一种免充气胎及加工工艺的制作方法

本申请涉及轮胎加工的领域，尤其是涉及一种免充气胎及加工工艺。

背景技术：

随着时代的进步及生活品质的提升，婴儿车、自行车以及电瓶车的轮胎有着许多不同的设计。传统的充气轮胎具有一外胎及一内胎，外胎是由橡胶材质做成，内胎为空心，使用时需先将内胎充气，此种充气轮胎需要充气，使用麻烦，因此出现了免充气轮胎。

相关技术中，免充气轮胎大多都是通过注射的方式，向胎面内注射发泡料，发泡料一般为聚氨酯，通过将聚氨酯发泡料替代传统的内胎从而达到免充气实心轮胎。

针对上述中的相关技术，发明人认为聚氨酯发泡剂发泡时的分布难以控制，发泡时分布不均匀使得胎芯对轮胎胎面的作用力不够均匀，会使得轮胎胎面不够饱满，导致轮胎在使用时受力不均匀，影响动平衡。

技术实现要素：

为了使得免充气轮胎使用时受力更均匀、动平衡更好，本申请提供一种免充气胎及加工工艺。

第一方面，本申请提供的一种免充气胎，采用如下的技术方案：

一种免充气胎，包括两胎身、一胎冠和一胎根，所述胎根与胎身、胎冠和胎身依次连接形成闭合的空腔，还包括嵌设于密闭空腔内的发泡胎芯，所述发泡胎芯靠近胎根的内环面上设有凹槽。

通过采用上述技术方案，采用橡胶作为发泡材料，橡胶的弹性性能较高，提高了轮胎的弹性，同时发泡胎芯的内环面上设有凹槽，进一步提高了轮胎的减振效果，同时使轮胎使用时受力更均匀、动平衡更好。

第二方面，本申请提供一种免充气胎加工工艺，采用如下的技术方案：

一种免充气胎加工工艺，包括以下步骤，

制备一轮胎胎面片；

制备一轮胎内芯片；

将轮胎胎面片与轮胎内芯片叠放在一起，并压实形成复合胶片；

将复合胶片卷制成呈中空状的复合胶管，所述轮胎内芯片位于轮胎胎面片的内侧；

根据轮胎的直径尺寸截取定长的复合胶管，将定长的复合胶管的两端对接在一起，形成环形轮胎坯料；

将环形轮胎坯料放入轮胎模具内硫化，硫化后开模取出轮胎成品。

通过采用上述技术方案，先将轮胎胎面片与轮胎内芯片叠放在一起进行压实形成复合胶片，再将复合胶片卷制成呈中空状的复合胶管，方便控制发泡胎芯片的位置使其对称分布于复合胶管的内部，进而使发泡胎芯片硫化时均匀分布于轮胎的内腔，使免充气轮胎使用时受力更均匀、动平衡更好。

可选的，将复合胶片卷制成呈中空状的复合胶管时，轮胎内芯片呈开环设置。

通过采用上述技术方案，使得发泡胎芯片在发泡之后呈空心设置，进一步提高了轮胎的减振效果，同时节省了发泡胎芯片的材料成本。

可选的，将定长的复合胶管的两端对接在一起形成环形轮胎坯料时，轮胎内芯片形成有开口朝向环形轮胎坯料的轴线设置的凹槽。

通过采用上述技术方案，使得免充气轮胎使用时受力更均匀、动平衡更好。

可选的，使用压管机将压实之后的轮胎胎面卷制成呈中空状的复合胶管。

通过采用上述技术方案，使用压管机卷管相对于其他方法，效率更高，质量更好，提高了轮胎胎面卷管的效率。

可选的，将环形轮胎坯料放入轮胎模具内硫化过程中，轮胎模具内温度为150℃-160℃，保压压力为1.2mpa-2mpa。

可选的，将环形轮胎坯料放入轮胎模具内硫化过程中，硫化时间为12min-30min。

可选的，所述轮胎胎面的原料包括天然胶22.2-24.2份、合成胶34.1-36.1份、古马隆1-1.6份、硫磺0.6-1.1份、氧化锌2-2.6份、硬脂酸0.5-0.9份、促进剂1-1.6份、碳黑25-30份、机油1-5份、防老剂1-1.4份和石蜡0.2-0.6份。

通过采用上述技术方案，古马隆可起到软化、补强、增粘、分散等作用，从而改进了橡胶的加工性能；硬脂酸与氧化锌反应生成硬脂酸锌起活性剂作用，硬脂酸在橡胶中还起软化剂作用；防老剂的使用，提高了轮胎胎面的抗老化性能。

可选的，所述轮胎内芯的原料包括天然胶12.8-13.4份、再生胶68.2-70.2份、硫磺0.8-1.2份、氧化锌1.4-2份、硬脂酸0.5-0.9份、促进剂0.3-0.7份、碳黑5.1-5.7份、增强剂3.2-3.8份、防老剂2.1-2.5份、发泡剂1.5-2.0份和微晶蜡0.3-0.7份。

通过采用上述技术方案，硬脂酸与氧化锌反应生成硬脂酸锌起活性剂作用，硬脂酸在橡胶中还起软化剂作用，在天然胶和氯丁胶中防止粘辊和焦烧作用；陶土改善再生胶胶料加工性能、提高再生胶制品表面光滑度，增加橡胶制品粘性、挺性，减小收缩率；防老剂的使用，提高了轮胎胎面的抗老化性能；微晶蜡的使用，方便轮胎内芯进行开炼，同时方便轮胎硫化之后进行脱模。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.先将轮胎胎面片与轮胎内芯片叠放在一起进行压实形成复合胶片，再将复合胶片卷制成呈中空状的复合胶管，方便控制发泡胎芯片的位置使其对称分布，进而使发泡胎芯片硫化时分布均匀，获得了免充气轮胎使用时受力更均匀、动平衡更好的效果；

2.发泡胎芯片在发泡之后呈空心设置，进一步提高了轮胎的减振效果，同时节省了发泡胎芯片的材料成本。

附图说明

图1是本申请实施例的一种免充气轮胎的全剖示意图。

图2是本申请实施例的轮胎胎面片与轮胎内芯片的叠放示意图。

图3是本申请实施例的工作台与定位组件、下压组件、压实组件、驱动组件的结构示意图。

图4是本申请实施例的定位组件的分解示意图。

图5是本申请实施例的下压组件与压实组件、驱动组件的结构示意图。

图6是本申请实施例的滑块与压实组件的结构示意图。

附图标记说明：11、胎身；12、胎冠；13、胎根；14、空腔；15、发泡胎芯；151、凹槽；2、轮胎内芯片；3、轮胎胎面片；4、工作台；41、卷管板；411、弧形凹槽；42、支撑板；43、支撑架；431、立板；5、定位组件；51、定位板；511、倒角；52、调节螺杆；53、推动螺母；54、引导杆；6、下压组件；61、下压管；62、下压动力件；7、压实组件；71、压实滚轮；72、压实驱动件；8、驱动组件；81、驱动丝杆；82、滑块；821、外伸块；83、驱动电机；84、导向杆。

具体实施方式

以下结合附图1-2和实施例对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种免充气轮胎。参照图1，免充气轮胎包括胎身11、胎冠12、胎根13和发泡胎芯15。

胎根13与胎冠12的数量均为一个，胎身11的数量为两个，胎根13与胎身11、胎冠12和胎身11依次连接形成闭合的空腔14，空腔14内嵌设有发泡胎芯15，发泡胎芯15呈圆环形设置，发泡胎芯15靠近胎根13的内环面上设有凹槽151，凹槽151开口朝向胎根13设置，等分轮胎且与轮胎轴线垂直的等分面等分凹槽151。

本申请实施例还公开一种免充气轮胎加工工艺，包括以下步骤：

s1、制备一轮胎胎面片3；

s2、制备一轮胎内芯片2；

s3、将轮胎胎面片3与轮胎内芯片2叠放在一起，并压实形成复合胶片；

s4、将复合胶片卷制成呈中空状的复合胶管，所述轮胎内芯片2位于轮胎胎面片3的内侧；

s5、根据轮胎的直径尺寸截取定长的复合胶管，将定长的复合胶管的两端对接在一起，形成环形轮胎坯料；

s6、将环形轮胎坯料放入轮胎模具内硫化，硫化后开模取出轮胎成品。

轮胎胎面片3的原料包括天然胶22.2-24.2份、合成胶34.1-36.1份、古马隆1-1.6份、硫磺0.6-1.1份、氧化锌2-2.6份、硬脂酸0.5-0.9份、促进剂1-1.6份、碳黑25-30份、机油1-5份、防老剂1-1.4份和石蜡0.2-0.6份；本实施例中，天然胶为23.2份，合成胶为35.1份，古马隆为1.2份，硫磺为0.9份，氧化锌为2.3份，硬脂酸为0.7份，促进剂为1.4份，碳黑为27份，机油为3份，防老剂为1.1份和石蜡为0.4份；合成胶包括丁苯橡胶1502、合成橡胶1712和丁二烯橡胶9000，丁苯橡胶1502为9.2份，合成橡胶1712为11.9份，丁二烯橡胶9000为14份；促进剂包括cz和dm，其中cz为1.2份，dm为0.2份；防老剂包括4010、rd和ctu，4010为0.275份，rd为0.275份，ctu为0.55份。

轮胎内芯片2的原料包括天然胶12.8-13.4份、再生胶68.2-70.2份、硫磺0.8-1.2份、氧化锌1.4-2份、硬脂酸0.5-0.9份、促进剂0.3-0.7份、碳黑5.1-5.7份、增强剂3.2-3.8份、防老剂2.1-2.5份、发泡剂1.5-2.0份和微晶蜡0.3-0.7份；本实施例中，天然胶为13.1份，再生胶为69.2份，硫磺为1份，氧化锌为1.7份，硬脂酸为0.7份，促进剂为0.5份，碳黑为5.5份，增强剂为3.5份，防老剂为2.42份，发泡剂为1.8份，微晶蜡为0.5份；促进剂为cz0.5份，防老剂包括4020和rd，4020为1.38份，rd为1.04份。

轮胎胎面片3可以自行制备，也可以直接采购相应的橡胶片裁切得到，轮胎胎面片3自行制备时可以通过开炼机制备得到，也可以通过挤出机挤出得到；轮胎内芯片2可以自行制备，也可以直接采购相应的橡胶片裁切得到，轮胎内芯片2自行制备时可以通过开炼机制备得到，也可以通过挤出机挤出得到。

参照图2，以箭头x指示的方向为宽度方向，以箭头y指示的方向为长度方向，轮胎胎面片3的长度与轮胎内芯片2的长度相等，轮胎胎面片3的宽度不小于轮胎内芯片2的宽度；轮胎胎面片3的宽度等于轮胎内芯片2的宽度时，经过后续步骤之后可得到发泡胎芯15为实心或空心的免充气轮胎；轮胎胎面片3的宽度大于轮胎内芯片2的宽度时，经过后续加工步骤得到的免充气轮胎，其轮胎内芯片2形成有开口朝向胎根13设置的凹槽151。

将轮胎胎面片3与轮胎内芯片2叠放在一起后，通过压实装置压实形成复合胶片，使得轮胎胎面片3与轮胎内芯片2紧密连接，使得复合胶片卷制成复合胶管时，轮胎胎面片3与轮胎内芯片2不易发生相对错位滑移，以使得形成复合胶管的轮胎胎面片3与轮胎内芯片2分布均匀，进而使得轮胎内芯发泡时均匀分布于轮胎内，使免充气轮胎使用时受力更均匀、动平衡更好。

参照图3、4，步骤s4中，将复合胶片卷制成呈中空状的复合胶管时，先将复合胶片沿箭头a指示的方向输送于工作台4的卷管板41上，轮胎胎面片3位于轮胎内芯片2的下侧，卷管板41的上侧开设有弧形凹槽411，弧形凹槽411沿卷管板41的长度方向设置，弧形凹槽411的横截面呈半圆形设置；工作台4上还设有两个定位组件5，两个定位组件5分别设于卷管板41的两侧，定位组件5用于根据不同的卷管尺寸对复合胶片进行定位；定位组件5包括定位板51、调节螺杆52、推动螺母53和引导杆54，定位板51设于卷管板41一侧的且与卷管板41互相平行，定位板51抵接滑移于工作台4的上侧，工作台4上固定有支撑板42，支撑板42位于定位板51远离卷管板41的一侧，调节螺杆52依次穿设于支撑板42和定位板51上，调节螺杆52与支撑板42螺纹连接，调节螺杆52贯穿定位板51且与定位板51转动连接，推动螺母53的数量至少为两个，本实施例中推动螺母53的数量为两个，两个推动螺母53均螺纹固定于调节螺杆52上，两个推动螺母53分别抵接于定位板51的两侧；定位板51的至少一端靠近卷管板41的棱角处设有倒角511，以引导复合胶片进入两个定位板51之间；调节定位板51的位置时，只需转动调节螺杆52，调节螺杆52相对于支撑板42沿其轴向发生滑动，以带动推动螺母53相对于支撑板42沿调节螺杆52的轴向滑动，推动螺母53推动定位板51靠近或远离卷管板41。

参照图3、5，工作台4上还设有下压组件6，下压组件6用于将复合胶片的中部压进弧形凹槽411内，下压组件6包括下压管61和下压动力件62；下压管61呈圆柱状设置，下压管61设于卷管板41的正上方，下压管61的直径即为复合胶片的卷管的内径，下压管61与卷管板41互相平行；下压动力件62可以为油缸，也可以为气缸，本实施例中下压动力件62优选为油缸，工作台4于下压管61两端对应的位置固定有两个支撑架43，下压动力件62的数量为两个，两个下压动力件62一一对应固定于两个支撑架43上，两个下压动力件62的活塞杆分别与下压管61的两端固定，以驱使下压管61下降，将复合胶片的中部压进弧形凹槽411内，使复合胶片的横截面呈u字形。

工作台4上还设有压实组件7和驱动组件8，压实组件7用于将横截面呈u字形的复合胶片卷制成管状并对拼接处进行压实，驱动组件8用于驱使压实组件7沿下压管61的长度方向滑移，以将横截面呈u字形的复合胶片卷制成管状并对拼接处进行压实；驱动组件8包括驱动丝杆81、滑块82、驱动电机83和导向杆84；两个支撑架43的上侧均固定有立板431，驱动丝杆81的两端分别转动连接于两个立板431上，驱动电机83固定于其中一个立板431上，驱动电机83的输出轴与驱动丝杆81的一端固定以驱使驱动丝杆81转动；导向杆84的数量至少为一个，本实施例中导向杆84的数量为两个，两个导向杆84分别设于驱动丝杆81的两侧且与驱动丝杆81互相平行，导向杆84的两端分别固定于两个立板431上；滑块82套设于驱动丝杆81与两个导向杆84上，滑块82与驱动丝杆81螺纹连接，滑块82与导向杆84滑移连接。

参照图5、6，压实组件7包括压实滚轮71和压实驱动件72，压实驱动件72可以为油缸，也可以为气缸，本实施例中压实驱动件72优选为油缸，滑块82的一侧一体设有外伸块821，压实驱动件72固定于外伸块821上，压实驱动件72的活塞杆贯穿外伸块821竖直朝向下压管61设置，压实滚轮71固定于压实驱动件72的活塞杆上，压实滚轮71位于下压管61的上侧。

将复合胶片卷制成呈中空状的复合胶管时，先将复合胶片沿箭头a指示的方向输送于两个定位板51之间，下压管61在下压驱动件的驱使下下降，下压管61将复合胶片的中部压进弧形凹槽411内，使复合胶片的横截面呈u形设置，此时压实滚轮71位于复合胶片的一端，然后，压实滚轮71在压实驱动件72的驱使下下降，随后驱动电机83驱动驱动丝杆81转动，驱动丝杆81驱使滑块82带动压实滚轮71沿下压管61的轴向滑动，将横截面呈u字形的复合胶片卷制成管状并对拼接处进行压实。

将定长的复合胶管的两端对接在一起形成环形轮胎坯料时，轮胎内芯片2形成有开口朝向环形轮胎坯料的轴线设置的凹槽151；定长的复合胶管的两端通过接头机对接在一起。

将环形轮胎坯料放入轮胎模具内硫化过程中，轮胎模具内温度为150℃-160℃，合模压力16mpa，保压压力为1.2mpa-2mpa；同时，在硫化过程中，轮胎内芯片2在不断受热的情况下，轮胎内芯片2的发泡剂开始逐渐发泡，填充空腔14，形成实心或者朝向胎根13的一侧形成有少量空位。

本申请一种免充气轮胎加工工艺的实施原理为：先将轮胎胎面片3与轮胎内芯片2叠放在一起进行压实形成复合胶片，再将复合胶片卷制成呈中空状的复合胶管，方便控制发泡胎芯15片的位置使其对称分布于复合胶管的内部，进而使发泡胎芯15片硫化时均匀分布于轮胎的内腔，使免充气轮胎使用时受力更均匀、动平衡更好。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。