密贴合以形成轮胎胎胚。

进一步地，所述复合装置还包括抓手，所述步骤6还包括：当所述肩压辊滚压所述轮胎胎胚的胎肩后，所述抓手周向固定所述轮胎胎胚，所述中鼓径向收缩复位。

本发明的有益效果是：成型鼓卷料完成后，通过中鼓径向涨缩，在反包工序中可满足胎圈定位功能；又通过两个侧鼓的轴向相背移动，使得侧鼓和中鼓之间让位出一个空间可供成型机进行正包滚压动作，然后通过在正包后的胎体料上贴胎侧，将胎侧与正包后的胎体料进行滚压，使得胎侧与胎体料紧密结合，避免胎侧与胎体料之间产生泡沫，提高轮胎成型质量。在充气定型的过程中，侧鼓与肩部相连，可同步轴向移动，以获得准确的轮胎定型宽，进一步的，复合装置可以与成型鼓配合，完成胎面组件与胎体组件的复合，从而实现一次成型轮胎胎胚。相对于现有技术，本发明的成型方法可以一次自动成型轮胎胎胚，不需要人工或机械辅助取下胎体鼓上的胎体组件放置在定型鼓上充气定型，避免了胎体组件的胎圈二次移动，从而提高轮胎的质量。

附图说明

图1是本发明轮胎成型机的俯视示意图。

图2是本发明轮胎成型鼓在收缩状态下的立体图。

图3是图2中轮胎成型鼓的主视图。

图4沿图3中c-c线的剖视图。

图5是图2中轮胎成型鼓在侧鼓处于张开状态下的立体图。

图6是本发明轮胎成型鼓在涨起状态下的立体图。

图7是图6中轮胎成型鼓在侧鼓处于张开状态下的立体图。

图8是中鼓在处于涨起状态下的局部立体图。

图9是图8示出的中鼓的局部立体图。

图10是中鼓的中部鼓瓦在涨起状态下的侧视图。

图11是中鼓的中部鼓瓦在收缩状态下的侧视图。

图12是本发明轮胎成型鼓的示意图。

图13是在图12所示成型鼓外放置胎体料后的局部示意图。

图14是胎圈定位装置连同胎圈置于图13所述成型鼓及胎体料外围的示意图。

图15是图14所示成型鼓的中鼓扩张后的示意图。

图16是图15所示轮胎成型鼓的胎圈支撑单元扩张后及胎圈定位装置侧向抵靠中鼓的示意图。

图17是图16所示成型鼓的胶囊充气反包后的示意图。

图18是图17所示胶囊放气后贴于成型鼓外示意图。

图19是图18所示成型鼓反包胎圈后胎圈三角胶被下压辊滚压的示意图。

图20是将两个胎侧放置于图19所示胎体料两侧的示意图。

图21是对放置于图20所示胎体料两侧的胎侧进行滚压的示意图。

图22是图21所示成型鼓正包压辊上的胎侧被正包压辊滚压的示意图。

图23是图22所示胎体组件充气定型及胎面组件位于胎体组件外围的示意图。

图24是中心压辊对胎面组件与胎体组件的复合处进行滚压的示意图。

图25是肩压辊对胎肩部位进行滚压的第一状态示意图。

图26是肩压辊对胎肩部位进行滚压的第二状态示意图。

图27是复合装置的抓手抓取轮胎胎胚时、轮胎胎坯内进行抽真空且中鼓回缩的示意图。

图28是胎圈支撑单元回缩的示意图。

图29是卸胎完成后成型鼓的局部示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述，以下结合附图对本发明进行描述。

如图1、图23至图28所示，本发明公开一种轮胎成型机300，用于成型轮胎胎胚。该轮胎成型机包括成型鼓100、带束鼓310、复合装置320、成型鼓驱动箱330、带束鼓驱动箱340和辅助成型单元。其中，成型鼓驱动箱330可驱动成型鼓100旋转或移动，带束鼓驱动箱340可驱动带束鼓310旋转或移动，辅助成型单元可配合成型鼓100成型胎体组件9，配合带束鼓成型胎面组件8，复合装置可以接收带束鼓310上的胎面组件8，并与成型鼓100配合将胎面组件8和胎体组件9复合成轮胎胎胚。

如图1及图4所示，成型鼓驱动箱330连接成型鼓100的一端。其中，成型鼓100包括呈中空状的鼓轴1和设置于鼓轴1内的丝杠11，成型鼓驱动箱300可驱动鼓轴1及丝杠11的转动。丝杠11设有的两个螺纹旋向相反的螺纹部(未标号)，两个可轴向移动的滑移块12分别设置在两个螺纹部上，且分别设有与两个螺纹部螺纹配合，丝杠11的转动可以驱动两个滑移块12轴向相对或相背移动。

如图2至图11所示，成型鼓100还包括设置在鼓轴1上的两个侧鼓2、位于两个侧鼓2轴向内侧的中鼓3以及分别在径向上设置于鼓轴1及侧鼓2之间的两个轴套27。每个轴套27的两个轴向端分别与侧鼓2及中鼓3连接。两个侧鼓2通过滑移块12与丝杠11相连，且两个侧鼓2可在丝杠11旋转时同步相对或者相背移动。

如图2至图11所示，侧鼓2包括套设在轴套27外围且与连接杆13相连的气缸组件22以及设置在气缸组件22上的反包单元28和胎圈支撑单元21。在本实施方式中，反包单元28为气囊。

如图2至图11所示，气缸组件22包括外缸体221、内缸体222以及置于内缸体222和外缸体221之间的活塞223。其中，内缸体222和外缸体221之间形成内腔224。活塞223的一端延伸入内腔内，并将内腔224分隔成相互间隔的第一腔和第二腔。另外，活塞223固定连接轴套21及连接杆43，内缸体222紧靠轴套21且固定连接至外缸体221，内缸体222及外缸体221可相对活塞223、轴套21滑动。

当同时对两个侧鼓2中气缸组件22的第一腔供气时，内缸体222及外缸体221可以一同沿着鼓轴1在轴套21上相对活塞223朝向中鼓3移动，同时带动反包单元28和胎圈支撑单元21一起轴向移动。当同时对两个侧鼓2中气缸组件22的第二腔供气时，可实现两个侧鼓2同时远离中鼓3移动。如图2至图11所示，中鼓3包括中部31以及位于中部31轴向外侧的两个肩部32，两个肩部32可沿鼓轴1同步相对或相背移动。轴套27的轴向一端与肩部32相连。中鼓3具有收缩状态和扩张状态，具体地，中鼓3包括套设在鼓轴1上的第一驱动装置311、设置在第一驱动装置311的径向外侧的多个中部鼓瓦、设置于中部鼓瓦两端的多个同步杆以及分别安装在多个中部鼓瓦外周表面的多个盖板。

如图2至图11所示，多个中部鼓瓦包括可在圆周方向上相互间隔分布的多个第一中部鼓瓦312和多个第二中部鼓瓦313。多个同步杆包括设置于第一中部鼓瓦312两个的第一同步杆314及设置于第二中部鼓瓦313两侧的第二同步杆315。多个盖板包括设置在第一中部鼓瓦312径向外表面上的第一盖板316以及设置在第二中部鼓瓦313径向外表面上的第二盖板317。其中，第一盖板316与第二盖板317的轴向长度相同，并且第一盖板316与第二盖板317的轴向外侧边缘超过中部31，并在轴向上覆盖两个肩部32的一部分2，即第一盖板316与第二盖板317轴向延伸至两个肩部32的径向外表面。

如图2至图11所示，第一驱动装置311可驱动第一中部鼓瓦312和第二中部鼓瓦313径向移动。具体地，第一驱动装置311包括套设在鼓轴1上的基座3112、设置在基座3112内且可轴向移动的第一楔形部件3111、在第一楔形部件3111驱动下可径向移动的多个第一连接部件3113a及多个第二连接部件3113b。其中，多个第一连接部件3113a及多个第二连接部件3113b在圆周方向上依次间隔排列。第一中部鼓瓦312固定连接在第一连接部件3113a的上端，第二中部鼓瓦313固定连接在第二连接部件3113b的上端。

需要说明的是，在中鼓3处于收缩状态时，第一中部鼓瓦312收缩处于第二中部鼓瓦313径向外侧，多个第二盖板317位于多个第一盖板316径向内侧，多个第一盖板316的外周表面和肩部32的外周表面共同形成基本上封闭的圆周表面。在中鼓3的涨起过程中，由于第一中部鼓瓦312的径向移动距离小于第二中部鼓瓦313的径向移动距离，因此，在中鼓3完全涨起后，第二中部鼓瓦313与第一中部鼓瓦312具有相同的径向高度，多个第二盖板317和多个第一盖板316具有相同的径向高度，多个第一盖板316、第二盖板317和肩部32的外表面共同形成中鼓3的基本上封闭的圆周表面，可避免轮胎部件在中鼓3上贴合并在受压时产生印记。另外，第一盖板316和第二盖板317的轴向两侧分别延伸至肩部32上，可使得中部31在圆周方向上形成一个整体状的基本上封闭的圆周表面，进而使得中鼓3在整个轴向上形成都具有完整的表面形成支撑，当胎侧5贴合在已正包完成后的胎体料200上时，下压辊30可以对贴合在胎体料200上的胎侧5进行辊压，以将胎侧5与胎体料200较好地粘合。

如图2至图11所示，胎圈支撑单元21可径向收缩或扩张，以当胎圈4被输送至指定位置时，胎圈支撑单元21可径向扩张，从而径向锁定胎圈4。在本实施例中，反包单元28可以为可充气的胶囊。其中，成型鼓驱动箱330可驱动鼓轴1旋转，进而带动侧鼓2和中鼓3的旋转。成型鼓驱动箱330也可驱动丝杠11旋转，进而带动两个侧鼓2沿轴向同步相向或相背移动，这样，侧鼓2上的反包单元28和胎圈支撑单元21也同步轴向相向或相背移动。

如图2至图11所示，由于轴套27的一端与中鼓3的肩部32固定连接，因此，当成型鼓驱动箱330驱动丝杠11转动时，由于两个滑移块12分别设置在丝杠11上旋向相反的两个螺纹部上，可使得两个滑移块12能够同步相对或相背移动。连接至侧鼓2的滑移块12的轴向移动，可以带动轴套27轴向移动，进而带动两个肩部32同步沿鼓轴1轴向相对或者相背移动。如此，中鼓3的轴向宽度可以被调节，如此可以实现对胎体组件9的定型宽。

如图12至图18所示，辅助成型单元包括、与反包单元28配合的助推盘20、下压辊30、正包压辊40以及胎圈定位装置60。助推盘20可推动反包单元28进行反包。反包完成后，下压辊30用于滚压贴合在反包后的胎体料上的胎侧5。正包压辊40用于将胎侧5超过胎体料200的部分滚压至胎体料200的径向内侧。胎圈定位装置60用于将胎圈4输送至胎圈支撑单元21。如图24～图28所示，复合装置320包括中心压辊24、肩压辊25以及抓手26。中心压辊24可滚压轮胎胎胚的胎面区域以使胎面组件8与胎体组件9基本粘合。肩压辊25为两个对称设置的滚轮，两个肩压辊25可以分别上下移动、左右移动、旋转，因此肩压辊25可滚压轮胎胎胚的胎肩区域和胎侧区域，从而确保胎面组件8与胎体组件9完全复合成型。抓手26可周向抓住轮胎胎胚，从而便于卸胎。

本发明还提供一种轮胎成型机的成型方法，包括以下步骤：

如图12至图13所示，步骤1：成型鼓100旋转将胎体料200卷取在成型鼓100的圆周表面，形成筒状胎体料。本实施方式中，胎体料200为内衬层和第一帘布层复合后的胎体料，未成型之前胎体料200呈矩形扁平状，具有一定的长度。在此步骤中，成型鼓100的中鼓3处于收缩状态，两个侧鼓2分别抵靠中鼓3的两侧。当胎体料200被贴合在成型鼓100上时，胎体料200的轴向两侧边缘位于侧鼓2上。当然，根据轮胎胎胚成型的不同需要，胎体料还可以包括子口包布。

如图8、图12至图16所示，步骤2：第一驱动装置311驱动多个第一中部鼓瓦312和多个第二中部鼓瓦313同步径向向外移动，以使中鼓3处于扩张状态，预置于胎圈定位装置60上的两个胎圈4，并轴向移动至成型鼓100的指定位置。当胎圈定位装置60将胎圈4移动至成型鼓100的指定位置时，胎圈支撑单元21径向扩张并周向锁定胎圈4。在本实施方式中，该指定位置距离胎体料200轴向两侧边缘一定距离。

如图16至图19所示，步骤3：中鼓3继续处于扩张状态，反包单元28将胎圈4轴向外侧的第一胎体料210反包至两个胎圈4内侧的第二胎体料220上。具体地，先对两个胎圈4轴向外侧反包单元28进行充气，反包单元28鼓起，带动第一胎体料210鼓起。同时，助推盘20朝向中鼓3移动以推动鼓起的反包单元28朝向中鼓3移动，带动第一胎体料210贴合至第二胎体料220的外表面上，如此，胎圈4被夹置于第一胎体料210和第二胎体料220之间。胎圈4包括钢圈及包覆于钢圈外的三角胶7，三角胶7也被压入两层胎体料之间。步骤3还包括在反包单元28将第一胎体料210反包至第二胎体料220上之后，下压辊30滚压三角胶7外侧的第一胎体料210，以使得胎圈4与胎体料200能够更好的结合。

如图20至图22所示，步骤4：中鼓3继续处于扩张状态，在反包后的胎体料200的周向外表面贴合两个胎侧5。进一步地，步骤4还包括下压辊30自中鼓3轴向朝向中鼓3的轴向中心移动分别滚压两个胎侧5。如此可使得两个胎侧5与胎体料200外表面紧密贴合，避免胎侧5与胎体料200之间由于贴合不紧密而留有间隙。另外，由于中鼓3的圆周外表面为基本上封闭的圆周面，因此，在下压辊30滚压两个胎侧5的过程中，胎体料200上不会出现压痕。如此，通过滚压胎侧5的步骤，有利于提高轮胎成型质量。在其他实施方式中，根据轮胎的具体结构，还可以在胎侧5上贴合第二帘布层。

然后，胎圈支撑单元21径向收缩，侧鼓2轴向远离中鼓3移动以让位出一空间50，正包压辊40滚压在胎侧5上并可轴向朝向两侧移动至空间50内，并将超出胎体料200边缘的部分胎侧5正包滚压贴合于胎体料200的径向内侧，从而形成胎体组件9。

如图23至图29所示，步骤5：气源对胎体组件9充气，成型鼓驱动箱330通过驱动丝杠11旋转来带动两个肩部32分别轴向靠近中部31的两侧移动，以对充气后的胎体组件9进行定型宽。由于中部31上的盖板径向高于肩部32，因此，中部31上的盖板不会影响肩部32的轴向移动。

步骤6：在步骤1至步骤5任一步骤进行的同时，带束鼓310将在其上成型的胎面组件8传递至复合装置320内，当带束鼓驱动箱340驱动带束鼓310轴向移动，使得胎面组件8的内圆周面与胎体组件9的外圆周面恰好贴合后，复合装置320辅助成型鼓100将胎面组件8与胎体组件9滚压复合以形成轮胎胎胚。

具体地，对胎体组件9持续充气，已接收胎面组件8的复合装置320移动至成型鼓100的对应区域(当然在其他可替代的实施例中，也可以通过成型鼓100自动将胎体组件9对应至复合装置上的胎面组件8)，两个肩部32轴向朝向中部31移动，并使得肩部32的部分嵌入至中部31的径向内侧，直至两个胎圈4之间的距离满足定型宽的要求，此时胎面组件8内圆周面与胎体组件9外圆周面恰好贴合。当成型鼓100在成型鼓驱动箱330的驱动下转动时，中心压辊24滚压胎面组件8与胎体组件9贴合处，使得胎面组件8内圆周面与胎体组件9外圆周面紧密粘合，肩压辊25滚压轮胎胎胚的胎肩区域和胎侧区域，从而确保胎面组件8与胎体组件9完全复合成型，最终形成硫化前的轮胎胎胚。

如图23至图29所示，步骤7：中鼓3和胎圈支撑单元21径向收缩，轮胎成型机进行卸胎。具体地，轮胎胎胚成型完成后，中鼓3径向收缩以复位，胎圈支撑单元21也径向收缩复位，从而胎圈4不被锁定。由于复合装置的抓手26周向固定轮胎胎胚，因此当轮胎胎胚脱离成型鼓100后，成型鼓100移动或复合装置移动至卸胎工位，抓手26抓取轮胎胎胚，并将其放置至轮胎胎胚存放区域。

综上所述，成型鼓100卷料完成后，通过中鼓3径向涨缩，在反包工序中可满足胎圈4定位功能；又通过两个侧鼓2的轴向相背移动，使得侧鼓2与中鼓3之间让位出一个空间50可供成型机进行正包滚压动作，然后通过在正包后的胎体料上贴胎侧5，将胎侧5与正包后的胎体料200进行滚压，使得胎侧5与胎体料200紧密结合，避免胎侧5与胎体料200之间产生气泡，提高轮胎成型质量。在充气定型的过程中，侧鼓2与肩部32相连，可同步轴向移动，以获得准确的轮胎定型宽，进一步的，复合装置可以与成型鼓100配合，完成胎面组件8与胎体组件9的复合，从而实现一次成型轮胎胎胚。相对于现有技术，本发明的成型方法可以一次自动成型轮胎胎胚，不需要人工或机械辅助取下胎体鼓上的胎体组件放置在定型鼓上充气定型，避免了胎体组件的胎圈二次移动，从而提高轮胎的质量。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。