一种加工铸造模具用的装置、方法及铸造模具与流程

本发明涉及一种用于加工形状复杂工件的铸造模具用的装置、成型方法以及在轮胎硫化模具中的应用，属于铸造技术领域。

背景技术：

对于具有沟槽状的产品，尤其是沟槽侧壁有呈复杂形状结构的产品，在进行机械加工过程中，由于加工刀具主轴偏转角度受花纹沟侧壁限制而无法满足加工要求。

尤其是在轮胎生产领域，随着人们对轮胎各项性能要求越来越高，各轮胎生产企业为提高自身综合竞争力，设计的轮胎花纹越来越复杂，往往会在花纹沟槽侧壁上设计复杂结构，而对应的在轮胎模具花筋的侧壁上就需要增加这种复杂结构。

现有轮胎硫化模具花纹块花筋上特殊花纹加工方法有两种。

一种是针对采用铸造方式获得模具花纹块的情况，在铸造前模型加工轮胎花纹时直接在花纹沟沟底加工特殊花纹形状，然后通过铸造工艺最终在模具上获得特殊花纹；

另一种是直接在已经加工完成的花纹块花筋上加工特殊花纹。

由于轮胎花纹块以及花纹沟槽外形的特殊性，对于沟槽侧壁上存在特殊花纹的情况，采用上述两种方式加工，刀具主轴摆动角度受到花纹沟侧壁宽度的限制，无法按照设计要求正确的加工出花纹形状，因此上述两种方法对于此类特殊花纹的加工存在困难。

基于以上原因，采取一种加工铸造模具用的装置以及成型方法显得尤为必要。

技术实现要素：

本发明对现有技术存在的上述加工困难问题，提供了一种加工铸造模具用的装置以及成型方法，能够有效避免因刀具加工角度受限造成的加工产品不符合设计要求问题，并在不影响加工精度和质量的前提下提高加工效率。本发明针对采用铸造方式生产侧壁具有复杂形状的产品的工艺及模具进行创新，尤其针对橡胶轮胎硫化模具花纹块侧壁复杂花纹的情况。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种加工铸造模具用的装置，包含用于加工铸造模具用的模型坯料，在所述的模型坯料上设有沟槽，所述的沟槽内设置两个单独加工的模块A、模块B，所述的模块A、模块B上设有待成形的凹凸结构。

所述的沟槽内设置有定位装置，所述的模块A、模块B上设有与所述的定位装置配合的凹槽。

进一步的，所述的模块A、模块B组合在一起后形成一个与待成形件外形结构完全吻合的槽状结构。

进一步的，所述的模块A、B，其横截面为类似于“L”型的一个结构；且模块A、B的配合面为阶梯状结构；在模块A、模块B的内侧面设有凹凸结构。

本发明所述的加工铸造模具用的装置在加工橡胶轮胎中花纹块花筋侧壁复杂花纹的应用。

本发明还提供了一种加工橡胶轮胎中花纹块花筋侧壁复杂花纹的铸造模具用的装置，包含用于加工铸造模具用的轮胎模型坯料，在所述的轮胎模型坯料上设有用于放置花筋的沟槽，所述的沟槽内设置两个单独加工的模块A、模块B,所述的模块A、模块B上设有待成形的复杂花纹。

进一步的，所述的沟槽内设置有定位装置，所述的模块A、模块B上设有与所述的定位装置配合的凹槽。

进一步的，所述的模块A、模块B组合在一起后形成一个与花筋的外形结构完全吻合的槽状结构。

进一步的，所述的模块A，其横截面为类似于“L”型的一个结构；且与模块B的配合面为阶梯状结构；在花纹块模块A的内侧面设有花筋侧壁特殊花纹。

进一步的，所述的模块B，其横截面为类似于“L”型的一个结构；且与模块A的配合面为阶梯状结构；在花纹块模块B的内侧面上也设有花筋侧壁特殊花纹。

本发明还提供了一种橡胶轮胎中花纹块花筋侧壁复杂花纹的铸造模具加工方法，如下：

步骤1首先在轮胎模型坯料上加工沟槽；

在已加工好的完整胎面轮廓的轮胎模型坯料上加工沟槽,轮胎模型坯料优选为代木。沟槽为侧壁带有特殊复杂形状的所在位置。该复杂形状可以为轮胎上的花纹。

步骤2使用加工设备分别对单独制作的模块A和模块B进行加工；然后在模块A、模块B上依据设计要求加工特殊复杂花纹；

模块可是代木、木模等，在应用于轮胎模具铸造时，为代木。由于加工中心刀具主轴摆动方向没有受到来自花筋沟两侧壁的限制，因此对于花纹沟侧壁以及沟底上的特殊花纹均可以使用合适的刀具加工出来。

步骤3将模块A和模块B分别放入已经加工好的沟槽中按照定位装置位置定位好后并固定在沟槽中；

具体的固定方式可以采用胶水固定，在加工时，注意保证沟槽与模块A、模块B配合处的配合精度；必要时可添加空刀槽以减小配合面，提高配合精度。

步骤4对包含模块A、模块B的模型坯料进行再加工，完成其余轮胎胎面花纹沟槽的加工之后，使用该模具来制备具有复杂形状的砂型或石膏型；再通过铸造工艺使用砂型或石膏型最终在金属材质的模具上获得所需要的特殊复杂花纹形状的铸造模具。

本发明还提供了一种橡胶轮胎中花纹块花筋侧壁设有复杂花纹的铸造模具，采用所述的加工方法制得。

本发明的有益效果是：

本发明可以实现一些复杂工件有些部位加工难度高的问题，特别是能够改善现有加工方式加工花纹沟侧壁上特殊花纹时由于加工刀具主轴偏转角度受花纹沟侧壁限制而无法满足加工要求的这一缺点。

本发明将花纹沟拆分为多个模块单独加工，可以对花纹沟侧壁上各种特殊方向的花纹进行加工，而且能够保证加工精度、满足加工质量要求、提高加工效率。另外，由于采用模块化加工方式，如果由于某种原因导致花纹沟内花纹的破坏，还可以通过更换掉被破坏的模块，从而实现整块模型坯料的继续使用而不至于报废处理，降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一具体实例的装配断面分解图；

图2是本发明一具体实例的装配断面结构示意图；

图3是图2的局部放大图；

图4、图5、图6、图7是本发明一具体实例的各部分模块的实际效果图；

图8是本发明的整体结构图；

图9是图8的示意图；

图中：1-模型坯料、2-沟槽、3-模块A、4-模块B、5-凹凸结构、6-定位装置。

具体实施方式

下面对本发明进行详细说明：

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。

正如背景技术所介绍的，现有技术中对于具有沟槽状的产品，尤其是沟槽侧壁有呈复杂形状结构的产品，在进行机械加工过程中，由于加工刀具主轴偏转角度受花纹沟侧壁限制而无法满足加工要求，因此本发明提供了一种用于加工形状复杂工件的铸造模具用的装置，包括模型坯料主体，在所述的模型坯料主体上设有沟槽，所述的沟槽内设置有单独加工的模块，在所述的单独加工的模块上设有待成形的复杂形状。

整个装置加工时，将难以加工的部分隔离出来单独加工，然后再将其与主体组合在一起，进行后续的模具铸造，从而可降低加工难度。

进一步的，沟槽内设置有定位装置，所述的单独加工的模块上设有与所述的定位装置配合的凹槽；

这里的定位装置为一个与模块A、模块B材料相同的定位块，定位块可以设置在沟槽的底部或侧壁上。定位块在沟槽内的位置优选为设置在凹槽底部的两个拐角位置，定位块正好卡装在模块A、模块B底部的凹槽内，实现定位；

定位块的形状可以是矩形的，也可以是其他的圆柱形等形状，只要是实现定位的功能即可。

定位块的数量可以是多块，优选的为两块。

进一步的，模块A、模块B组合在一起后形成一个与待成形件外形结构完全吻合的槽状结构。

进一步的，模块A、B，其横截面为类似于“L”型的一个结构；且模块A、B的配合面为阶梯状结构；在模块A、模块B的内侧面设有凹凸结构。

下面以橡胶轮胎中花纹块花筋侧壁复杂花纹的加工为例，对本发明的具体结构进行详细说明：

具体的如图1、2所示，加工橡胶轮胎中花纹块花筋侧壁复杂花纹的铸造模具用的装置，包含用于加工铸造模具用的轮胎模型坯料1，在所述的轮胎模型坯料1上设有用于放置花筋的沟槽2，所述的沟槽内设置两个单独加工的模块A3、模块B4,所述的模块A3、模块B4上设有待成形的凹凸结构5。该凹凸结构5可以是在模块内侧上的凹凸沟槽构成的图案或花纹。

本技术方案将花纹沟拆分为多个模块单独加工，可以对花纹沟侧壁上各种特殊方向的花纹进行加工，而且能够保证加工精度、满足加工质量要求、提高加工效率。另外，由于采用模块化加工方式，如果由于某种原因导致花纹沟内花纹的破坏，还可以通过更换掉被破坏的模块，从而实现整块模型坯料的继续使用而不至于报废处理，降低成本。

进一步的，所述的沟槽2内设置有定位装置6，所述的模块A、模块B上设有与所述的定位装置配合的凹槽。

或者在所述的沟槽2上设凹槽，所述的模块A、模块B上设有与所述的凹槽配合的定位装置。

这里的定位装置6为一个与模块A3、模块B4材料相同的定位块，定位块可以设置在沟槽2的底部或侧壁上。定位块在沟槽2内的位置优选为设置在凹槽底部的两个拐角位置，定位块正好卡装在模块A、模块B底部的凹槽内，实现定位；

定位块的形状可以是矩形的，也可以是其他的圆柱形等形状，只要是实现定位的功能即可。

定位块的数量可以是多块，优选的为两块。

轮胎模型坯料1的结构如图3所示，其与轮胎花纹块的结构比较类似，沟槽设置在轮胎模型坯料1的成形花纹块的位置；

模块A3的形状如图4所示，其横截面为类似于“L”型的一个结构；且与模块B的配合面为阶梯状结构；在花纹块模块A3上设有花筋侧壁特殊花纹。

模块B4的形状如图5所示，其横截面为类似于“L”型的一个结构；且与模块A的配合面为阶梯状结构；在花纹块模块B4上也设有花筋侧壁特殊花纹。模块A3、模块B4组合在一起后形成一个与花筋的外形结构完全吻合的槽状结构。

本发明还公开了一种加工橡胶轮胎中花纹块花筋侧壁复杂花纹的铸造模具，包括前面所述的加工橡胶轮胎中花纹块花筋侧壁复杂花纹的铸造模具用的装置，利用所述的装置制得轮胎花纹块的铸造模具。

此外，本发明还公开了一种利用上述装置具体加工橡胶轮胎中花纹块花筋侧壁复杂花纹的铸造模具的加工方法，具体如下：

(1)在模型坯料上加工沟槽2。

在已加工好的完整胎面轮廓的轮胎模型坯料上加工沟槽,模型坯料为代木、木材、或除代木外的塑料，优选为代木。沟槽2为侧壁带有特殊复杂形状的结构的所在位置。该复杂形状可以为轮胎上的花纹。

(2)使用加工设备分别对单独制作的模块A3和模块B4进行加工，模块可是代木、木模、或除代木外的塑料模等，在应用于轮胎模具铸造时，为代木；优选的，加工设备可以采用加工中心。

(3)然后在模块A3、模块B4上依据设计要求加工特殊复杂花纹。由于加工中心刀具主轴摆动方向没有受到来自花筋沟两侧壁的限制，因此对于花纹沟侧壁以及沟底上的特殊花纹均可以使用合适的刀具加工出来。

(4)将模块A3和模块B4分别放入已经加工好的沟槽2中按照定位装置位置定位好后并固定在沟槽2中，可以采用胶水固定。在加工时，注意保证沟槽与模块A3、模块B4配合处的配合精度。必要时可添加空刀槽以减小配合面，提高配合精度。

(5)对包含模块A3、模块B4的模型坯料进行再加工，完成其余轮胎胎面花纹沟槽的加工。之后，使用该模具来制备具有复杂形状的砂型或石膏型，例如制备复杂花纹形状的石膏型。再通过铸造工艺使用砂型、石膏型最终在金属材质的模具上获得所需要的特殊复杂形状，例如获得特殊复杂形状的轮胎花纹。

此外，本发明还提供了一种橡胶轮胎中花纹块花筋侧壁设有复杂花纹的铸造模具，采用上述所述的加工方法制得的铸造模具，也是本发明的保护的范围。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明可以实现一些复杂工件有些部位加工难度高的问题，特别是能够改善现有加工方式加工花纹沟侧壁上特殊花纹时由于加工刀具主轴偏转角度受花纹沟侧壁限制而无法满足加工要求的这一缺点。

本发明将花纹沟拆分为多个模块单独加工，可以对花纹沟侧壁上各种特殊方向的花纹进行加工，而且能够保证加工精度、满足加工质量要求、提高加工效率。另外，由于采用模块化加工方式，如果由于某种原因导致花纹沟内花纹的破坏，还可以通过更换掉被破坏的模块，从而实现整块模型坯料的继续使用而不至于报废处理，降低成本。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明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发明的保护范围以内。