专利名称：具有模制工具的模具的制作方法
技术领域：
本发明基本涉及模制，特别是涉及用于模制轮胎的方法和装置。
背景技术：
在充气轮胎的结构中，围绕轮胎成型鼓(building drum)将各种非硫化轮胎零件 相继组装在一起，并且围绕该鼓使这些零件成形为轮胎的预期的环形复曲(toroidal)形 式。随后对已成形的非硫化轮胎进行硫化，从而提高强度和耐久性。在硫化工艺中使用轮 胎模具来赋予轮胎其最终形状和外观，并且使轮胎的各个零件硬化。用于硫化完整轮胎的轮胎模具通常有两种蛤壳式(clamshell)模具和活络 (segmented)模具。蛤壳式模具为两件套的模具，其中一半轮胎在该模具的一半中进行模 制，而另一半轮胎在该模具的另一半中进行模制。活络模具为如图1所示的在径向上运动 的多个扇形节段。对于每种模具，模具中受热的外部零件进行移动，从而与未硫化轮胎的胎 面和侧壁部分接触，并且从外部对轮胎进行硫化。受热囊胆膨胀，或者型芯接触轮胎的内表 面，以从内部对轮胎进行成形和硫化。在活络模具中，模具后靠为楔形零件，用于支撑多个模具扇部，如图1和2所示，该 模具扇部形成轮胎的胎面部分。扇部工具在模具后靠和模具扇部之间提供了连接。该扇部 工具的目的是围绕模具在周向上对模具扇部进行定位。扇部工具通过若干螺钉或螺栓固定 到模具后靠。随后通过将模具扇部滑动到扇部工具上并且利用更多螺钉或螺栓进行固定， 从而将模具扇部设置在扇部工具上。在扇部工具、模具后靠、扇部工具和模具扇部之间的这 一连接使得变换胎面花纹或者改变轮胎的尺寸的劳动强度大，并且耗费了时间。这种扇部 工具设计不允许扇部工具重新定位以容放数量改变的胎面扇部。因此，该模具专用于特定 的轮胎尺寸。
发明内容
本发明的实施方式提供了一种改进的模具，其能够适用于生产不同尺寸的轮胎。 在一个实施方式中提供了标准化部件，这些标准化部件利用最短的停产时间来更换硫化机 (curing press)中的模具零件，从而允许轮胎尺寸和胎面花纹改变。本发明的实施方式包括工具装置，其用于将模具扇部连接到模具后靠。所述工具 装置包括框架、夹持机构、至少一个紧固件、滑动组件、偏压机构以及连接机构，所述夹持机 构位于所述框架上，用于将所述框架固定到所述模具后靠；所述至少一个紧固件定位于所 述框架上，并用于将夹持力供应到所述夹持机构，从而将所述框架在所述模具后靠上固定 到位；所述滑动组件能够滑动地与所述框架联接；所述偏压机构用于将所述滑动组件定位 在所述框架上；所述连接机构用于将所述滑动组件连接到所述模具扇部。本发明的另一个实施方式包括一种模制装置，该模制装置包括模具后靠、至少一 个周向凹槽、框架、夹持机构、至少一个紧固件、滑动组件、偏压机构以及连接机构，所述至 少一个周向凹槽位于所述模具后靠中，所述框架能够滑动地与所述至少一个凹槽在所述模具后靠上联接，所述夹持机构用于将所述框架固定到所述模具后靠，所述至少一个紧固件 定位于所述框架上来用于将夹持力供应到所述夹持机构，从而将所述框架在所述模具后靠 上固定到位，所述滑动组件能够滑动地与所述框架联接，所述偏压机构用于使所述滑动组 件相对于所述框架定位，所述连接机构用于将所述滑动组件连接到所述模具扇部。本发明的再一个实施方式包括一种模具，该模具包括模具后靠、至少一个周向凹 槽、框架、夹持机构、至少一个紧固件、滑动组件、偏压机构、连接机构、多个模具扇部以及多 个台阶，所述至少一个周向凹槽位于所述模具后靠中，所述框架能够滑动地与所述至少一 个凹槽在所述模具后靠上联接，所述夹持机构用于将所述框架固定到所述模具后靠，所述 至少一个紧固件定位于所述框架上，用于将夹持力供应到所述夹持机构，从而将所述框架 在所述模具后靠上固定到位，以便容放模具扇部，所述滑动组件能够滑动地与所述框架联 接，所述偏压机构用于联接所述滑动组件与所述框架，所述连接机构用于将所述滑动组件 连接到模具扇部，所述多个台阶位于每一个模具扇部上。本发明的又一个实施方式包括一种利用所述工具装置制造轮胎的方法，所述方法 包括对于具体的轮胎尺寸选择一定数量的模具扇部；围绕模具后靠对多个工具装置进行 定位，以便容放所述轮胎尺寸所需的所述一定数量的模具扇部；利用紧固件将所述工具装 置的位置固定到所述模具后靠；将所述模具扇部连接在所述工具装置上；并且将所述模具 扇部锁定在所述工具装置上。如所附附图所示，将通过下文中对本发明的具体实施方式
的更为具体的描述来阐 明本发明的前述和其它目的、特征和优点，在这些附图中，相同的附图标记表示本发明的相 同的部件。
图1为根据现有技术的两件套的活络轮胎模具的局部剖视图；图2为轮胎模具的局部剖视图，显示了现有技术中公知的扇部工具；图3为根据本发明的轮胎模具的局部剖视图；图4为工具的框架部分的立体图；图5为工具的滑动组件的立体图；图6为图3中的模具的工具的正视图；并且图7为根据本发明的模具扇部的正视图。
具体实施例方式本发明的具体实施方式
包括用于模制不同尺寸的轮胎的可适应的装置和方法。两 件套的活络模具包括顶半部和底半部，顶半部和底半部基本在以分模线为中心的轴向处会 合。模具的顶半部能够向着模具的底半部和远离模具的底半部运动，以便装载和卸载轮胎。图1显示了两件套的活络轮胎模具10的局部剖视图。轮胎模具10包括上基板12 和下基板14。上基板包括顶部模具后靠20、顶部侧板M和多个胎面模具扇部16，顶部模具 后靠20形成环以支撑其它模具元件，顶部侧板M对轮胎的侧壁进行模制，胎面模具扇部16 可移动地安装到顶部模具后靠20。模具扇部16利用扇部工具安装到模具后靠20，其如图 2所示。类似地，下基板14包括模具后靠22、底部侧板沈和多个模具扇部18。基板12、14将扇部16、18和模具后靠20、22以及侧板MJ6 —起保持在模具之内。下基板14在各个模具部件和硫化机之间提供连接。硫化机将压力和热量供应到 模具，以导致橡胶硬化。可以使用不同类型的硫化机，例如McNeil、NRM, Kobe、Sanming, Krupp.Mitsubishi等。对于本领域技术人员来说所公知的是，模具的顶半部是底半部的镜 像。因此，下文的描述可以使用于模具的顶半部或者底半部。多个模具扇部18形成轮胎的胎面花纹。所需模具扇部的数量是轮胎周长的函数。 例如，八个或九个扇部可以用来模制小型客车的轮胎，而十个或十个以上扇部可以用来模 制较大载货卡车或SUV的轮胎。模具扇部通过扇部工具而安装到模具后靠。图2显示了本领域公知的模具的底半部的剖面。模具扇部18 (如图1所示)利用 扇部工具观而连接到模具后靠22。扇部工具的功能是在硫化操作的过程中将模具扇部固 定到模具后靠。扇部工具通过若干螺钉或螺栓连接到模具后靠并连接到模具扇部。为了移动模具扇部或增加更多模具扇部，必须从工作中移走、拆卸模具，并且必须 对模具进行再加工过程，才能移动扇部工具。实际上，扇部工具观永久地设置在模具中，这 样就限制了由该模具生产的轮胎尺寸和胎面花纹。本发明的实施方式提供了一种装置，用于调节模具扇部的布置，并且快速地连接 模具扇部与模具后靠以及将模具扇部从模具后靠拆开。这些实施方式解决了模具适用于具 体轮胎尺寸的问题，并且减少了更换胎面花纹所必须的时间和劳动力。图3显示了本发明的实施方式，其中模具后靠22具有至少一个周向凹槽41。在另 一个实施方式中，在模具后靠22内加工了两个凹槽41。凹槽或多个凹槽41可以是与框架 44上的夹持机构50互补的燕尾槽、T型槽或者本领域技术人员所公知的任何其它设计。图4显示了框架44的实施方式。框架44在凹槽41上滑动，从而可以围绕模具后 靠22以方位角定位。框架44可以定位在模具后靠22上，而无需从凹槽41将其移走。在实施方式中，利用框架44的顶部和底部后靠侧部上的夹持机构50，框架44直接 连接到模具后靠22。在具体实施方式
中，夹持机构50固定到框架44的底部后靠侧部，并 且另一个夹持机构50固定到框架44的顶部上的可调节板。夹持机构允许框架在模具后靠 22中的凹槽41上自由地滑动，并且使框架可以围绕模具后靠22以方位角定位。在本发明 的一个实施方式中，在顶部和底部上使用钩形夹子作为夹持机构50。可以设想另一个装置 用作夹持构件，例如一个或一个以上燕尾接合件、T型槽或允许框架在凹槽上自由地滑动的 任何其它装置。在一个实施方式中，利用位于框架的顶部上的至少一个紧固件42在夹持机构50 上产生夹持力，以便在模具后靠上固定框架44的位置。在具体实施方式
中，可调节板与至 少一个紧固件42夹紧，以在框架44上产生夹持力。在另一个实施方式中，将两个紧固件42 定位在框架的顶部上来与可调节板结合，以在夹持机构50上产生夹持力。夹持力可以通过 紧固件而产生，紧固件例如为任何类型的螺钉、凸轮、铰接夹等等。所述工具滑动的能力允许工具设置在任何位置处，并且允许工具从一个配置轻松 地更换为另一个配置。按照这样的方式，单个模具后靠22和工具40允许模具生产不同尺 寸的轮胎。定位该工具的便利性仅需最短的停产时间。第二个显著的优点是，不需要从硫 化机移走模具就可以改变该工具的位置。该工具围绕模具后靠滑动到适当位置。当处于由 轮胎尺寸所需数量的扇部所确定的适当位置时，利用至少一个紧固件将该工具在模具后靠上固定或锁定到位。图5和6显示了包括滑动组件51的工具40的另一部分，滑动组件51可滑动地联 接在框架44上。在一个实施方式中，框架44具有两个竖直沟槽，所述沟槽联接位于滑动组 件的后部上的突出部。滑动组件的一个实施方式包括多个滑动台阶，如图5所示，滑动台阶 沿着滑动组件的长度竖直地设置。每一个滑动台阶具有穿过台阶的孔，所述孔形成从滑动 组件的顶部经过滑动组件的底部的开放柱(open column)。在一个实施方式中，滑动台阶具 有共轴孔。偏压机构将滑动组件定位在框架上，该框架将滑动组件保持在与框架44联接的 水平处。在一个实施方式中，两个弹簧的一端连接到框架44，另一端连接到滑动组件51。在 模具打开和关闭的过程中，弹簧43将滑动组件51保持在框架44的顶部处。偏压机构可以 是能够被延伸或压缩的任何机构，以便提供力用来相对于框架来偏压滑动组件的位置。适 合的偏压装置的实例对于本领域技术人员来说是公知的，并且这些实例包括各种弹簧，例 如螺旋弹簧。本发明的另一个实施方式包括连接结构，用于将滑动组件51连接到模具扇部18。 连接机构可以是支架、螺钉、螺栓、夹子、销或等同物。如图6所示，连接机构的具体实施方 式包括具有滑动台阶45和销46，滑动台阶45具有穿过滑动台阶45的孔52，销46能够经 过滑动台阶45的孔52而插入。孔52和销46的尺寸对于对准模具扇部18并不是关键的。 各个模具扇部在扇部的侧向边缘处对准。图6和7显示了根据本发明的实施方式的工具装置和模具扇部18。在一个实施方 式中，利用滑动组件51和模具扇部18的联锁台阶45、47以及销46来作为连接机构，滑动 组件51将工具40连接到模具扇部18。联锁台阶是多个滑动台阶45和多个扇部台阶47， 滑动台阶具有穿过其中的孔52，扇部台阶47具有穿过其中的孔。在一个实施方式中，多个 扇部台阶47被加工为模具扇部。可替代地，扇部台阶可以是刚性固定到模具扇部18的支 架。模具扇部18和滑动组件51相互对准，以便在滑动台阶45和扇部台阶47中形成连续 的开放柱。这些扇部台阶47与滑动台阶45互补，这意味着这两组台阶交替地堆叠在一起， 从而在这些台阶中产生具有共轴孔的一列联锁台阶。销46向下滑动经过这些台阶中的共 轴孔52，从而对滑动台阶45和扇部台阶47进行固定。联锁台阶和销46在工具40和模具扇部18之间产生快速连接。这一快速连接使 得可以通过简单地将现有模具扇部替换为新胎面花纹的模具扇部，从而轻松地更换胎面花 纹。模具扇部的这种变换可以在模具容放于硫化机中的同时进行。在实施方式中，锁定机构将工具固定的模具扇部。在具体实施方式
中，经过销46 的顶部的弹簧加载柱48提供了用于将工具40固定的模具扇部18的锁定机构。弹簧加载 柱48位于模具扇部18上的容放槽49中，以将工具40锁定到模具扇部18上。本发明的另一个实施方式包括一种利用制造轮胎的该工具的方法。该方法包括 选择对于具体的轮胎尺寸所需的一定数量的模具扇部；围绕模具后靠对多个工具进行定 位，以便容放所述轮胎尺寸所需的所述一定数量的扇部；利用紧固件将所述工具的位置固 定到所述模具后靠；将所述扇部连接在所述工具上；并且将所述模具扇部锁定在所述工具
1 ο对多个工具进行定位的步骤进一步包括使夹持机构滑到模具后靠的凹槽上，并且使所述工具围绕模具后靠在所述凹槽上滑动。该方法进一步包括将所述工具锁定到模 具扇部。将模具扇部锁定在工具装置上的步骤进一步包括经过多个滑动台阶和多个扇部 台阶来插入销。在权利要求书中以及本说明书中所使用的术语“包括”、“包含”以及“具有”应理 解为表示可以包括未指定的其它元件的开放的群组。在权利要求书中以及本说明书中所使 用的术语“主要由……构成”应理解为表示可以包括未指定的其它元件的部分开放的群组， 只要那些其它元件并未在本质上改变所要求保护的发明的基本的且新颖的特征。单数形式 的词语应理解为包括复数形式的统一词语，使得这些单数形式表示所提供的一个或一个以 上的物件。术语“至少一个”和“一个或一个以上”可互换使用。术语“一个”或“单个”将 用来表示所指的物件为一个且仅有一个。相似地，例如“两”的其它具体的整数数值使用在 所指的事物为具体数目时。术语“优选地”、“优选的”、“优选”、“可选地”、“可以”以及相似 术语用来表示所指的项目、条件或步骤为本发明的可选(非必要)特征。描述为“在a至b 之间”的范围包括数值“a”和“b”。由上述描述应当理解，对于本发明的实施方式可以进行各种修改方式和变化，而 并不脱离其真实精神。所提供的上述描述只是用于阐述的目的，并不应当解释为限制的意 思。只有所附权利要求的语句才限制本发明的范围。
权利要求
1.一种工具装置，用于将模具扇部连接到模具后靠，所述工具装置包括 框架；夹持机构，该夹持机构位于所述框架上，用于将所述框架固定到所述模具后靠； 至少一个紧固件，该至少一个紧固件定位于所述框架上，并用于将夹持力供应到所述 夹持机构，从而将所述框架在所述模具后靠上固定到位； 滑动组件，所述滑动组件能够滑动地与所述框架联接； 偏压机构，所述偏压机构用于将所述滑动组件定位在所述框架上；以及 连接机构，所述连接机构用于将所述滑动组件连接到所述模具扇部。
2.根据权利要求1所述的工具装置，其中所述夹持机构进一步包括位于所述框架的底 部上的固定部分、以及位于所述框架的顶部处的可调节板。
3.根据权利要求2所述的工具装置，其中所述夹持机构为位于所述框架的顶端和底端 的每一处的钩形夹子，以将所述框架固定到模具后靠，从而能够在所述模具后靠上定位。
4.根据权利要求1所述的工具装置，其中所述框架能够围绕所述模具后靠以方位角定位。
5.根据权利要求4所述的工具装置，其中所述框架能够在与所述模具后靠联接的同时 进行定位。
6.根据权利要求1所述的工具装置，其中两个紧固件定位在所述框架的顶部上来与可 调节板结合，以将夹持力供应到所述夹持机构，从而将所述框架在所述模具后靠上固定到 位。
7.根据权利要求1所述的工具装置，其中所述滑动组件进一步包括多个滑动台阶，所 述多个滑动台阶沿着所述滑动组件的长度设置。
8.根据权利要求7所述的工具装置，其中所述多个滑动台阶中的每一个台阶进一步包 括穿过所述每一个滑动台阶的孔。
9.根据权利要求1所述的工具装置，其中所述偏压机构为一对弹簧。
10.根据权利要求1所述的工具装置，其中所述连接机构包括多个滑动台阶以及销，所 述多个滑动台阶具有穿过该多个滑动台阶的孔。
11.一种模制装置，包括 模具后靠；至少一个周向凹槽，所述至少一个周向凹槽位于所述模具后靠中； 框架，所述框架能够滑动地与所述至少一个凹槽在所述模具后靠上联接； 夹持机构，该夹持机构用于将所述框架固定到所述模具后靠； 至少一个紧固件，该至少一个紧固件定位于所述框架上，并用于将夹持力供应到所述 夹持机构，从而将所述框架在所述模具后靠上固定到位； 滑动组件，所述滑动组件能够滑动地与所述框架联接； 偏压机构，所述偏压机构用于使所述滑动组件相对于所述框架定位；以及 连接机构，所述连接机构用于将所述滑动组件连接到模具扇部。
12.根据权利要求11所述的模制装置，其中所述夹持机构进一步包括位于所述框架的 底部上的固定部分、以及位于所述框架的顶部处的可调节板。
13.根据权利要求12所述的模制装置，其中所述夹持机构为位于所述框架的顶端和底端的每一处的钩形夹子，以将所述框架固定到模具后靠，从而能够在所述模具后靠上定位。
14.根据权利要求11所述的模制装置，其中所述框架能够围绕所述模具后靠以方位角 定位。
15.根据权利要求14所述的模制装置，其中所述框架能够在与所述模具后靠联接的同 时进行定位。
16.根据权利要求11所述的模制装置，其中两个紧固件定位在所述框架的顶部上来与 可调节板结合，以将夹持力供应到所述夹持机构，从而将所述框架在所述模具后靠上固定 到位。
17.根据权利要求11所述的模制装置，其中所述滑动组件进一步包括多个滑动台阶， 所述多个滑动台阶沿着所述滑动组件的长度设置。
18.根据权利要求17所述的模制装置，其中所述多个滑动台阶中的每一个台阶进一步 包括穿过每一个滑动台阶的孔。
19.根据权利要求11所述的模制装置，其中所述偏压机构为一对弹簧。
20.根据权利要求11所述的模制装置，其中所述连接机构包括多个滑动台阶以及销。
21.根据权利要求11所述的模制装置，其中所述框架能够滑动地联接在所述模具后靠 中加工的两个凹槽之内。
22.—种模具，包括 模具后靠；至少一个周向凹槽，所述至少一个周向凹槽位于所述模具后靠中； 框架，所述框架能够滑动地与所述至少一个凹槽在所述模具后靠上联接； 夹持机构，所述夹持机构用于将所述框架固定到所述模具后靠； 至少一个紧固件，所述至少一个紧固件定位于所述框架上，并用于将夹持力供应到所 述夹持机构，从而将所述框架在所述模具后靠上固定到位，以便容放模具扇部； 滑动组件，所述滑动组件能够滑动地与所述框架联接； 偏压机构，所述偏压机构用于联接所述滑动组件与所述框架； 连接机构，所述连接机构用于将所述滑动组件连接到模具扇部； 多个模具扇部；以及多个台阶，所述多个台阶位于每一个模具扇部上。
23.根据权利要求22所述的模具，其中所述夹持机构进一步包括位于所述框架的底部 上的固定部分、以及位于所述框架的顶部的可调节板。
24.根据权利要求23所述的模具，其中所述夹持机构为位于所述框架的顶端和底端的 每一处的钩形夹子，以将所述框架固定到模具后靠，从而能够在所述模具后靠上定位。
25.根据权利要求22所述的模具，其中所述框架能够围绕所述模具后靠以方位角定位。
26.根据权利要求25所述的模具，其中所述框架能够在与所述模具后靠联接的同时进 行定位。
27.根据权利要求22所述的模具，其中两个紧固件定位在所述框架的顶部上来与可调 节板结合，以将夹持力供应到所述夹持机构，从而将所述框架在所述模具后靠上固定到位。
28.根据权利要求22所述的模具，其中所述滑动组件进一步包括多个滑动台阶，所述多个滑动台阶沿着所述滑动组件的长度设置。
29.根据权利要求观所述的模具，其中所述多个滑动台阶进一步包括穿过所述多个滑 动台阶的孔。
30.根据权利要求四所述的模具，其中所述模具扇部和所述滑动组件相互对准，以在 所述滑动台阶和所述扇部台阶中形成连续的开放柱。
31.根据权利要求22所述的模具，其中所述偏压机构为一对弹簧。
32.根据权利要求22所述的模具，其中所述连接机构包括多个滑动台阶、多个扇部台 阶以及销，所述多个滑动台阶具有穿过该多个滑动台阶的孔，所述多个扇部台阶具有穿过 该多个扇部台阶的孔。
33.根据权利要求22所述的模具，其中所述框架能够滑动地联接在所述模具后靠中加 工的两个凹槽之内。
34.根据权利要求22所述的模具，进一步包括锁定机构，所述锁定机构用于将所述工 具锁定到所述模具扇部。
35.根据权利要求35所述的模具，其中所述锁定机构包括弹簧加载柱和容放槽，所述 弹簧加载柱位于所述销的顶部，所述容放槽位于所述模具扇部上。
36.一种利用工具装置制造轮胎的方法，所述方法包括选择对于具体的轮胎尺寸所需的一定数量的模具扇部；围绕模具后靠对多个工具装置进行定位，以便容放所述轮胎尺寸所需的所述一定数量 的模具扇部；利用紧固件将所述工具装置的位置固定到所述模具后靠；将所述模具扇部连接在所述工具装置上；并且将所述模具扇部锁定在所述工具装置上。
37.根据权利要求36所述的方法，其中对所述工具装置进行定位的步骤进一步包括使所述夹持机构滑到所述模具后靠的凹槽上；并且使所述工具围绕所述模具后靠在所述凹槽上滑动。
38.根据权利要求36所述的方法，其中将所述模具扇部锁定在所述工具装置上的步骤 进一步包括经过多个滑动台阶和多个扇部台阶来插入销。
全文摘要
一种工具装置，用于将模具扇部连接到模具后靠，所述工具装置包括框架、夹持机构、至少一个紧固件、滑动组件、偏压机构以及连接机构，所述夹持机构位于所述框架上，用于将所述框架固定到所述模具后靠，所述至少一个紧固件定位于所述框架上，用于将夹持力供应到所述夹持机构，从而将所述框架在所述模具后靠上固定到位，所述滑动组件能够滑动地与所述框架联接，所述偏压机构用于将所述滑动组件定位在所述框架上，所述连接机构用于将所述滑动组件连接到所述模具扇部。
文档编号B29C35/02GK102123839SQ200880130734
公开日2011年7月13日 申请日期2008年8月12日 优先权日2008年8月12日
发明者J·D·梅金斯 申请人:米其林技术公司, 米其林研究和技术股份有限公司