轮胎模具的设计制造和表面处理.pdfVIP

第9期 苏超等.轮胎模具的设计制造和表面处理 轮胎模具的设计制造和表面处理 苏超’，刘尊品’，顾骏庭’，郭中奎2 1.江苏轮胎厂 221005;2.河南省环球模具有限公司 471001 摘要:论述了轮胎两半钢质模具和轮胎胶囊模具的基本设计及制造技术。对传统轮胎两半钢质模的加工工艺和焊花、镶花 轮胎模具的加工工艺，电火花加工轮胎模具技术，CAD/CAM集成技术在模具加工的应用作了剖析和比较。轮胎模具型腔的镀硬 铬、喷砂和喷干冰表面处理技术也一并作了介绍。探讨和展望了轮胎模具设计制造的发展趋势。 关键词:模具:胶囊;焊花:镶花;喷砂:喷干冰;固态二氧化碳 中图分类号:T0330.41 文献标识码:B 文章编号:1009-797X 2001 09-0035-06 “科学技术是第一生产力，技术创新是决胜市 1.1.， 两半钢质轮胎模具结构设计技术要求 场的法宝”己经被许多企业家所共识。最近几年轮 1 确保轮胎产品达到工艺结构要求，内轮廓几 胎模具行业的技术进步呈现出强劲的发展态势。一 何形状和参数符合轮胎花纹总图。 些新工艺、新材料、新设备、新技术在轮胎模具制 2 与硫化设备的安装配合 几何形状和配合公 造厂被广泛采用，并取得了显著的经济效益和社会 差 正确无误。 效益。在一定程度上也促进了我国轮胎质量的提高 3 必须确保模具有足够的强度和刚度。 和制造成本的下降。与此同时模具厂也在市场细分 4 对于没有隔热罩的热板导热模具 如四立柱 和目标客户群优化筛选的基础上，创造了独有的产 热板式硫化机使用的模具 胎冠部位的厚度要比A 品特色，逐步形成了自己的核心技术。使企业不断 型双模定型硫化机所用模具厚度再增加10%一15%, 地向着 “专、精、特、新”方向跨越式大发展。这 保证能够储备一定的热容量，满足硫化工艺过程模 将有利于迎接我国加入WTO以后，世界经济给企 温均匀、稳定。 业带来的机遇和挑战。为了促进轮胎模具行业的整 5 结构合理，加工制造工艺良好，装卸方便， 体发展，用科技的杠杆撬动经济的巨轮。现将轮胎 定位准确。 模具设计、制造和表面处理技术系统地作一介绍， 6 分型面位置选取合理，有利于硫化后的轮胎 谨供参考。 脱模。 7 排气沟和排气孔的布局合理，既不影响模具 1模具设计 的导热和强度又能使气体顺利排出。 1.1两半钢质轮胎模具设计 8 型腔表面粗糙度和加工精度的选取合理，模 轮胎模具内轮廓的几何形状和参数来源于轮 具的工艺性和经济性根据具体情况各有侧重。 胎的花纹总图，一般在设计轮胎模具内腔几何形状 图1为直接加热结构两半轮胎模具简图。 时可以忽略不计橡胶弹性体的收缩率，直接引用轮 硫化罐用外模的外形几何尺寸可以参考国家 胎花纹总图有关尺寸参数’【】。目前轮胎厂所使用的 专业标准ZB95002-87的表1;A型硫化机用外模 绝大多数轮胎模具，一般都设计为直接加热结构形 的外形几何尺寸可 以参考 国家专业标准 式，只有极少数设计成直接热套式或间接热套式加 ZB95002-87的表2;B型硫化机用外模的外形几何 热结构。其结构方式的选取主要取决于轮胎硫化设 尺寸可以参考国家专业标准ZB95002-87的表3. 备。直接加热结构的模具材质一般选用铸钢件，而 1.1.2 两半钢质轮胎模具部件材料 热套式加热结构的模具一般材质选用铸钢件和普 模具的上模、下模、上钢圈和下钢圈均采用铸 通钢板焊接组合制造。 钢材质，其抗拉强度不能低于490MPa。毛坯必须 收稿日期:2000-02-16 作退火处理，其硬度要小于HRC23。目的是消除 橡 塑 技 术 与 装 备 2001年第27卷 铸件内应力防止几何变形以及方便刻花操作。其余 囊的脱模靠通过冷风管 3 和单向阀 5 进入的压缩 附件 如定位块、吊环等 可用A3材料焊接，活字 空气顶出芯模[[3]0 块一般使用 1Cr13材质。要注意到铸件不得有裂 纹、砂眼、气孔和疏松等铸造缺陷。 图t直接加热结构两半轮胎模具简图 图2A型胶囊模具结构简图 1一上模;2一上钢圈;3一下钢圈;4一下模 1一上模:2一上芯模;3一冷风管;4-蒸汽管;5一单向阀; 1.1.3 两半钢质轮胎模具分型面压应力计算 6一下芯模:7一下模:8一调整垫 在设计模具时，通常是以上壁厚度及冠部模型 2 模具制造 分型面受压宽度为基础。模型分型面受压应力 2.， 传统手工刻花 6 MPa 按下式计算[2] 传统手工刻花工艺制造外胎硫化模的工艺如 _ P ，r_1 图3所示。对于带蒸汽热包的硫化模具，粗加工后 口 .尸介二- --一一一一一一甲一一一一又 iU」 兀It*, .，I____.\2 *,21 万W l十 ‘rl心以1