輪胎模具結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀及分析（Ⅰ）
時(shí)間：2023-09-25
來源： 網(wǎng)絡(luò)
隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，對輪胎的要求趨向于扁平化、高速化及環(huán)保化，對輪胎配套的模具要求也相應(yīng)的提升。輪胎的外觀和性能很大程度上決定于輪胎的硫化工藝，輪胎模具是輪胎硫化過程中必不可少的工具，模具結(jié)構(gòu)是否合理對輪胎的質(zhì)量至關(guān)重要，以下從模具結(jié)構(gòu)為切入點(diǎn)進(jìn)行研究分析。
根據(jù)輪胎模具的結(jié)構(gòu)分為輪胎兩半模具和活絡(luò)模具。輪胎兩半模具結(jié)構(gòu)較簡單，主要有上、下側(cè)板和上、下鋼圈，上、下側(cè)板的分型面在輪胎花紋的中心線上，模具工作時(shí)上、下模打開。活絡(luò)模具的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，主要分為型腔板和模殼兩部分，型腔板為直接與輪胎胎坯接觸的零件，主要有花紋塊，上、下側(cè)板，上、下鋼圈；模殼是模具的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，用來控制模具的開合運(yùn)動(dòng)，主要有中模套、弓形座、上蓋、底座、耐磨板、導(dǎo)向條、安裝環(huán)、提升塊等，模具動(dòng)作時(shí)，弓形座和花紋塊做徑向開合運(yùn)動(dòng)。
活絡(luò)模具導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向面為斜平面的稱為斜平面式輪胎活絡(luò)模具。斜平面式模具在開合過程中，中模套和弓形座是平面接觸。模具弓形座的數(shù)量一般為8~10塊，在弓形座上和與其配合的中模套上需加工出8~10個(gè)斜平面。為了保證成品輪胎不出現(xiàn)膠邊和錯(cuò)花外觀質(zhì)量問題，斜平面模具的合模精度要求很高，模具上斜平面加工要求8~10個(gè)平面圓周等分且平面都向心，斜平面的向心角度應(yīng)保持一致。普通的加工機(jī)床不能滿足這樣高的精度要求，需專用的數(shù)控機(jī)床加工，模具零件磨損后花紋塊內(nèi)部會出現(xiàn)直徑誤差，降低硫化輪胎的圓度且易出現(xiàn)輪胎膠邊問題，但是斜平面式模具對硫化機(jī)上下熱板的平面度要求較低且適應(yīng)性好。
活絡(luò)模具導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向面為圓錐面的稱為圓錐面式活絡(luò)模具，與斜平面相比，圓錐面有良好的可加工性，普通的機(jī)床可滿足精度要求。圓錐面式模具的裝配精度要求較低，模具零件磨損后，周向偏差能夠自動(dòng)補(bǔ)償，對硫化輪胎圓度影響小，對輪胎的膠邊和錯(cuò)花問題影響也不明顯。但是模具開合過程中，弓形座和中模套上的耐磨板由線接觸逐漸過渡到圓錐面接觸，造成耐磨板不均勻磨損、模具動(dòng)作不平穩(wěn)以及對硫化機(jī)的適應(yīng)性低。
目前輪胎硫化過程中的加熱方式有蒸鍋式和熱板式。蒸鍋式加熱是將模具放入密封的硫化罐中加熱；熱板式加熱是模具上有2個(gè)加熱源：一是硫化機(jī)的上下熱板，溫度約為150℃，用來硫化輪胎的胎側(cè)；二是模具的中模套氣室通入約為160℃水蒸氣，熱能向里通過弓形座傳遞到花紋塊上來硫化胎面花紋部分。蒸鍋式和熱板式模具結(jié)構(gòu)上的不同是蒸鍋式的中模套上不加工氣室，熱板式中模套上加工氣室通入過熱水蒸氣作為模具熱源。
胎坯裝入硫化機(jī)前模具需要預(yù)熱一段時(shí)間，使模具達(dá)到輪胎硫化時(shí)需要的溫度。硫化機(jī)帶動(dòng)安裝環(huán)與中模套向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)弓形座帶動(dòng)花紋塊徑向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)模具開模。隨后機(jī)械手抓取胎坯放置于硫化機(jī)中心機(jī)構(gòu)的硫化膠囊上，定位完成后，在硫化機(jī)作用下模具上蓋和上側(cè)板向下運(yùn)動(dòng)，弓形座與花紋塊在中模套施加力的作用下徑向合模成為整圓。胎坯在一定的溫度和壓力下加熱一段時(shí)間，胎坯硫化為成品輪胎。
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