花纹块防护结构、花纹块及轮胎活络模具的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种花纹块防护结构、花纹块及轮胎活络模具，所述花纹块防护结构用于轮胎活络模具花纹块，所述花纹块防护结构包含防护块，所述防护块装设于所述花纹块的欲防护面上的凹槽内，所述防护块的材料的硬度大于所述花纹块的材料的硬度，所述防护块用于减小所述花纹块使用过程中对所述欲防护面造成的磨损。本发明的花纹块防护结构具有比花纹块基体更高的硬度，可以减轻花纹块在使用过程中的磨损，提高花纹块的使用寿命，降低花纹块所组成活络模具的使用成本。
【专利说明】花纹块防护结构、花纹块及轮胎活络模具
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种花纹块防护结构、花纹块及轮胎活络模具，特别涉及一种铸铝或铸铝合金花纹块的防护结构，该花纹块防护结构用于铸铝或铸铝合金花纹块，该花纹块用于组成轮胎活络模具。
【背景技术】
[0002]目前以铸铝为主要材料的花纹块大量应用于轮胎模具行业，但普遍存在模具使用寿命低，维护成本高的问题，导致这一问题发生的主要原因是以铸铝为主要材料的花纹块的基体硬度低(仅在50HB左右)，在轮胎的硫化过程中，重复开合模具导致铸铝花纹块的立面(竖面)(如图2A中的花纹块的立面)及圈口面(口径)(如图1A、2C中的花纹块的圈口面)磨损、下口严重，使硫化出的轮胎出现各种胶边，达不到使用要求，导致以铸铝为主要材料的花纹块不得不返修甚至报废。
[0003]轮胎的硫化过程中，以半钢轮胎模具(由半钢花纹块组成)为例，硫化一次的时间约12分钟，每小时硫化4-5条轮胎，模具开合4-5次，在模具开合过程中，在轮胎硫化机的压力作用下，花纹块(如图4中的花纹块I)的圈口( 口径)面与上侧板(如图4中的上侧板/上胎侧3)和下侧板(如图4中的下侧板/下胎侧4)的外缘面碰撞并磨擦挤压，同时花纹块与花纹块之间(如图3A中的花纹块I)也会在合模力的作用下碰撞并磨擦挤压，模具每月开合3000余次。
[0004]大量次数地开合模具使得以铸铝为主要材料的花纹块在与钢件(例如上侧板和下侧板)或其彼此之间碰撞并挤压的过程中严重受损，从而降低了花纹块的使用寿命，增加了轮胎的制作成本。
【发明内容】
[0005]针对上述现状，本发明提出一种花纹块防护结构、花纹块及轮胎活络模具，以减轻以铸铝或铸铝合金为主要材料的花纹块在使用过程中的磨损，提高花纹块的使用寿命，降低花纹块所组成活络模具的使用成本。
[0006]本发明实施例提供一种花纹块防护结构，用于轮胎活络模具花纹块，所述花纹块防护结构包含防护块，所述防护块装设于所述花纹块的欲防护面上的凹槽内，所述防护块的材料的硬度大于所述花纹块的材料的硬度，所述防护块用于减小所述花纹块使用过程中对所述欲防护面造成的磨损。
[0007]一个实施例中，所述防护块的材料的硬度是所述花纹块的材料的硬度的1.5?10倍。
[0008]一个实施例中，所述防护块的材料具有与所述花纹块的材料相同或相近的热膨胀系数。
[0009]一个实施例中，所述防护块能拆卸地装设于所述凹槽内，且所述防护块的顶面与所述欲防护面齐平或高出所述欲防护面0.01?0.03mm。
[0010]一个实施例中，所述防护块为圆柱形结构，所述圆柱形结构是阶台式的结构，且所述凹槽具有与所述圆柱形结构的阶台相配合的阶台式的槽口，使所述圆柱形结构镶嵌于所述凹槽之中；以及所述防护块通过螺纹固定于所述凹槽内。
[0011]一个实施例中，所述花纹块的材料为铸铝或铸铝合金，所述防护块的材料为锻造铝合金，及/或所述花纹块的材料的硬度为45?55HB，所述防护块材料的硬度为85?95HB。
[0012]一个实施例中，所述花纹块的材料为铸铝或铸铝合金，所述防护块的材料为经过阳极氧化处理的锻造/铸造铝合金及/或所述防护块材料的硬度为300?600HB。
[0013]本发明实施例还提供一种用于轮胎活络模具的花纹块，所述花纹块在其欲防护面上装设有上述花纹块防护结构，所述花纹块的欲防护面包括立面及/或圈口面，在所述花纹块的立面上装设一个或多个所述防护块，用于减小相邻花纹块之间的磨损，在所述花纹块的圈口面上装设一个或多个所述防护块，用于减小花纹块与上侧板及/或下侧板之间的磨损。
[0014]一个实施例中，所述花纹块具有第一立面和第二立面，当在所述花纹块的第一立面和第二立面上装设所述防护块时，在所述第一立面和所述第二立面相对应的位置上装设相同数目的所述防护块。
[0015]一个实施例中，所述花纹块的圈口面上装设的防护块比所述花纹块的立面上装设的防护块具有更大的材质硬度。
[0016]本发明实施例还提供一种轮胎活络模具，所述活络模具包括上述花纹块，相邻所述花纹块上的防护块两两相对。
[0017]本发明的花纹块防护结构具有比花纹块基体更高的材质硬度，将该花纹块防护结构装设(例如嵌入方式)至以铸铝或铸铝合金为主要材料的花纹块欲防护面上，可以减轻以铸铝或铸铝合金为主要材料的花纹块在使用过程中的磨损，提高花纹块的使用寿命，降低花纹块所组成活络模具的使用成本。
[0018]本发明的花纹块通过在花纹块的立面(竖面)及/或圈口(口径)面上设置上述花纹块防护结构，可以减轻花纹块组成的活络模具在开合模时对花纹块立面及/或圈口面所造成的磨损，从而延长花纹块的使用寿命，降低花纹块活络模具的成本。
[0019]本发明的轮胎活络模具由本发明的花纹块组成，因本发明的花纹块的欲防护面上装设有本发明的防护块，本发明的轮胎活络模具可具有较长的使用寿命和较低的使用成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]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，下面描述中的附图仅仅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。在附图中:
[0021]图1A是装设有本发明实施例花纹块防护结构的花纹块俯视示意图；
[0022]图1B是图1A中沿A-A线放大的防护块剖面示意图；
[0023]图1C是图1B中防护块顶面上凹口的L向示意图；
[0024]图1D是图1B中防护块螺钉固定于花纹块的剖面示意图；
[0025]图2A是由本发明实施例花纹块组成的轮胎活络模具的周向断面示意图；
[0026]图2B是图2A中沿B-B线放大的防护块剖面示意图；
[0027]图2C是图2A中I处的放大剖面示意图；
[0028]图3A是装设有本发明实施例花纹块防护结构的花纹块相邻接的俯视示意图；
[0029]图3B是图3A中沿D-D线放大的相对接触防护块剖面示意图；
[0030]图4是本发明实施例的轮胎活络模具的结构示意图。
【具体实施方式】
[0031]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0032]本发明实施例的花纹块防护结构，用于轮胎活络模具花纹块，以减小轮胎活络模具花纹块在使用过程(例如开合模具)中对其欲防护面所造成的磨损。本发明实施例的花纹块防护结构包含防护块，防护块装设于花纹块欲防护面上的凹槽内，且防护块材料的硬度大于花纹块材料的硬度。在花纹块欲防护面上装设本发明实施例的花纹块防护结构，可从整体上为花纹块欲防护面增加一定程度的抗挤压、抗碰撞、抗磨损等能力。
[0033]本发明实施例中，用于轮胎活络模具的花纹块的欲防护面主要包括花纹块的立面和圈口面。花纹块的立面为相邻花纹块间相接触的面，花纹块的圈口(口径)面为花纹块组成轮胎活络模具时与上/下侧板(上/下胎侧)相接触的面。除此之外，花纹块欲防护面也可以包括其他各种需减轻磨损等损害的面。
[0034]图1A是装设有本发明实施例花纹块防护结构的花纹块俯视示意图(也是图2A中沿方向P的第I部分视图)。如图1A所示，防护块2可以装设在花纹块的立面P1、圈口面P2及/或其他欲防护面上。在图1A中，花纹块的圈口面P2(包括上圈口面和下圈口面)上分别均匀装设有五个防护块2，用于减轻花纹块I与上侧板(上胎侧)3、下侧板(下胎侧)4之间挤压、碰撞等造成的磨损。在其他实施例中，圈口面P2上装设的防护块2可以是其他数目，例如2个、8个等。另外，多个防护块2也可以以不同的间距或相对位置装设于花纹块的圈口面P2上，例如靠近圈口面P2中间位置的防护块2分布相对密集，而靠近圈口面P2两端的防护块2分布相对稀疏。此外，多个防护块2还可以交错排列在花纹块的圈口面P2上，以增大防护结构的覆盖面积等。
[0035]本发明实施例的花纹块防护结构可以以不同方式装设于花纹块的欲防护面上。通常，需要事先在花纹块欲防护面上设置凹槽，所述凹槽可以在制造花纹块的同时形成，或在花纹块制成后通过工艺加工形成。然后将防护块以一体化或可拆卸的方式装设在花纹块欲防护面(例如立面Pl和圈口面P2)上。将防护块以一体化方式直接形成于凹槽中，防护块材料顺应凹槽的形状而形成，然后通过工艺加工等后处理方法(此步骤非必需)可得到多种不同形状的花纹块防护结构，这有益于减小防护块与凹槽相配合对工艺加工精度的要求，且防护块与凹槽间接触性好，使花纹块的抗压能力等更均匀；先通过工艺加工等方式形成防护块，再可拆卸地将防护块镶嵌至花纹块凹槽内，这可使防护块在磨损不可用时进行更换，可进一步延长花纹块的使用寿命、降低轮胎活络模具的成本。
[0036]本发明实施例主要以可拆卸的防护结构(防护块)来说明本发明的优点和不同实施方式，但并非用以限定本发明防护结构(防护块)的形成方式。
[0037]图1B是图1A中沿A-A线放大的防护块剖面示意图。防护块可以是多种不同结构，例如圆柱形、椭圆形或矩形等等。较佳地，如图1B所示，花纹块防护结构中的防护块2为圆柱形结构，所述圆柱形结构是柱体22在邻近花纹块的圈口面P2 (花纹块欲防护面)的一端带有阶台21的结构；花纹块I上的凹槽11在邻近圈口面P2的一端外扩设有与阶台21相配合的阶台式的槽口 12，使所述圆柱形结构的防护块2能够准确定位而镶嵌于凹槽11之中。再如图1B所示，防护块的顶面P25与花纹块的圈口面P2齐平或高出(花纹块的圈口面P2)0.01?0.03mm,防护块相对于花纹块欲防护面高出的少许部分更有利于减小活络模具中相邻花纹块间或花纹块与上/下侧板间的压力。
[0038]含有阶台21的花纹块防护结构，因为防护块的阶台21可以直接将防护块2嵌扣在凹槽11内(阶台嵌扣在槽口上)，所以防护块柱体的底部不必直接接触凹槽的底部23，防护块2的长度可以等于或小于对应凹槽11的深度，这可以降低对防护块2的柱体22轴向加工精度的要求。
[0039]同样参见图1A，防护块2通过螺纹24连接于凹槽11内，还可以同时在螺纹24上添加紧固胶，这样可以将防护块稳定地固定于花纹块的凹槽内，当开模具时，防护块不会从花纹块欲防护面的凹槽中滑落出来。
[0040]当防护块为椭圆形或矩形结构，可以通过过盈配合或螺钉将防护块固定于花纹块的凹槽内。一个实施例中，如图1D所示，螺钉27穿过防护块2，从凹槽的底部23刺入花纹块1，并固定在花纹块I上。这种通过螺钉将防护块固定在花纹块上的方法具有简便、灵活的优点，也可以用于其他各种不同结构的防护块。
[0041]对于上述花纹块防护结构，为了方便地对其进行安装或拆卸，通常会在防护块2的顶面P25设置至少一个凹口 26(如图1B、1C所示)，用于放置例如螺丝刀等拆卸工具，凹口 26的形状可以为一字(图1C所示凹口为一字形)、十字或多边形等。
[0042]在其他实施例中，花纹块防护结构的防护块2可仅由柱体22组成，不含有阶台21，柱体22结构的防护块2直接镶嵌在花纹块的凹槽11中，防护块的长度等于对应凹槽的深度。这种简单圆柱体的防护块可以大大减小防护块和凹槽的工艺复杂度，例如可省去对图1B中阶台21和槽口 12的工艺加工。
[0043]本发明各实施例中的防护块可以采用硬度大于花纹块的多种不同材料制成。例如，当花纹块由硬度为50HB左右的材料(例如铸铝合金A356、A514等)制成时，防护块可由硬度为90HB左右的材料(例如锻造铝合金6061、3003、7178等)制成。这样的防护块材料与花纹块的材料具有相同或相近的热膨胀系数，但防护块材料硬度约为花纹块材料硬度的2倍，这是一种优选方式。在其他实施例中，当花纹块的材料为铸铝或铸铝合金时，防护块还可以由硬度为300?600HB的材料(例如处理后的铸造/锻造铝合金，处理的方法例如是阳极氧化方法)制成(相应的花纹块材料也可以具有更高硬度，例如200?400HB)，这样的防护块材料硬度约为前述花纹块材料(例如铸铝合金A356、A514等)硬度的6?10倍。防护块采用与花纹块相同或相近的材料制成，可在保证防护块具有较大材质硬度的同时，使其与花纹块材料具有相同或相近的热膨胀系数，如此以来，在该花纹块组成的轮胎活络模具受热时，防护块不会因与花纹块的膨胀体积相差太大，而导致防护块与花纹块之间挤压变形或冷却后产生不良缝隙。
[0044]在其他实施例中，防护块还可以由多种不同铝、铝合金或其他金属/金属合金(铸造或锻造等均可)材料制成，只要其硬度大于花纹块的材质硬度即可。较佳地，防护块材质硬度是花纹块材质硬度的1.5?10倍，优选为2、3、4倍。例如，当所述花纹块的材料为铸铝或铸铝合金(及/或硬度为45?55HB)时，所述防护块的材料为锻造铝合金(及/或硬度为85?95HB)或处理后(例如阳极氧化处理)的铸造/锻造铝合金(硬度为300?600HB)。
[0045]在诸多活络模具花纹块材料中，低硬度活络模具花纹块材料(例如铸铝、铸铝合金或其他低硬度金属/金属合金)具有可塑性好的优点，可用于结构复杂的活络模具花纹块，在轮胎活络模具花纹块中，低硬度活络模具花纹块材料的优点尤为凸显。因此，本发明实施例中主要以铸铝或铸铝合金材料的花纹块来说明本发明花纹块防护结构的优点，但并非用以限制本发明的花纹块防护结构所适用的花纹块的材料。
[0046]参见图2A、2B，图2A是由本发明实施例花纹块组成的轮胎活络模具的周向断面示意图。花纹块立面上装设的防护块的数目、分布、排列、尺寸及形成方法可以是前述花纹块圈口面上装设的防护块的各种不同情形。例如，如图2A所示，在花纹块的立面Pl上沿方向P均匀装设有五个防护块2，用以减轻花纹块组装成轮胎活络模具时相邻花纹块相互挤压、碰撞等对其立面所造成的磨损。图2B是图2A中沿B-B线放大的防护块剖面示意图。花纹块立面上的防护块可以是前述花纹块圈口面上防护块的各种不同形状，而且花纹块立面上凹槽的形状也与不同的防护块相配合。例如，如图2B所示，防护块2设有阶台21和螺纹24，且防护块的顶面P25与花纹块的立面Pl齐平或高出(花纹块的立面Pl) 0.01?0.03mm。在其他实施例中，花纹块立面Pl上的防护块可以为简单圆柱体，且凹槽的形状与防护块的形状相配合。如同前述实施例的种种情形在此不再赘述。
[0047]在不同的实施例中，花纹块立面Pl与花纹块圈口面P2上的花纹块防护结构(防护块)的结构特征、尺寸大小、成型方式可以完全相同或部分相同，也可以完全不同。在本发明实施例中，可以在花纹块的一种或多种欲防护面上装设防护块。
[0048]图2C是图2A中I处的放大剖面示意图。如图2C所示，花纹块的圈口面P2上装设有本发明实施例的防护块2，且防护块2的顶面、下侧板4的外缘面均与防护块的圈口面P2齐平或高出(防护块的圈口面P2)0.01?0.03mm，这是一种优选实施方式。通常，轮胎活络模具中所用的上/下侧板的为钢材质，其硬度常大于花纹块材料的硬度。因此当在花纹块的立面和圈口面上均装设防护块时，较佳地，在花纹块圈口面上装设的防护块比花纹块立面上装设的防护块具有更大的材质硬度。如此以来，将花纹块组成活络模具时，一方面花纹块圈口面上的防护块可以更好抵抗上/下侧板的磨损、挤压，另一方面花纹块立面上的防护块不仅具有足够的防护效果而且不会因硬度过高而划伤相邻花纹块立面(装/卸过程等突出立面的情况)。
[0049]图3A是装设有本发明实施例花纹块防护结构的花纹块相邻接的俯视示意图(也是图2A中沿方向P的第2部分视图)。如图3A所示，相邻花纹块I的相接触的立面Pl上装设有彼此相对应的防护块2，这需要组成活络模具的每个花纹块I的两个立面Pl (第一立面和第二立面)上装设有相同数目的防护块2，且防护块2的位置相互对应。这种花纹块在组成轮胎活络模具时，相邻花纹块的立面Pl上的防护块2两两相对，可使材质硬度相同或相近的防护块相对，并挤压在一起，而不会使材质硬度较大的防护块和材质硬度较小的花纹块相对接触，以此可进一步增强花纹块组成活络模具时的抗挤压、抗磨损能力。
[0050]图3B是图3A中沿D-D线放大的相对接触防护块剖面示意图。如图3B所示，活络模具中相邻花纹块立面上的防护块彼此相互对应，且防护块的顶面与花纹块的立面Pl齐平或高出(花纹块的立面Pl) 0.01?0.03mm。这样在花纹块上装设防护块，防护块与防护块相对，花纹块的抗挤压能力更强。
[0051]图4是本发明实施例的轮胎活络模具的结构示意图，其中轮胎活络模具由本发明实施例的花纹块I组成。如图4所示，上侧板(上胎侧)3与上盖51组成上胎侧部件，下侧板(下胎侧)4与底座52组成下胎侧部件，花纹块I与滑块53组成花纹块部件，导环54和安装环55等部件组成模套部件；模套部件通过安装环55与硫化机组连接，对整个活络模具施加作用力，在力的作用下实现活络模具自由开合的动作。本发明实施例花纹块组成的活络模具时，在上盖51、底座52、滑块53、导环54及安装环55等的共同作用下，其中含有防护结构的花纹块因具有较强的抗挤压、抗磨损能力，而可以延长花纹块活络模具的使用寿命，减少花纹块的更换频率，降低轮胎活络模具的使用成本。
[0052]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种花纹块防护结构，用于轮胎活络模具花纹块，其特征在于，所述花纹块防护结构包含防护块，所述防护块装设于所述花纹块的欲防护面上的凹槽内，所述防护块的材料的硬度大于所述花纹块的材料的硬度，所述防护块用于减小所述花纹块使用过程中对所述欲防护面造成的磨损。
2.如权利要求1所述的花纹块防护结构，其特征在于，所述防护块的材料的硬度是所述花纹块的材料的硬度的1.5?10倍。
3.如权利要求1所述的花纹块防护结构，其特征在于，所述防护块的材料具有与所述花纹块的材料相同或相近的热膨胀系数。
4.如权利要求1所述的花纹块防护结构，其特征在于，所述防护块能拆卸地装设于所述凹槽内，且所述防护块的顶面与所述欲防护面齐平或高出所述欲防护面0.01?0.03mm。
5.如权利要求1所述的花纹块防护结构，其特征在于，所述防护块为圆柱形结构，所述圆柱形结构是阶台式的结构，且所述凹槽具有与所述圆柱形结构的阶台相配合的阶台式的槽口，使所述圆柱形结构镶嵌于所述凹槽之中；以及所述防护块通过螺纹固定于所述凹槽内。
6.如权利要求1所述的花纹块防护结构，其特征在于，所述花纹块的材料为铸铝或铸铝合金，所述防护块的材料为锻造铝合金，及/或所述花纹块的材料的硬度为45?55HB，所述防护块材料的硬度为85?95HB。
7.如权利要求1所述的花纹块防护结构，其特征在于，所述花纹块的材料为铸铝或铸铝合金，所述防护块的材料为经过阳极氧化处理的锻造/铸造铝合金及/或所述防护块材料的硬度为300?600HB。
8.一种用于轮胎活络模具的花纹块，所述花纹块在其欲防护面上装设有如权利要求1至7任一项所述的花纹块防护结构，其特征在于，所述花纹块的欲防护面包括立面及/或圈口面，在所述花纹块的立面上装设一个或多个所述防护块，用于减小相邻花纹块之间的磨损，在所述花纹块的圈口面上装设一个或多个所述防护块，用于减小花纹块与上侧板及/或下侧板之间的磨损。
9.如权利要求8所述的花纹块，其特征在于，所述花纹块具有第一立面和第二立面，当在所述花纹块的第一立面和第二立面上装设所述防护块时，在所述第一立面和所述第二立面相对应的位置上装设相同数目的所述防护块。
10.如权利要求8所述的花纹块，其特征在于，所述花纹块的圈口面上装设的防护块比所述花纹块的立面上装设的防护块具有更大的材质硬度。
11.一种轮胎活络模具，所述活络模具包括如权利要求9或10所述的花纹块，其特征在于，相邻所述花纹块上的防护块两两相对。
【文档编号】B29C33/00GK104325576SQ201410664511
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月20日 优先权日:2014年11月20日
【发明者】张任, 张伟, 马海波 申请人:山东豪迈机械科技股份有限公司