排气套、轮胎硫化模具及轮胎的制作方法

1.本实用新型涉及轮胎硫化模具技术领域，尤其涉及一种排气套、轮胎硫化模具及轮胎。


背景技术：

2.以生橡胶状态制造的胎坯要形成成型的轮胎，需要经过硫化机的进行高温高压的硫化处理。硫化机通常包括具备型腔的模具，该模具型腔中心处布置胶囊部，使用时依靠外部装卸胎装置将胎坯对中套设于胶囊部上，以实现其加热加压效果。由于胎坯在置于型腔内时，其胎坯外壁与模具型腔壁间初始是存在间隙的。在胎坯受热膨胀后，如何在排除该间隙处的空气的同时不影响到胎坯成型效果，从而保证胎坯顺利膨胀至型腔壁处而最终成型成为问题。
3.现有技术中的弹簧气套的结构，通常包括作为外壳体的套筒状阀壳，阀壳内同轴套设有柱状的芯轴，芯轴上套设有弹簧。芯轴底部与阀壳一端间构成单向档位配合，且芯轴顶端与阀壳另一端间则具备可构成单向档位配合的密封配合面，上述两个单向档位配合的限位方向彼此反向布置。实际应用时，利用在模具上开设的贯穿模具以连通型腔和外部排气设备的内孔，将弹簧气套过盈插入内孔内，并使阀壳的密封配合面所在端与型腔壁平齐设置。在硫化过程中，胎坯受热膨胀，胎坯与模具型腔壁间隙逐步缩小。由于在弹簧作用下，芯轴与阀壳的密封配合面处于打开状态，因此上述间隙内空气沿前述密封配合面的间隙而溢出，并被外部排气设备加以排除。直至轮胎完全硫化完成，轮胎与模具型腔壁无间隙，此时芯轴与阀壳的密封配合面被轮胎挤压，使得上述密封配合面完全贴合密封。在轮胎硫化完成并取出后，在弹性作用下，芯轴复位，即可准备进行新一轮硫化操作。
4.上述弹簧气套在实际使用时，存在的问题有：首先，弹簧气套作为气动件，其内弹簧常因为橡胶渗入或弹性疲劳等因素而导致卡死和损坏，又由于一个模具内往往存在大量内孔，也即弹簧气套的安装数极多，这就导致逐一整体更换的成本极高，维护安装也极为繁琐不堪。其次，由于硫化过程必然伴随高温，作为金属材质的弹簧，受高温影响后易于产生弹性失效，导致弹簧使用寿命急剧降低，这些都是对弹簧气套的实际使用效果的产生不利影响。
5.另外，在本申请人申请的另外一件专利号为“cn201920673612.5”，专利名称为“一种轮胎硫化模具用d型气套”的实用新型专利中，采用了在排气部1的顶部设置排气孔2，但由于排气部1为盲孔结构，在进行铣孔时，其孔底部需要保留一最小厚度(至少为0.4mm) 使孔底具有一定的强度，否则将导致孔底变形甚至被铣穿，另外，无论是采用铣孔或者钻孔，盲孔底部的厚度都是不均匀的，导致无法采用激光设备加工出足够数量的微孔，导致顶部的排气面积不足，只能在壳体的周边设置排气槽并在横向设置连通孔，但是这种结构导致壳体与底孔的连接强度不足，且机械加工工艺复杂，成本较高。
6.因此如何简化气套结构，提高气套的有效排气面积，减少气套的检修更换频次，提高生产效率，为本领域近年来所亟待解决的技术难题。


技术实现要素：

7.针对现有技术中存在的补足，本实用新型提供了一种排气套、轮胎硫化模具、轮胎制造方法及轮胎，其结构简单，排气快速，使用方便，提高了生产效率。
8.为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下技术方案：
9.一种排气套，用于在轮胎硫化模具中排气，具备：壳体，其内部设置有内孔；以及，微孔薄片，其形状为厚度均匀的圆形薄片，且其上设置有多个排气不排胶的微孔；所述微孔薄片固定地安装在壳体上，所述微孔是在所述微孔薄片被固定在壳体上之后加工形成，且该微孔与所述内孔连通。
10.上述技术方案还可以通过以下技术措施进一步完善：
11.作为改进，所述微孔薄片为厚度均匀的金属薄片，其厚度小于0.5mm，优选地，其厚度为0.3mm。
12.作为改进，所述微孔为圆形，其直径为0.01-0.04mm；优选地，其直径为0.025-0.035mm；更优选地，其直径为0.3mm。所述微孔的数量为400-800个；优选地，其数量为550-650个；更优选地，其数量为608个。所述微孔薄片上的排气面积为0.3-0.5mm2；优选地，其排气面积之和为0.40-0.45mm2；更优选地，其排气面积为0.43mm2。
13.作为改进，所述微孔为在径向呈放射状布置的细长槽，其宽度为0.01mm-0.05mm；优选地，其宽度为0.025mm-0.035mm；更优选地，其宽度为0.03mm。所述微孔薄片上的排气面积为0.60-1.2mm2；优选地，其排气面积之和为0.80-0.10mm2；更优选地，其排气面积为 0.95mm2。所述细长槽包括沿周向上交替设置的第一槽、第二槽和第三槽，所述第二槽的长度小于第一槽，但大于第三槽；优选地，两个相邻的所述第一槽之间设置有两个第三槽和一个第二槽，且所述第二槽的左右两侧各布置一个第三槽。
14.作为改进，所述微孔薄片为焊接或粘结在壳体端部的凹槽内。所述壳体端部设置周边具有立壁的凹槽，所述微孔薄片固定安装在该凹槽内，所述微孔薄片的外径小于立壁的内径以在二者之间形成排气不排胶的排气槽。所述排气槽的宽度为0.01mm-0.05mm；优选地，其宽度为0.025mm-0.035mm；更优选地，其宽度为0.03mm。所述排气槽的排气面积为0.1-0.4mm 2
；优选地，其排气面积为0.20-0.30mm2；更优选地，其排气面积为0.24mm2。
15.作为改进，所述微孔薄片的周边设置有至少两个沿径向延伸的定位凸点，该定位凸点在微孔薄片装入凹槽内时使得所述排气槽的宽度均匀；优选地，所述定位凸点为三个，且三个凸点的顶点处形成的外圆直径大于所述凹槽的内径。
16.作为改进，所述凹槽的底部开设有至少一个连通槽，所述排气槽经由该连通槽与内孔连通；优选地，所述连通槽为4个切槽，其半径为0.1-0.5mm；更优选地，所述连通槽的半径为0.3mm。
17.作为改进，所述排气套上具有在微孔薄片上制成有微孔之后附着在其外表面的防粘胶镀层，该防粘胶镀层是在微孔薄片上形成有微孔之后再通过等离子蒸镀方式制成的镀层。
18.本实用新型还提供一种轮胎硫化模具，具有底孔，所述底孔处紧配合地安装有上述排气套。
19.本实用新型还提供一种轮胎制造方法，其包括在上述轮胎硫化模具的型腔中设置未硫化轮胎，并对该未硫化轮胎实施加热加压从而进行硫化的工序。
20.本实用新型还提供一种轮胎，所述轮胎使用上述轮胎制造方法硫化而成。
21.由于采用了以上技术方案，本实用新型具有以下技术效果：
22.本实用新型的排气套设置了与壳体分离的微孔薄片，该微孔薄片的厚度均匀，可以方便地加工出排气不排胶的微孔，从而显著增加了有效排气的微孔数量，和专利 cn201920673612.5相比，本专利的微孔数量可以增加50％左右，微孔的数量越多，排气套的排气效率越高，从而进一步提高轮胎的质量。此外，本实用新型的微孔薄片是在固定至壳体上之后再加工形成微孔，从而防止在加工过程中，部分微孔被堵塞导致有效排气的微孔数量减小。
23.还需要说明的是，本实用新型在微孔薄片的周边还设置了排气槽，进一步提高了排气套的有效排气面积，且加工方便，工艺简单，大大降低了成本。
24.此外，本实用新型的排气套无弹性结构，因此有效避免了弹簧气套容易被溢胶卡死以及疲劳失效的问题，大大减少了检修频次，显著提高了生产效率。且本实用新型的气套结构简单，成本较低，使用时将其压入底孔中即可，十分方便。
附图说明
25.图1是实施例一的整体结构视图。
26.图2是实施例一的微孔薄片的结构视图。
27.图3是实施例一的壳体的结构视图
28.图4是实施例一的截面视图。
29.图5是实施例二的整体结构视图。
30.图6是实施例二的微孔薄片的结构视图。
31.图7是实施例三的整体结构视图。
32.图8是实施例四的截面视图。
33.附图标记说明：
34.1.壳体；101.内孔；102.凹槽；103.连通槽；2.微孔薄片；201.微孔；202.定位凸点； 203.第一槽；204.第二槽；205.第三槽；3.排气槽；4.模芯。
具体实施方式
35.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以各种不同的配置来布置和设计。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
37.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。
40.实施例一：
41.如图1至5所示的排气套，其安装在轮胎硫化模具的底孔中用于排气，其包括壳体1和微孔薄片2，壳体1的内部设置有内孔101。微孔薄片2的形状为厚度均匀的圆形薄片，且其上设置有多个排气不排胶的微孔201；所述微孔薄片2固定地安装在壳体1上，所述微孔 201是在所述微孔薄片2被固定在壳体1上之后加工形成，且该微孔201与所述内孔101连通。
42.如图2所示，所述壳体1端部设置周边具有立壁的凹槽102，凹槽102的深度为0.31mm，其略大于微孔薄片2的厚度，以防止在将微孔薄片2镶嵌至壳体1上时时由于镶嵌工具对顶面的敲击导致微孔薄片2上的微孔堵塞。所述凹槽102的底部开设有至少一个连通槽103，所述排气槽3经由该连通槽103与内孔101连通；在本实施例中，所述连通槽103为4个切槽，其半径可以为0.1-0.5mm，作为优选，本实施例中的所述连通槽103的半径为0.3mm。在其它实施方式中，可以根据排气的需要改变连通槽103的数量和尺寸。
43.如图3所示，微孔薄片2为为机械加工制成的金属薄片，其厚度小于0.5mm，在本实施例中，其厚度为0.3mm，厚度较小的金属薄片更有利于采用激光设备加工出微孔201。微孔 201为圆形，其直径为0.01-0.04mm；优选地，其直径为0.025-0.035mm；在本实施例中，直径为0.3mm。所述微孔201的数量为400-800个；优选地，其数量为550-650个；在本实施例中，微孔201的数量为608个。所述微孔薄片2上的排气面积为0.3-0.5mm2；优选地，其排气面积之和为0.40-0.45mm2；在本实施例中，全部微孔201的总排气面积为0.43mm2，也即s＝608*πr2＝608*3.14*0.0152＝0.43mm2。需要说明的是，在该数值范围内，可以有效平衡微孔201的数量和直径的关系，达到高效排气的目的，又不会导致溢胶。
44.需要补充的是，所述微孔薄片2的周边设置有至少两个沿径向延伸的定位凸点202，该定位凸点202在微孔薄片2装入凹槽102内时使得所述排气槽3的宽度均匀；在本实施例中，所述定位凸点202为三个，且三个定位凸点202的顶点处形成的外圆直径大于所述凹槽102的内径，但二者的尺寸相差不大，略微施加一定的力就可以将微孔薄片2装入凹槽 102内且不会自由脱落即可。
45.如图4所示，所述微孔薄片2为焊接或粘结在壳体1端部的凹槽102内。若采用焊接方式，微孔薄片2可以采用微型碰焊/超声波焊接/激光焊接等，本实施例中采用了超声波焊接将微孔薄片2焊接在凹槽102内。所述微孔薄片2固定安装在该凹槽102内。为了进一步增加排气面积，本实用新型的微孔薄片2的外径小于立壁的内径以在二者之间形成排气不排胶的排气槽3。所述排气槽3的宽度为0.01mm-0.05mm；优选地，其宽度为 0.025mm-0.035mm；在本实施例中，排气槽3的宽度为0.03mm。所述排气槽3的排气面积为 0.1-0.4mm2；优选地，其排气面积为0.20-0.30mm2；在本实施例中，排气槽3的排气面积为0.24mm2。需要说明的是，除了排气槽3中的三个定位凸点202外，排气槽3整体为宽度均匀的圆环形通槽，其底部通过
连通槽103与内孔101连通。
46.需要说明的是，由于微孔201和排气槽3的尺寸在合理的范围，使得气体可以自由通过，但是张力更大的橡胶液体却无法通过，微孔201不会被堵塞从而起到既能有效排气，又不会导致溢胶，从而达到去除轮胎胎毛的作用，节省橡胶材料同时极大提升轮胎外观品质，让轮胎行驶更为安全。
47.作为改进，为了防止橡胶粘附在排气套的外表面不容易清理，本实施例中的排气套的外表面附着有防粘胶镀层，该防粘胶镀层是在微孔薄片2上形成有微孔201之后再制成的镀层。该镀层是通过等离子蒸镀工艺形成在排气套的外表面，其厚度为微米级的，大约5-10 μm，具体厚度尺寸以实测为准。
48.实施例二：
49.如图5和图6所示，本实施例提供另一种可实施的排气套，其结构和实施例一基本相同，所示不同之处在于，所述微孔201为在径向呈放射状布置的细长槽，其宽度为 0.01mm-0.05mm；优选地，其宽度为0.025mm-0.035mm；本实施例中，其宽度为0.03mm。所述微孔薄片2上的排气面积为0.60-1.2mm2；优选地，其排气面积之和为0.80-1.0mm2；本实施例中，其排气面积为0.978mm2。在本实施例中，细长槽均呈圆弧状，在同一圆的圆周上，布置有多个相互间隔的弧形细长槽，且在径向方向上，同心圆的直径逐渐增加，其周长也逐渐增大，为增大排气面积，处于外圈的细长槽的长度长于处于内圈的细长槽的长度。同时，为了提高微孔薄片2与壳体1的结合强度，位于最外侧的两圈细长槽在径向上的间隔显著大于其它圈细长槽之间的间隔距离。
50.本实施例相比实施例一具有容易加工的优点，且其排气面积可以比实施例一增加一倍以上，可以显著提高排气效率。
51.实施例三：
52.如图7所示，本实施例提供另一种可实施的排气套，其结构和实施例一基本相同，所示不同之处在于，所述微孔201为在沿多个同心圆的圆周方向上间隔布置的细长槽，其宽度为0.01mm-0.05mm；优选地，其宽度为0.025mm-0.035mm；本实施例中，其宽度为0.03mm。所述微孔薄片2上的排气面积为0.60-1.2mm2；优选地，其排气面积之和为0.90-1.0mm2；本实施例中，其排气面积为0.95mm2。所述细长槽包括沿周向上交替设置的第一槽203、第二槽204和第三槽205，所述第二槽204的长度小于第一槽203，但大于第三槽205；优选地，两个相邻的所述第一槽203之间设置有两个第三槽205和一个第二槽204，且所述第二槽204的左右两侧各布置一个第三槽205。
53.需要说明的是，第一槽203、第二槽204和第三槽205交替设置并非是三个依次交替设置，在本实用新型中，其特定含义为，任意两个相同的细长槽之间均设置有一与其不同的细长槽，以实现交替，不存在两个相同的细长槽紧邻设置情况。
54.本实施例相比实施例一具有容易加工的优点，且其排气面积可以比实施例一增加一倍以上，可以显著提高排气效率。
55.实施例四：
56.本实施例提供一种轮胎硫化模具，如图8所示，该模具包括模芯4，模芯4上开设有底孔，所述底孔处紧配合地安装有上述排气套。在轮胎硫化过程中，气体可通过模具的底孔和微孔、排气槽3排出，再进一步经过内孔流出模具外部。
57.模具本体完成底孔轴向加工后，扩孔并用铰刀铰孔至比排气套的外径小0.005mm，以便于排气套和底孔紧配。装配时直接把气套手工镶嵌进入气孔中即可，与模腔的外弧面平齐。
58.实施例五：
59.本实施例提供一种轮胎制造方法，其包括在上述轮胎硫化模具的型腔中设置未硫化轮胎，并对该未硫化轮胎实施加热加压从而进行硫化的工序。硫化的工艺条件及工序属于本领域的常规技术手段，本实施例中直接应用即可，不再详细赘述。
60.实施例六：
61.本实施例提供一种轮胎，所述轮胎使用上述实施例五中的轮胎制造方法硫化而成。
62.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
63.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
64.尽管本文较多地使用了壳体；101.内孔；102.凹槽；103.连通槽；2.微孔薄片；201. 微孔；202.定位凸点；203.第一槽；204.第二槽；205.第三槽；3.排气槽；4.模芯等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。