专利名称：预定用于硫化轮胎胎面的模具的内衬的薄板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于硫化轮胎的模具的内衬板片(blade)。
背景技术：
文件EP0868955公开了一种使用通称为选择性激光熔化的技术生产模具部件或部件的方法，其中通过利用激光束选择性熔化由颗粒构成的粉末生产例如板片的内衬元件。该方法使得可以通过叠置利用激光束聚结的颗粒层构成板片。该技术的一个优点是可以通过计算机建模板片的形状。因此，可以通过计算机驱动激光器，以便根据所建模的板片的尺寸选择性地构造连续层。板片由其表面通常为平面状的台板构建。该台板起到在其上逐层地构造板片的基底的作用。直接在台板上形成第一层聚结颗粒。因为使用激光熔化技术，该第一层被焊接到台板上。然后，连续地在第一层上形成其他层聚结颗粒。一旦已经形成板片，则需要将其与台板分离。通常通过利用丝线的快速切割来执行该分离操作。然而，从台板分离板片可能导致所述板片变形。这是因为每次形成一层由激光熔化所聚结的颗粒，在该层和先前形成的层之间产生特定的机械应力。当从台板分离板片时，层之间存在的机械应力发生改变并且可能导致板片变形。例如，当板片呈薄板形式时，一旦该板从台板上分离下来，则该板可能沿其长度和/或宽度弯曲。由已经变形的板片留在轮胎上的印痕则可能与期望的轮胎的胎面花纹不相符。
发明内容
因此，存在确保即使在板片与台板分离之后维持其形状的需求，其中所述板片已经通过选择性激光熔化在所述台板上生产出来。因此，本发明涉及一种预定用于硫化轮胎胎面的模具的内衬的板片，所述板片通过选择性激光熔化生产，所述板片包括配置成将板片锚固于内衬的本体中的锚固部分、配置成在轮胎的胎面中模制出至少一个切口的模制部分。板片包括完全存在于所述板片的锚固部分中的增强装置。因此，板片包括模制部分和锚固部分。锚固部分预定用于将板片保持在内衬中。模制部分预定用于在轮胎的胎面上模制出一个或多个切口。切口指花纹沟或刀槽花纹(细缝花纹)。花纹沟为其材料表面在正常行驶条件下不接触的切口。通常，花纹沟的宽度大于或等于2毫米。刀槽花纹为其材料表面在正常行驶条件下接触的切口。通常，刀槽花纹的宽度小于2毫米。
内衬为将模制轮胎的全部胎面的模具的一部分或部分的集合。因此，内衬包括限定对应于待硫化轮胎的形状的腔室的内衬本体和连接到内衬本体的多个板片。措辞“仅存在于锚固部分中”应理解为增强装置未在板片的模制部分上延伸。因此，当板片的锚固部分嵌入到内衬的本体中时，仅存在于锚固部分中的增强装置不会改变仅由板片的模制部分模制出的切口的形状。因此，本发明可以在不改变所述板片能够在轮胎的胎面上模制出的印痕的形状的情况下增强板片。优选地，增强装置采取与板片的锚固部分形成为一体的至少一个厚度增大部的形式。通过选择性激光熔化由板片生产增强装置。因此，这是一种生产所述增强装置的简单且实用的方法。优选地，板片呈现出矩形的总体形状，并且厚度增大部沿所述板片的长度延伸。于是，这防止沿板片的长度变形。另外或者备选地，板片呈现出矩形的总体形状，并且厚度增大部沿所述板片的宽度延伸。于是，这防止沿板片的宽度变形。板片还可包括矩形总体形状的本体和与所述本体形成为一体的头部。当与台板分离时，这种形状的板片承受或呈现出更大的变形风险。因此，本发明发现了利用这类板片的特别有益的应用。优选地，增强装置也是预定用于将板片锚固于内衬本体中的锚固装置。增强装置可使得将板片锚固于内衬本体中更容易。于是，在不需要提供额外的锚固装置的情况下将板片锚固于内衬本体中。本发明还涉及一种内衬，其包括内衬本体和至少一个如上所述的板片，所述板片锚固于所述内衬本体中。本发明还涉及一种用于硫化轮胎的模具，其包括如上所述的内衬。
本发明进一步的特征和优点将从以下参照附图、通过非限制性实例给出的说明变得显而易见，其中-图I是根据本发明的第一实施例的板片的示意性透视图；-图2是图I的板片的侧视图；-图3是根据本发明的第二实施例的板片的示意性透视图；-图4是带有根据图I的板片和根据图3的板片的内衬元件的示意性透视图；-图5是包括根据图4的内衬元件的用于硫化轮胎的模具的横截面的局部视图；-图6是根据本发明的第三实施例的板片的示意性透视图。
具体实施例方式在随后的说明中，通过相同的附图标记来表示基本上相同或者类似的元件。图I是根据本发明的第一实施例的板片I的透视图。
此处，板片I呈现出具有长度L和宽度W的矩形的总体形状。在备选形式的实施例中，板片可呈现出任何其他形状，例如波浪形状。在图I的实例中，板片I呈现出基本上恒定的厚度。板片I的厚度例如为O. 4毫米左右。因此，板片I可以被用于在轮胎胎面中模制出刀槽花纹。刀槽花纹是其材料表面在轮胎的正常行驶条件下接触的切口。在备选形式的实施例中，板片I的厚度可沿所述板片的长度L和/或宽度W变化。板片I包括配置成将板片I锚固于预定用于硫化轮胎胎面的模具的内衬的本体中的锚固部分。锚固部分包括沿板片I的第一表面延伸的第一锚固表面3和沿板片的第二表面延伸的第二锚固表面(图I中不可见)。此处，第一锚固表面3具有U形的形状。板片I还包括配置成在轮胎的胎面中模制出刀槽花纹的模制部分。模制部分包括沿板片I的第一表面延伸的第一模制表面5和沿板片的第二表面延伸的第二模制表面(图I中不可见)。此处，第一模制表面5具有矩形的总体形状。通过利用激光束选择性地熔化由颗粒组成的粉末来获得板片I。该方法也称为激光烧结。所述选择性熔化方法中使用的粉末优选为金属粉末。因此，板片I可以由钢制成。在备选形式的实施例中，粉末是陶瓷粉末。在所述选择性熔化方法中，通过叠置利用激光束聚结的颗粒层来构造板片I。因此，板片I呈现出层状元件的形式。聚结指粉末的颗粒被接合或者焊接到一起。因此，在选择性熔化期间，最初在相邻颗粒之间形成通称为颗粒边界的连接区域。然后，相邻颗粒之间的空间通过扩散和塑性流动现象被填充。N层板片I的生产涉及多个步骤，N是大于I的整数。在第一步骤中，将由颗粒构成的粉末放置到台板7上。在第二步骤中，选择性地使用激光束来熔化所述粉末，以便使全部或者一些颗粒聚结并且形成第一层聚结颗粒。重复第一步骤和第二步骤N-I次，以通过叠加N层聚结颗粒形成板片I。第一层聚结颗粒焊接在台板7上。一旦形成，接着例如通过利用丝线的切割从台板7分离板片I。为了防止当从台板7分离所述板片I时板片I的任何变形，本发明在板片I上设置了增强装置9a、9b、9c。此处，增强装置呈现为与板片I的锚固部分形成为一体的厚度增大部。厚度增大部应该理解成与板片I的厚度相比的附加材料。更特别地，增强装置包括沿板片I的第一表面延伸的第一厚度增大部9a、第二厚度增大部9b和第三厚度增大部9c。第一厚度增大部沿板片I的整个宽度W延伸。 第二厚度增大部9b部分地沿板片I的长度L垂直于第一厚度增大部9a延伸。第三厚度增大部9c沿板片I的整个宽度W平行于第一厚度增大部9a延伸。第一厚度增大部9a、第二厚度增大部％、第三厚度增大部9c与板片I的第一锚固表面3形成为一体。通过在选择性熔化过程期间叠置聚结颗粒层来利用板片I形成所述厚度增大部。第一厚度增大部9a和第三厚度增大部9c可以防止板片I沿所述板片I的宽度W变形。第二厚度增大部9b可以防止板片I沿所述板片I的长度L变形。此处，第一厚度增大部9a、第二厚度增大部％、第三厚度增大部9c呈现出半圆盘的横截面形状。在备选形式的实施例中，第一厚度增大部9a、第二厚度增大部％、第三厚度增大部9c的横截面可以为三角形或菱形。各个厚度增大部9a、9b、9c之间的横截面形状的所有组合是可能的。注意到，板片I的第二表面也可呈现出厚度增大部(未描绘)。板片I的第二表面的厚度增大部可以是第一厚度增大部9a、第二厚度增大部％、第三厚度增大部9c的补充或与其互补。例如，板片I的第二表面的厚度增大部可以与板片I的第一表面的厚度增大部9a、9b、9c 对称。图2显示了包括所述板片I的第一表面的板片I的前视图。图2更详细地显示了第一锚固表面3和第一模制表面5在板片I上的布置。第一锚固表面3呈现出包括第一分支11、基底13和第二分支15的总体U形形状。第一分支11具有宽度对应于第一尺寸LI的矩形的总体形状。第二分支15具有宽度对应于第二尺寸L2的矩形的总体形状。基底13具有宽度对应于第三尺寸Wl的矩形的总体形状。第一模制表面5呈现出宽度对应于板片I的宽度W与第三尺寸Wl之间的差值且长度对应于板片L的长度与第一尺寸LI和第二尺寸L2之和之间的差值的矩形的总体形状。如此确定第一尺寸LI和第二尺寸L2，以使得L1+L2 ( 1/2XL。在优选实施例中，第一尺寸LI和第二尺寸L2相等。优选地，如此确定第三尺寸Wl，以使得W1 ( 1/2 X W。注意到，第一厚度增大部9a和第三厚度增大部9c尽可能靠近板片I的相应边缘设置。还注意到，第二厚度增大部9b设置在板片I的下边缘2附近，以便当所述板片I与其上已经形成所述板片的台板分离时限制所述板片I的变形。然而，在第二厚度增大部9b和下边缘2之间存在足够的空间，以允许例如丝线的切割工具通过，以便从台板分离板片。如已经具体说明的那样，板片I在分离操作期间与台板分离。一旦按本身已知的方式分离，则板片被放置到由柔性材料、例如基于silastene型的弹性体的材料制成的元件中。然后，围绕由柔性材料制成的元件浇注石膏以形成石膏模型。在干燥之后，移除由柔性材料制成的元件，并且按板片I的锚固部分可见的方式将板片I保持在石膏模型中。然后，围绕石膏模型浇铸铝，以形成内衬元件。铝在所述板片的锚固部分中接触板片，以将所述板片锚固于内衬元件中。在本发明的一优选实施例中，按如此方式配置增强装置，以促进板片在内衬元件中的锚固。为此，增强装置可呈现出半径足够大的半圆盘状的横截面形状，以增大增强装置和内衬元件的铝之间的接触面积。图3是根据第二实施例的板片10的示意性透视图。
此处，板片10呈现出具有长度L和宽度W的矩形的总体形状。更特别地，板片10包括配置成将板片10锚固于预定用于硫化轮胎胎面的模具的内衬的本体中的锚固部分。锚固部分包括沿板片10的第一表面延伸的第一锚固表面14和沿板片的第二表面延伸的第二锚固表面(图2中未描绘)。此处，第一锚固表面14具有带有基底18和分支20的L形形状。板片10还包括配置成在轮胎的胎面中模制出刀槽花纹的模制部分。模制部分包括沿板片10的第一表面延伸的第一模制表面16和沿板片的第二表面延伸的第二模制表面(图3中未描绘)。第一模制表面16具有矩形的总体形状。板片10还包括沿板片I的第一表面延伸的第一厚度增大部12a、第二厚度增大部12b和第三厚度增大部12c。第一厚度增大部12a部分地沿板片10的宽度W延伸。第一厚度增大部12a的长度对应于第四尺寸W2。优选地，如此确定第四尺寸W2，以使得W2 ( 1/2XW。第二厚度增大部12b部分地沿板片I的长度L垂直于第一厚度增大部12a延伸。第三厚度增大部12c沿板片I的整个宽度W平行于第一厚度增大部12a延伸。第一厚度增大部12a、第二厚度增大部12b、第三厚度增大部12c与板片10的第一锚固表面14形成为一体。图4描绘了包括内衬本体19的内衬元件17。内衬本体19包括从内衬底部23伸出的第一肋条21a、第二肋条21b和第三肋条21c。肋条21a、21b、21c设计成用于在轮胎胎面中形成花纹沟。内衬元件17还包括根据图I的第一实施例的第一板片I和根据图3的第二实施例的第二板片10。利用上文所描述的方法将第一板片I和第二板片10锚固于内衬本体19中。因此,第一板片I经由第一锚固表面3的第一分支锚固于第一肋条21a中，参照图
I。第一板片I还经由基底13锚固于内衬底部23中。最后,第一板片I经由第一锚固表面3的第二分支锚固于第二肋条21b中。第二板片10经由第一锚固表面14的分支20锚固于第一肋条21a中，参照图3。第二板片I还经由第一锚固表面14的基底18锚固于内衬底部23中。第二板片10在该情况中未锚固于第二肋条中。选择使用第一板片和/或第二板片取决于现有肋条的数量并且取决于轮胎胎面所期望的胎面花纹。图5是包括内衬27的用于硫化轮胎的模具25的横截面视图。内衬由多个根据图4的内衬元件形成。模具25还包括两个外壳29a、29b和区段31。在图5中仅描绘了一个区段31。两个外壳29a、29b和区段31形成外周环面。此处，模具25被描绘成处于关闭位置。在该位置中，模具25界定出其形状对应于待模制的轮胎的形状的环形空腔。图6是根据本发明的第三实施例的板片33的示意性透视图。在该第三实施例中，板片33包括矩形的总体形状的本体35和与所述本体35形成为一体的头部37。头部37平行于本体35的长度L延伸。此处，头部37呈具有圆形横截面的圆柱形的总体形状。作为备选，头部的横截面可以为例如V形或者U形的任何其他形状。头部37与本体35形成为一体。因此，板片33能够在胎面中模制出泪珠状的切口。板片33包括配置成将板片33锚固于图5的模具的内衬的本体中的锚固部分39。板片33还包括配置成在轮胎的胎面中模制出刀槽花纹的模制部分41。板片33还包括增强装置40a、40b、40c。增强装置40a、40b、40c定位在板片33的锚固部分中。更具体地说，增强装置40a、40b,40c与板片33的本体35形成为一体。当板片33与台板分离时，板片33的本体35呈现出形成的边缘43。边缘43相对于头部37处于板片33的相反端。由于边缘43和头部37之间的距离，存在当板片33与台板分离时变形将更多的风险。因此，增强装置40a、40b、40c的使用对该类板片33特别有益，以便限制所述板片33的变形。
权利要求
1.预定用于硫化轮胎胎面的模具(25)的内衬(27)的板片，所述板片(I；10 ;33)通过选择性激光熔化生产，所述板片包括-锚固部分(3 ; 14 ; 39)，其配置成将所述板片(I ；10 ;33)锚固于所述内衬(27)的本体(19 )中；-模制部分(5 ；16 ;41)，其配置成在所述轮胎的胎面中模制出至少一个切口 ；其特征在于，所述板片(I ；10 ；33)包括增强装置(9a、9b、9c ;12a、12b、12c ;40a、40b、40c)，所述增强装置仅存在于所述板片的锚固部分(3 ；14 ；39)中。
2.根据权利要求I所述的板片，其特征在于，所述增强装置(9a、9b、9c;12a、12b、12c ；40a、40b、40c)采取与所述板片(3 ；14 ；39)的锚固部分形成为一体的至少一个厚度增大部的形式。
3.根据权利要求2所述的板片，其特征在于，所述板片具有矩形的总体形状，并且所述厚度增大部沿所述板片的长度(L)延伸。
4.根据权利要求2所述的板片，其特征在于，所述板片具有矩形的总体形状，并且所述厚度增大部沿所述板片的宽度(I)延伸。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的板片，其特征在于，所述板片(33)包括具有矩形总体形状的本体(35)和与所述本体(35)形成为一体的头部(37)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的板片，其特征在于，所述增强装置(9a、9b、9c;12a、12b、12c ;40a、40b、40c)也是用于将所述板片锚固于所述内衬本体(19)中的锚固装置。
7.用于硫化轮胎的模具(25)的内衬，其包括内衬本体(19)和至少一个根据权利要求I至6中任一项所述的板片(I ；10 ;33)，所述板片(I ；10 ;33)锚固于所述内衬本体中。
8.用于硫化轮胎的模具，其包括根据权利要求7所述的内衬(27)。
全文摘要
本发明涉及一种预定用于硫化轮胎胎面的模具(25)的内衬(27)的薄板，所述薄板(1)通过选择性激光熔化制造。所述板包括设计成将板(1)锚固于内衬的本体中的锚固部分(3)、设计成在轮胎的胎面中模制出至少一个切口的模制部分(5)。薄板(1)还包括完全存在于所述板的锚固部分(3)中的增强装置(9a、9b、9c)。
文档编号B29D30/06GK102958685SQ201180031566
公开日2013年3月6日 申请日期2011年6月24日 优先权日2010年6月25日
发明者J-R·迪索 申请人:米其林企业总公司, 米其林研究和技术股份公司