轮胎成型用模具的制造方法及轮胎成型用模具的制作方法_2

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3的性能(界面张力、表面膜的强度等)。在第一实施方式中,例如,通过实验来得到表示这些多个变量的关系的表达式,并且定量地预测线材20的弯曲量W。基于结果来设定能够抑制线材20的弯曲变形的条件。
[0037]注意,线材20的弯曲量W为线材20的顶端部23处的弯曲,并且与由铸造金属2的铸造所引起的顶端部23的移位距离对应。S卩,弯曲量W为如下距离:以注入熔融金属3之前的顶端部23为基准,顶端部23在铸造金属2的铸造之后的移位距离。另外,线材20的接触角度Θ (参见图2的(A))为当熔融金属3与线材20接触时,由熔融金属3的表面与线材20所形成的角度。S卩,接触角度Θ为在线材20进入熔融金属3之前(线材20弯曲之前),由熔融金属3的表面与线材20所形成的角度。
[0038]在实验中,仅改变合金(熔融金属3)的种类、线材20的长度L、线材20的直径D以及线材20的接触角度Θ,对模具I的铸造金属2进行铸造。线材20由日本工业标准(JIS,Japanese Industrial Standards)所规定的弹性钢线(SUP-3)制成。线材20的脱模剂22为丙烯酸树脂与氮化硼(BN)(平均粒径为10 μ m的粉末)的混合物(丙烯酸树脂:29%,BN:71%),并且以预定的厚度将脱模剂22涂布于线材20。主模11由非发泡石膏(来自则武株式会社,产品名:G-6)制成。
[0039]合金为由JIS规定的铸造用的三种铝合金(AC4C、AC7A和AC2B)。在铸造期间,在将其它铸造条件设定成相同的情况下,以各种方式改变与线材20相关的前述三个条件(L、D、Θ )的组合。在通过各合金来对模具I的铸造金属2进行铸造之后,测量线材20因模具I (铸造金属2)的铸造而引起的弯曲量W。
[0040]图3是示出模具I所使用的合金的组成的表,并且还示出了线材20等的材料。
[0041]图4是示出第一实施方式中的模具I(铸造金属2)的铸造实验的结果的表,并且示出了各合金的实验结果。另外,图4是整理了实验条件(D、L、Θ)、线材20的弯曲量(实测值)W以及线材20的弯曲量(预测值)W的表。
[0042]在第一实施方式中,如图4所示,通过铸造实验来获得各合金的表明与线材20相关的四个值(D、L、Θ和W)之间的关系的数据。然后,基于所获得的数据,对各合金均构建线材20的长度L、线材20的直径D、线材20的接触角度Θ以及线材20的弯曲量W的关系式。例如,通过假设线材20的弯曲量W为目标变量而长度L、直径D和接触角度Θ为说明变量的多变量分析(多元回归分析)来得到该关系式。这里,通过使用作为说明变量的直径D的平方与长度L的积来建立该关系式。
[0043]以下式A至式C分别为三种合金(AC4C、AC7A和AC2B)的关系式。
[0044][公式I]
[0045]W = (0.254017D2-0.676083D+0.452459) LX sin (90- θ )式 A(AC4C)
[0046]ff = (0.352801D2-0.939004D+0.628416) LX sin (90- Θ )式 B (AC7A)
[0047]ff = (0.239904D2-0.638522D+0.427323) LX sin (90- Θ )式 C(AC2B)
[0048]这些关系式为通过实验得到的表示多个变量(W、D、L和Θ )之间的关系的实验式,并且还为预测线材20的弯曲量W的预测式。通过基于与模具I的合金对应的关系式,由长度L、直径D和接触角度Θ计算出弯曲量W,从而预测铸造期间发生的弯曲量W。图4的(A)所示的弯曲量(预测值)W为通过式A至式C所计算出的值。
[0049]图5示出了比较弯曲量W的实测值(横轴)与预测值(纵轴)的曲线,并且示出了各合金的实测值与预测值之间的相关性。
[0050]如图所示,预测值与实测值很好地匹配,从而能够通过关系式精确地预测线材20的弯曲量W。
[0051]在待铸造模具I的阶段,例如,通过基于实验提前得到的关系式,在线材20的弯曲量W在允许范围内的情况下,计算出(求得)线材20的长度L、线材20的直径D以及线材20的接触角度Θ的条件。可选地,基于该关系式,通过模具I的铸造所实际使用的线材20的长度L和直径D、计算出线材20的弯曲量W在允许范围内的线材20的接触角度Θ的条件。此后,按照计算出的线材20的条件,以满足该条件的方式将线材20(参见图2)布置在铸造空间14内。
[0052]这里,通过使用由实验提前得到的关系式,通过实际的线材20的长度L和直径D的条件计算出、线材20的弯曲量W在允许范围内的线材20的接触角度Θ。另外,基于线材20的计算出的接触角度Θ,将线材20布置在铸造空间14内。具体地,基于该关系式、线材20的长度L、线材20的直径D以及弯曲量W的允许范围计算出、线材20的弯曲量W在允许范围内的线材20的接触角度Θ。提前确定与排气孔4所要求的条件对应的弯曲量W的允许范围。通过关系式、长度L以及直径D计算出与该允许范围对应的接触角度Θ (接触角度Θ的条件)。随后,将具有直径D的线材20以具有长度L的状态安装至铸模10 (主模11)。此时,按照计算出的线材20的接触角度Θ,将线材20以满足该接触角度Θ的条件的方式布置在铸造空间14内。结果,在设定条件下布置线材20,组装铸模10,并且通过关系式的合金来对模具I的铸造金属2进行铸造。此后,通过将线材20从铸造金属2拉出,形成了排气孔4,从而制得了具有排气孔4的模具I。
[0053]通过将线材20如上所述地布置在铸模10中,使线材20的弯曲量W在允许范围内,因而抑制了排气孔4的弯曲。因此,抑制了线材20在模具I (铸造金属2)的铸造期间的弯曲变形,从而能够精确地形成模具I的排气孔4。另外,由于能够使排气孔4接近于直的形状,所以能够通过细长形工具容易地解决排气孔4的堵塞。
[0054](第二实施方式)
[0055]前述关系式(式A至式C)包括项sin (90- Θ )。因而,如果线材20的接触角度Θ为90°,则不论线材20的长度L和直径D的条件如何,线材20的弯曲量W均为零。将注意力放在该特性,在第二实施方式中,将线材20的接触角度Θ设定为90°,并将线材20布置在铸造空间14内。
[0056]图6是示出在第二实施方式中如何布置线材20并示出铸模10的截面的图。另外,图6的⑶是当从图6的㈧中的X2方向观察时的铸模10的截面图。在图6中,通过双点划线来表示成为模具I的制品的部分(制品部)。图6所示的箭头M表示熔融金属3的表面(通过虚线示意性地图示出)在铸模10中的移动方向。
[0057]在第二实施方式中,主模11水平地布置在铸造金属2的下方。熔融金属3的表面在铸造空间14内从主模11向上移动。通过以从主模11向上突出的方式布置多个线材20,使得线材20的接触角度Θ设定为90°。结果,由于线材20是沿着熔融金属3的压力P的方向布置的,所以难以使线材20受到压力P而弯曲,从而抑制了线材20的弯曲变形。结果,由于线材20的弯曲量W变得相当小,所以能够可靠地抑制排气孔4的弯曲。另外,能够进一步改善排气孔4的精度,并且能够使排气孔4比传统排气孔细。
[0058]如上所述,如果能够将接触角度Θ设定为90°,则优选的是,将接触角度Θ设定为90°,并且将该线材20布置在铸造空间14内。与线材20的接触角度Θ相关的术语90°是指能够抑制线材20的弯曲变形的近似为90°的预定角度范围。即,线材20以接触角度Θ为大约90° (Θ?90° )的状态布置在铸造空间14内。这里,接触角度Θ是在80°至100°的范围内的角度。然而,为了更可靠地抑制线材20的弯曲变形,优选地,将接触角度Θ设定为在85°至95°的范围内的角度。
[0059]如上所述,模具I为沿轮胎周向分割成多个部分的分型模具,并且模具I的多个位置处均形成有排气孔4。在第二实施方式中,通过沿着模具I的中心线CL(参见图6的(B))布置线材20,多个排气孔4也沿着中心线CL形成。模具I的中心线CL为模具I的轮胎周向上的中心位置处的中心线,并且模具I被中心线CL在分型面之间分割成两半。模具I中的所有排气孔4均沿着中心线C
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