一种分段加热轮胎模具的制作方法

本发明涉及轮胎制造领域，具体而言，涉及一种分段加热轮胎模具。

背景技术：

目前轮胎模具在硫化轮胎时，尤其是工程机械子午线轮胎使用的硫化设备轮胎模具，在对工程轮胎进行硫化时，提供给模具及轮胎的硫化温度是相等的，但是对于很多工程机械子午线轮胎，尤其是大规格的或者巨型的工程轮胎，轮胎横向断面的厚薄相差较大，若仍采用传统的等温加热的蒸锅方式硫化，存在轮胎断面厚的部位硫化不足而薄的部位过渡硫化的问题，直接影响轮胎的整体质量，降低使用寿命，甚至存在安全风险。

现有的蒸锅硫化方式，高温蒸汽直接接触模具，对模具易产生锈蚀、变形；并且蒸锅结构复杂，密封较多，维修困难，制造成本高，能源消耗大；这种硫化方式的生产效率较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种分段加热轮胎模具，其能够硫化出整体高质量的轮胎，提高轮胎的使用寿命，降低安全风险。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：

一种分段加热轮胎模具，其包括均设置在模体上的内蒸汽室、外蒸汽室和胎面蒸汽室；

内蒸汽室正对胎坯径向最内侧的部分；以胎坯的径向中心开始，内蒸汽室径向最内侧的汽室壁在径向的位置小于或等于与胎坯径向最内侧的位置；

外蒸汽室位于内蒸汽室的模具径向的外侧；以胎坯的径向中心开始，外蒸汽室的径向方向能够覆盖胎坯胎顶部分，外蒸汽室的最外侧的汽室壁径向的位置大于或等于胎坯胎顶的最高点的径向的位置；

胎面蒸汽室贯穿地设置在模具正对胎坯的胎面的位置；胎面蒸汽室沿胎面的宽度方向延伸；

外蒸汽室的温度为t1，内蒸汽室的温度为t2，胎面蒸汽室的温度为t3，t1>t3>t2。

因为胎坯的胎顶一侧的厚度大于胎侧的厚度；在胎侧的宽度方向上，越靠近胎顶一侧的胎侧部分的厚度大于远离胎顶一侧的胎侧部分的厚度。本方案中的分段加热轮胎模具通过在上述相应的部位设置外蒸汽室、内蒸汽室和胎面蒸汽室，且三者在蒸汽温度上具有如下关系，外蒸汽室的温度为t1，内蒸汽室的温度为t2，胎面蒸汽室的温度为t3，t1>t3>t2。如此，通过对正对不同厚度的胎坯的模具位置，设置相应温度的蒸汽室，从而传递给模具的温度也不相同，以致轮胎接收到的温度根据轮胎断面厚薄的不同也不相同，这样就可以使轮胎断面较厚的部位温度高，较薄的部位温度低，可以硫化出整体高质量的轮胎，提高轮胎的使用寿命，降低安全风险。

进一步的，内蒸汽室和外蒸汽室均为圆环状；

内蒸汽室和外蒸汽室内均设置有多个翅片，相邻的翅片的一端分别设置在内环的侧壁和外环的侧壁，相邻的翅片形成s形的封闭通道。

进一步的，内蒸汽室包括相对设置的第一蒸汽室和第三蒸汽室；外蒸汽室包括相对设置的第二蒸汽室和第四蒸汽室；

第一蒸汽室和第二蒸汽室位于模具高度方向的一侧；

第三蒸汽室和第四蒸汽室位于模具高度方向的另一侧。

进一步的，蒸汽先通入到第二蒸汽室，从第二蒸汽室中出来后，然后直接进入到第一蒸汽室。

进一步的，分段加热轮胎模具还包括连通设备和温控装置；

第二蒸汽室通过连通设备与第一蒸汽室连接；

连通设备中设置有温控装置；

温控装置被构造为对连通装置内的蒸汽进行加热或降温。

进一步的，模体包括主体和热板，主体具备用于容纳胎坯的容纳空间，热板可拆卸地设置在主体远离容纳空间的外侧；

内蒸汽室和外蒸汽室均开设在热板内部。

进一步的，热板包括第一热板、第二热板、第三热板和第四热板；

第一蒸汽室设置在第一热板中，第二蒸汽室设置在第二热板中；

第三蒸汽室设置在第三热板中，第四蒸汽室设置在第三热板中。

进一步的，分段加热轮胎模具为活络模具；

第一热板和第二热板均设置在上侧板背离花纹附着体的外侧面上；

第三热板和第四热板均设置在下侧板背离花纹附着体的外侧面上；

胎面蒸汽室设置在花纹附着体上或其背部，且胎面蒸汽室沿花纹附着体的高度方向延伸。

进一步的，分段加热轮胎模具为两半模具；

第一热板和第二热板均设置在上模体的外侧面上；

第三热板和第四热板均设置在下模体的外侧面上；

胎面蒸汽室分别设置在上模体的胎顶的侧面和下模体的胎顶的侧面。

进一步的，胎面蒸汽室包括相对的第五蒸汽室和第六蒸汽室；

第五蒸汽室设置在上模体的侧面，且第五蒸汽室沿上模体的高度方向延伸；

第六蒸汽室设置在上模体的侧面，且第六蒸汽室沿上模体的高度方向延伸。

进一步的，分段加热轮胎模具还包括保温装置；

保温装置设置在模体上远离胎坯的端部。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

分段加热轮胎模具采用在轮胎的不同部位分段加热的方式，在模具的不同部位对应轮胎设计不同的加热热板及蒸汽室，各热板及蒸汽室的蒸汽温度不同，从而传递给模具的温度也不相同，以致轮胎接收到的温度根据轮胎断面厚薄的不同也不相同，这样就可以使轮胎断面较厚的部位温度高，较薄的部位温度低，可以硫化出整体高质量的轮胎，提高轮胎的使用寿命，降低安全风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明的实施例一提供的一种分段加热轮胎模具的结构示意图；

图2为图1中内蒸汽室的结构示意图；

图3为本发明的本实施例二提供一种分段加热轮胎模具的结构示意图；

图4为图3中p向的结构示意图。

图标：10-分段加热轮胎模具；100-模体；110-主体；111-上侧板；112-下侧板；120-热板；121-第一热板；122-第二热板；123-第三热板；124-第四热板；200-内蒸汽室；210-第一蒸汽室；230-第三蒸汽室；300-外蒸汽室；320-第二蒸汽室；340-第四蒸汽室；400-胎面蒸汽室；440-第五蒸汽室；450-第六蒸汽室；500-胎坯；510-胎侧；520-胎顶；521-胎面；600-翅片；700-保温装置；810-上模体；820-下模体。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种分段加热轮胎模具10的结构示意图。从图1中可以看出一种分段加热轮胎模具10，其包括均设置在模体100上的内蒸汽室200、外蒸汽室300和胎面521蒸汽室400。

内蒸汽室200正对胎坯500径向最内侧的部分；以胎坯500的径向中心开始，内蒸汽室200径向最内侧的汽室壁在径向的位置小于或等于与胎坯500径向最内侧的位置；外蒸汽室300位于内蒸汽室200的模具径向的外侧；以胎坯500的径向中心开始，外蒸汽室300的径向方向能够覆盖胎坯500胎顶520部分，外蒸汽室300的最外侧的汽室壁径向的位置大于或等于胎坯500胎顶520的最高点的径向的位置；胎面521蒸汽室400贯穿地设置在模具正对胎坯500的胎面521的位置；胎面521蒸汽室400沿胎面521的宽度方向延伸；

外蒸汽室300的温度为t1，内蒸汽室200的温度为t2，胎面521蒸汽室400的温度为t3，t1>t3>t2。

发明人发现，目前设计的抽真空轮胎活络模具因为胎坯500的胎顶520一侧的厚度大于胎侧510的厚度；在胎侧510的宽度方向上，越靠近胎顶520一侧的胎侧510部分的厚度大于远离胎顶520一侧的胎侧510部分的厚度。但在对工程轮胎进行硫化时，提供给模具及轮胎的硫化温度是相等的，但是对于很多工程机械子午线轮胎，尤其是大规格的或者巨型的工程轮胎，轮胎横向断面的厚薄相差较大，若仍采用传统的等温加热的蒸锅方式硫化，存在轮胎断面厚的部位硫化不足而薄的部位过渡硫化的问题，直接影响轮胎的整体质量，降低使用寿命，甚至存在安全风险。

发明人据此发明了一种分段加热轮胎模具10通过在上述相应的部位设置外蒸汽室300、内蒸汽室200和胎面521蒸汽室400，且三者在蒸汽温度上具有如下关系，外蒸汽室300的温度为t1，内蒸汽室200的温度为t2，胎面521蒸汽室400的温度为t3，t1>t3>t2。如此，通过对正对不同厚度的胎坯500的模具位置，设置相应温度的蒸汽室，从而传递给模具的温度也不相同，以致轮胎接收到的温度根据轮胎断面厚薄的不同也不相同，这样就可以使轮胎断面较厚的部位温度高，较薄的部位温度低，可以硫化出整体高质量的轮胎，提高轮胎的使用寿命，降低安全风险。

图2为图1中内蒸汽室200的结构示意图。请参照图1和图2，进一步的，内蒸汽室200和外蒸汽室300均为圆环状；内蒸汽室200和外蒸汽室300内均设置有多个翅片600，相邻的翅片600的一端分别设置在内环的侧壁和外环的侧壁，相邻的翅片600形成s形的封闭通道。

内蒸汽室200和外蒸汽室300采用s形通道，延长蒸汽介质的循环行程；这种结构的模具，相比传统的蒸锅式硫化模具，轮胎硫化时可以提高生产效率，减少蒸汽损耗，节省能源。

进一步的，内蒸汽室200包括相对设置的第一蒸汽室210和第三蒸汽室230；外蒸汽室300包括相对设置的第二蒸汽室320和第四蒸汽室340；第一蒸汽室210和第二蒸汽室320位于模具高度方向的一侧；第三蒸汽室230和第四蒸汽室340位于模具高度方向的另一侧。

可选地，第二蒸汽室320的位置位于第一蒸汽室210的模具径向的外侧，同时第二蒸汽室320的径向方向能够覆盖轮胎胎顶520部分，该覆盖的位置至少为第二蒸汽室320径向最外侧的汽室壁和胎肩的径向的最高点基本平齐。作为一种优选方案，第二蒸汽室320最外侧的汽室壁径向的位置大于轮胎胎顶520的最高点的径向的位置。

可选地，第一蒸汽室210能够覆盖轮胎径向最内侧的部分。第一蒸汽室210径向最内侧的汽室壁在径向的位置至少为与轮胎径向最内侧的位置平齐，优选第一蒸汽室210径向最内侧的汽室壁在径向的位置小于与轮胎径向最内侧的位置。

相应地，第三蒸汽室230和第四蒸汽室340同样设置。

这里需要说明的是，第一蒸汽室210、第二蒸汽室320、第三蒸汽室230和第四蒸汽室340可以分别为一体设置，也可以分别为分体设置。

在本发明的本实施例中，蒸汽先通入到第二蒸汽室320，从第二蒸汽室320中出来后，然后进入到第一蒸汽室210。需要说明的是，在本实施例中，第二蒸汽室320通过连通设备(未图示)与第一蒸汽室(未图示)连接；连通设备中设置有温控装置；温控装置用于对连通装置内的蒸汽进行加热或降温，以调节硫化温度。

为节约管路，蒸汽先通入到第二汽室，从第二汽室中出来后，然后直接进入到第一汽室。也可经过降温后，再直接通入到第二汽室。该降温的方式可以为风冷、水冷等。当然，第一、二汽室的蒸汽可以分别独立供应。可选地，第三汽室和第四汽室同样设置。

在本实施中，模体100包括主体110和热板120，主体110具备用于容纳胎坯500的容纳空间，热板120可拆卸地设置在主体110远离容纳空间的外侧；内蒸汽室200和外蒸汽室300均开设在热板120内部。

进一步的，热板120包括第一热板121、第二热板122、第三热板123和第四热板124；第一蒸汽室210设置在第一热板121中，第二蒸汽室320设置在第二热板122中；第三蒸汽室230设置在第三热板123中，第四蒸汽室340设置在第三热板123中。

在本实施例中，分段加热轮胎模具10为活络模具；第一热板121和第二热板122均设置在上侧板111背离花纹附着体的外侧面上；第三热板123和第四热板124均设置在下侧板112背离花纹附着体的外侧面上；胎面521蒸汽室400设置在花纹附着体上或其背部，且胎面521蒸汽室400沿花纹附着体的高度方向延伸。

热板120分体设置时，第一热板121用螺钉连接在上侧板111背面的内圈，通过上侧板111及上钢圈给轮胎的上胎圈部分供热；第三热板123用螺钉连接在下侧板112背面的内圈，通过下侧板112及下钢圈给轮胎的下胎圈部分供热；第二热板122用螺钉连接在上侧板111背面的外圈，通过上侧板111给轮胎的上胎肩部分供热；第四热板124用螺钉连接在下侧板112背面的外圈，通过下侧板112给轮胎的下胎肩部分供热。

分段加热轮胎模具10外侧还包括保温装置，防止热量的扩散，节约能耗。保温装置优选为保温装置700；保温装置700设置在模体100上远离胎坯500的端部。

作为优选的方案，模具外侧设有保温装置，防止热量的扩散，节约能耗。上侧板111外圆悬挂保温装置700，避免花纹附着体上端向外散热，导环外圆包覆保温层，防止导环外表面向外辐射热量，见图1，保证硫化轮胎时热量不扩散，节省能源。

分段加热轮胎模具10在使用时，采用轮胎的不同部位分段加热的方式，在模具的不同部位对应轮胎设计不同的加热热板120及蒸汽室，各热板120及蒸汽室的蒸汽温度不同，从而传递给模具的温度也不相同，以致轮胎接收到的温度根据轮胎断面厚薄的不同也不相同，这样就可以使轮胎断面较厚的部位温度高，较薄的部位温度低，可以硫化出整体高质量的轮胎，提高轮胎的使用寿命，降低安全风险。

分段加热轮胎模具10的各花纹附着体分别设计有蒸汽室，见图1；上侧板111和下侧板112的背面分别安装热板120，热板120内蒸汽循环采用s形通道，延长蒸汽介质的循环行程，见图2；这种结构的模具，相比传统的蒸锅式硫化模具，轮胎硫化时可以提高生产效率，减少蒸汽损耗，节省能源。

这里需要说明的是，花纹附着体包括花纹块、上下侧板，两半模中上下半模中的任意一种。在本实施例中，花纹块还可以是分体式的结构，且优先为分体式的结构。

分段加热轮胎模具10采用热板120及蒸汽室加热模具，相比传统的蒸锅式硫化模具，该模具不易锈蚀，不易变形，可以长期保证模具的精度，保证轮胎的质量；并且蒸锅结构复杂，密封较多，维修困难，制造成本高，能源消耗较大。

实施例2

请参照图3，图3为本发明的本实施例提供一种分段加热轮胎模具的结构示意图。图4为图3中p向的结构示意图。

本实施例中的分段加热轮胎模具与实施例一中的分段加热轮胎模具10大致相同，不同之处在于，本实施例中的分段加热轮胎模具为两半模具。

进一步地，第一热板121和第二热板122均设置在上模体810的外侧面上；第三热板123和第四热板124均设置在下模体820的外侧面上；胎面521蒸汽室400分别设置在上模体810的胎顶520的侧面和下模体820的胎顶520的侧面。

可选地，胎面521蒸汽室400包括相对的第五蒸汽室440和第六蒸汽室450；第五蒸汽室440设置在上模体810的侧面，且第五蒸汽室440沿上模体810的高度方向延伸；第六蒸汽室450设置在上模体810的侧面，且第六蒸汽室450沿上模体810的高度方向延伸。

以上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。