轮胎模具和轮胎模具的制作方法与流程

本发明涉及轮胎模具技术领域，具体而言，涉及一种轮胎模具和轮胎模具的制作方法。

背景技术：

目前，轮胎花纹不仅是轮胎外观效果的决定因素，更关系到轮胎的牵引、制动、转弯、排水及噪音等性能。为了提高轮胎各项性能，轮胎花纹的深度设计地越来越深，且宽度较窄，在采用精密铸造铝合金工艺成型花纹时，由于铝合金花筋的高度较高、宽度较窄，硫化轮胎过程(轮胎脱模)时受到轮胎给予的力的作用容易发生折断。

现有技术中一般使用钢片来加固花筋，因此就需要使用钢片代替部分花筋或者整根花筋。但是此类花筋结构一般比较复杂，若采用将花筋完全替代花筋的方式则加工成本较高，若采用钢片替代部分花筋的方式则会产生花筋与钢片不融合的问题，即钢片与铝花筋分离的问题，导致轮胎硫化表面质量差、甚至报废。

也就是说，现有技术中轮胎模具的花筋存在易断裂的问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种轮胎模具和轮胎模具的制作方法，以解决现有技术中轮胎模具的花筋存在易断裂的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种轮胎模具，包括：花纹块，花纹块的一侧表面具有花筋本体；支撑结构，支撑结构的至少一部分位于花纹块内，支撑结构的至少另一部分位于花纹块的外部，且支撑结构包覆在花筋本体的外侧，以在花纹块的一侧表面形成花筋。

进一步地，支撑结构和花纹块之间围成容纳腔，容纳腔向远离花纹块的方向呈缩口状。

进一步地，支撑结构包括多个支撑件，多个支撑件的第一端连接形成花筋的最薄处，多个支撑件的第二端间隔设置并围成容纳腔，支撑件的第二端位于花纹块内。

进一步地，支撑件为片状结构。

进一步地，支撑件为两个，两个支撑件包括第一支撑件和第二支撑件，第二支撑件包括顺次连接的连接段、容纳段和支撑段，连接段与第一支撑件贴合连接，容纳段与第一支撑件之间形成容纳腔，支撑段位于花纹块内。

进一步地，第一支撑件和第二支撑件的厚度相同；和/或支撑件的屈服强度大于花筋本体的屈服强度。

进一步地，花纹块与花筋本体一体铸造成型，以使支撑结构的至少一部分嵌埋在花纹块内。

进一步地，支撑结构位于花纹块内的一端具有至少一个固定孔，以在花纹块和花筋本体铸造成型的过程中，在固定孔处形成固定柱。

进一步地，支撑结构位于花纹块内的一端为敞口结构或封口结构。

进一步地，容纳腔的腔壁上设置有固定结构，以在铸造花筋本体时增加花筋本体与支撑结构之间的连接强度。

根据本发明的另一方面，提供了一种轮胎模具的制作方法，上述的轮胎模具通过轮胎模具的制作方法制作，轮胎模具的制作方法包括：步骤s10：确定花筋的外形；步骤s20：根据花筋的外形确定轮胎模具的支撑结构；步骤s30：制作支撑结构；步骤s40：支撑结构的一部分埋入石膏模具预留的容置腔内，向石膏模具的浇筑腔内浇筑铝液，以形成轮胎模具的花纹块和轮胎模具的花筋本体。

进一步地，步骤s20包括：步骤s21：根据花筋的外形确定支撑结构的形状；步骤s22：根据花筋的最薄处的厚度t确定支撑结构的支撑件的数量n和各支撑件的厚度ti，且∑ti＝t。

进一步地，在步骤s22中，支撑件的数量为两个，两个支撑件的厚度相同。

进一步地，步骤s30包括：步骤s31：根据支撑结构的形状切割钢片毛坯；步骤s32：冲压各钢片毛坯形成支撑结构的各支撑件；步骤s34：多个支撑件组装焊接形成支撑结构。

进一步地，步骤s32还包括：在支撑件上加工固定孔。

进一步地，在步骤s40中，支撑结构的一部分埋入容置腔中，支撑结构的另一部分由容置腔伸出并位于浇筑腔内，向石膏模具的浇筑腔内浇筑铝液后，以使支撑结构位于浇筑腔内的部分与花纹块浇筑连接在一起，并在支撑结构内形成花筋本体。

应用本发明的技术方案，轮胎模具包括花纹块和支撑结构，花纹块的一侧表面具有花筋本体；支撑结构的至少一部分位于花纹块内，支撑结构的至少另一部分位于花纹块的外部，且支撑结构包覆在花筋本体的外侧，以在花纹块的一侧表面形成花筋。

通过设置花纹块，使得花筋能够间隔设置在花纹块上，以便于形成轮胎的表面的花纹。支撑结构的至少一部分位于花纹块内，使得支撑结构与花纹块之间能够紧密连接，有效避免了支撑结构与花纹块脱离的风险，保证了支撑结构的稳定性。支撑结构与花纹块之间围成用于容纳花筋本体的容纳腔，能够对花筋本体形成保护，有效避免了花筋本体断裂的风险，增加了轮胎模具使用的稳定性。支撑结构包覆在花筋本体的外侧形成花筋，使得花筋具有良好的结构强度，在使用的过程中不易断裂，增加了轮胎模具的使用寿命。同时由于花筋本体位于支撑结构的内侧，即使花筋本体之间产生缝隙也不会影响花筋的使用。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的一个可选实施例的轮胎模具的结构示意图；以及

图2示出了图1中轮胎模具的另一个角度的视图；

图3示出了图2中a-a向视图；

图4示出了图3中支撑结构的结构示意图；

图5示出了图4的爆炸图；

图6示出了本发明的实施例二的支撑结构的结构示意图；

图7示出了本发明的实施例三的支撑结构的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、花纹块；20、支撑结构；21、第一支撑件；22、第二支撑件；221、连接段；222、容纳段；223、支撑段；23、固定孔；30、花筋本体；50、花筋。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请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。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中轮胎模具的花筋存在易断裂的问题，本发明提供了一种轮胎模具和轮胎模具的制作方法。

如图1至图7所示，轮胎模具包括花纹块10和支撑结构20，花纹块10的一侧表面具有花筋本体30；支撑结构20的至少一部分位于花纹块10内，支撑结构20的至少另一部分位于花纹块10的外部，且支撑结构20包覆在花筋本体30的外侧，以在花纹块10的一侧表面形成花筋50。

花筋50设置在花纹块10上，以便于形成轮胎的表面的花纹。支撑结构20的至少一部分位于花纹块10内，使得支撑结构20与花纹块10之间能够紧密连接，有效避免了支撑结构20与花纹块10脱离的风险，保证了支撑结构20的稳定性。支撑结构20与花纹块10之间围成用于容纳花筋本体30的容纳腔，能够对花筋本体30形成保护，有效避免了花筋本体30断裂的风险，增加了轮胎模具使用的稳定性。支撑结构20包覆在花筋本体30的外侧形成花筋50，使得花筋50具有良好的结构强度，在使用的过程中不易断裂，增加了轮胎模具的使用寿命。同时由于花筋本体30位于支撑结构20的内侧，即使花筋本体30之间产生缝隙也不会影响花筋50的使用。

具体的，支撑结构20和花纹块10之间围成容纳腔，容纳腔向远离花纹块10的方向可以呈缩口状。这样设置使得容纳腔在远离花纹块10的位置处支撑结构20之间的距离更近，以保证花筋50的结构强度。可选地，支撑结构20包括多个支撑件，多个支撑件的第一端连接形成花筋50的最薄处，多个支撑件的第二端间隔设置并围成容纳腔，支撑件的第二端位于花纹块10内。多个支撑件的第一端连接以避免花筋本体30裸露在外侧，同时花筋本体30与支撑件之间有轻微的间隙也不会影响花筋50的使用，大大增加了花筋50使用的稳定性和花筋50的使用寿命。

需要说明的是，花筋50的最薄处是指花筋50此处的厚度小于其他位置的厚度。

具体的，支撑件为片状结构。将支撑件设置为片状结构，便于将支撑件设置在花筋本体30的外侧，进而使得花筋本体30被完全包覆，以增加花筋50的结构强度。同时片状结构便于支撑件的制作，且不会大大增加轮胎模具的制作成本。支撑件的屈服强度大于花筋本体30的屈服强度，支撑件可为钢材质，花筋本体可为铝合金材质。

可以使用冲压折叠的方式将其叠合成需要的花筋50，第一支撑件与第二支撑件为一体结构，相连接位置可以在顶部也可以在底部。

实施例一

如图1至图5所示，支撑件为两个，两个支撑件包括第一支撑件21和第二支撑件22，第一支撑件21为平面结构，第二支撑件22包括顺次连接的连接段221、容纳段222和支撑段223，连接段221与第一支撑件21贴合连接，容纳段222与第一支撑件21之间形成容纳腔，支撑段223位于花纹块10内。连接段221与第一支撑件21贴合连接，以使得连接段221与第一支撑件21之间无缝连接，以保证花筋本体30被保护在容纳腔内，在这种情况下，即使花筋本体30与支撑结构20之间不融合，也不会影响花筋50的外表面，使得轮胎模具能够稳定工作。容纳段222是由连接段221向远离第一支撑件21的方向倾斜向靠近花纹块10的方向延伸的，以使得容纳段222与第一支撑件21之间的距离向靠近花纹块的方向逐渐增大。支撑段223的设置使得第二支撑件22能够与花纹块10连接。需要说明的是第一支撑件21的高度与第二支撑件22的高度相同，第一支撑件21的一部分也是伸入到花纹块10内部，以保证支撑结构20与花纹块10之间连接的紧密性。

具体的，第一支撑件21和第二支撑件22的厚度相同。这样设置便于第一支撑件21和第二支撑件22的制作，同时第一支撑件21与连接段221的连接处是花筋50的最薄处，连接处可以焊接。或者说，第一支撑件21和第二支撑件22的厚度是根据花筋50的最薄处的厚度制作的。

具体的，花纹块10与花筋本体30一体铸造成型，以使支撑结构20的至少一部分嵌埋在花纹块10内。这样设置能够保证花纹块10与花筋本体30之间连接的紧密性，保证花筋本体30稳定的工作，同时能够增加花筋本体30的结构强度。支撑结构20的至少一部分嵌埋在环纹块10内能够有效保证支撑结构20与花纹块10之间连接的紧密性，有效避免了支撑结构20与花纹块10脱离的风险。

如图3至图5所示，支撑结构20位于花纹块10内的一端具有至少一个固定孔23，以在花纹块10和花筋本体30铸造成型的过程中，在固定孔23处形成固定柱。固定孔23的设置铸造有利于保证花筋本体30与支撑结构20之间连接的紧密性，同时增加了花筋50的结构强度。同时铝液在固定孔23处还能够形成固定柱，以对支撑结构20形成止挡力，能够减少支撑结构20与花纹块10脱离的风险，有效增加了支撑结构20与花纹块10连接的紧密性。

在图3至图5所示的具体实施例中，支撑结构20位于花纹块10内的一端为敞口结构。敞口结构便于铸造铝液流入到容纳腔中，以快速填充容纳腔形成花筋本体30。

具体的，容纳腔的腔壁上设置有固定结构，以在铸造花筋本体30时增加花筋本体30与支撑结构20之间的连接强度。这样设置能够增加支撑结构20与花筋本体30之间的连接强度，有效避免了支撑结构20与花筋本体30之间产生缝隙的情况，大大增加了花筋50工作的稳定性和使用寿命。固定结构可以是凹槽。

模具铸造过程中，铝液流入容纳腔内，支撑结构20与铝合金结合强度提高，能够提升支撑结构20的牢固度及花筋50的整体强度，解决模具使用过程发生花筋50倾斜、折断的问题；支撑结构20内部的铝液完全包裹，避免支撑结构20和铝合金不融合导致的相互分离、铝合金脱落问题。

上述的轮胎模具通过轮胎模具的制作方法制作，轮胎模具的制作方法包括：步骤s10：确定花筋50的外形；步骤s20：根据花筋50的外形确定轮胎模具的支撑结构20；步骤s30：制作支撑结构20；步骤s40：支撑结构20的一部分埋入石膏模具预留的容置腔内，向石膏模具的浇筑腔内浇筑铝液，以形成花纹块10和花筋本体30。根据需要设计的花筋50的外形来确定支撑结构20的形状和厚度，进而便于制作支撑结构20，将支撑结构20的一部分埋入到石膏模具的容置腔内，以避免铝液覆盖到支撑结构20的外表面，仅仅使得支撑结构20的内侧填充有铝液，以使得形成的花筋50的外表面无缝隙，保证了花筋50工作的稳定性。

具体的，步骤s20包括：步骤s21：根据花筋50的外形确定支撑结构20的形状；步骤s22：根据花筋50的最薄处的厚度t确定支撑结构20的支撑件的数量n和各支撑件的厚度ti，且∑ti＝t。需要的花筋50的形状与支撑结构20的形状相同，以根据花筋50的外形的形状来确定支撑结构20的形状。将多个支撑件的连接处作为花筋50的最薄处，以将花筋本体30密封在容纳腔内。

优选地，在步骤s22中，支撑件的数量为两个，两个支撑件的厚度相同。这样设置便于花筋50的制作，大大降低了制作难度和制作成本。

具体的，步骤s30包括：步骤s31：根据支撑结构20的形状切割钢片毛坯；步骤s32：冲压钢片毛坯形成各支撑件；步骤s34：多个支撑件组装焊接形成支撑结构20。其中，步骤s31中钢片毛坯可以为多个。支撑结构20为钢结构能够有效增加花筋50的结构强度，有效避免了花筋50断裂的可能性。需要说明的是，在切割钢片毛坯后需要将钢片毛坯上的毛刺切割掉，以保证支撑结构20的外表面光滑，便于轮胎模具的脱模。在冲压各钢片毛坯形成各支撑件时，需要将各个支撑件加工所需要的预设形状。还可以在支撑件的内侧面上加工固定结构。

可以使用冲压折叠的方式将其叠合成需要的花筋50，第一支撑件与第二支撑件为一体结构，相连接位置可以在顶部也可以在底部。

具体的，步骤s32还包括：在支撑件上加工固定孔23。固定孔23的设置能够增加支撑结构20与花纹块10之间的连接强度，大大增加了花筋50工作的稳定性。

具体的，在步骤s40中，支撑结构20的一部分埋入容置腔中，支撑结构20的另一部分由容置腔伸出并位于浇筑腔内，向石膏模具的浇筑腔内浇筑铝液后，以使支撑结构20位于浇筑腔内的部分与花纹块10浇筑连接在一起，并在支撑结构20内形成花筋本体30。这样设置使得花纹块10与花筋本体30之间一体成型，同时支撑结构20与花纹块10和花筋本体30之间浇筑连接在一起，以保证支撑结构20与花纹块10和花筋本体30之间的连接强度，保证了花筋50的结构强度，增加了轮胎模具的使用寿命。

实施例二

与实施例一的区别是，支撑结构20的具体结构不同。

在图6所示的具体实施例中，支撑结构20为封口结构，且固定孔23与封口结构间隔设置，浇筑铝液通过固定孔23流入到容纳腔中形成花筋本体30。第一支撑件21和第二支撑件22是一体成型的，且在第一支撑件21和第二支撑件22的底部一体成型的，只需将第一支撑件21和第二支撑件22的顶部焊接在一起即可。

实施例三

与实施例一的区别是，支撑结构20的具体结构不同。

在图7所示的具体实施例中，第一支撑件21和第二支撑件22是一体成像的，且连接位置在顶部，第一支撑件21和第二支撑件22的底部是开口的。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

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、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。