轮胎成型机的轮胎成型方法与流程

本发明涉及轮胎成型的技术领域，尤其涉及一种轮胎成型机的轮胎成型方法。

背景技术：

现有轮胎成型技术主要有两种形式：两次法成型工艺二次成型和一次法成型工艺一次成型。

两次法成型工艺二次成型是通过胎体鼓实现胎体组件的成型，通过胎面鼓实现胎面组件的成型，然后把胎面组件以及胎体组件传递到定型鼓上实现轮胎的成型动作。由于胎体鼓不能对胎体组件进行定型工序，只能通过定型鼓完成定型步序，因此在胎体鼓向定型鼓过渡的过程中胎体组件需要从胎体鼓上移动到定型鼓上，胎体组件的胎圈需要进行二次定位，从而胎圈产生位移偏差，影响胎胚制作精度，导致轮胎质量受到影响。

一次法成型工艺是胎面组件在胎面鼓上实现贴合成型，胎体组件在成型鼓上实现贴合成型，然后把胎面组件传递到成型鼓上实现轮胎成型动作，由于轮胎是一次成型，轮胎胎圈没有移动，因此轮胎制作过程中人工干预少，精度控制高；但这种成型工艺无法满足宽胎侧的轮胎的生产。

一般来说将宽胎侧的轮胎安排在二次法成型工艺设备中生产，但两次法成型设备的精度没有一次法成型设备的精度高，从而影响轮胎质量。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可以一次成型宽胎侧的胎胚并保证成型精度的轮胎成型机的轮胎成型方法。

为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

一种轮胎成型机的轮胎成型方法，所述轮胎成型机包括成型胎面组件的胎面鼓、成型胎体组件的成型鼓、辅助成型单元、复合装置、胎面鼓驱动箱以及成型鼓驱动箱，所述胎面鼓驱动箱控制所述胎面鼓旋转或移动、所述成型鼓驱动箱控制所述成型鼓旋转或移动，所述成型鼓包括两个对称设置的侧鼓以及位于两个所述侧鼓之间的中鼓，所述中鼓包括可轴向相互嵌入配合的两个半鼓，所述侧鼓与所述半鼓连接并可相对移动，所述中鼓在径向具有收缩状态和扩张状态，两个所述侧鼓均设有胎圈支撑单元和反包单元，所述胎圈支撑单元可径向收缩或扩张，所述成型轮胎的方法包括以下步骤：

步骤1，所述中鼓处于收缩状态，所述成型鼓旋转以卷取胎体料；

步骤2，所述中鼓处于扩张状态，所述辅助成型单元辅助所述成型鼓将胎圈反包入胎体料内；

步骤3，所述中鼓处于扩张状态，在包有所述胎圈的胎体料的两侧贴合胎侧，所述辅助成型单元辅助所述成型鼓将胎侧正包入胎体料形成胎体组件；

步骤4，所述中鼓处于扩张状态，所述胎圈支撑单元径向扩张以周向锁定所述胎圈，所述成型鼓驱动箱对胎体组件充气，且两个所述半鼓轴向相对移动并嵌入配合以使所述胎面组件的内圆周面与胎体组件的外圆周面恰好贴合，所述辅助成型单元与所述复合装置辅助所述成型鼓将胎面组件与胎体组件滚压复合以形成胎胚。

进一步的，所述轮胎成型机还包括至少一个可轴向移动的胎圈定位装置，所述步骤2还包括：

所述胎圈定位装置承载、定位两个胎圈，并轴向移动至所述成型鼓的指定位置。

进一步的，两个所述侧鼓的靠近所述中鼓的一端均设有胎圈支撑单元和反包单元，所述胎圈支撑单元可径向收缩或扩张，所述步骤2还包括：

当所述胎圈定位装置将胎圈移动至所述成型鼓(1)的指定位置时，所述胎圈支撑单元径向扩张可周向锁定胎圈。

进一步的，所述辅助成型单元还包括压辊，所述步骤3还包括：

所述侧鼓轴向远离所述中鼓移动以让位出一空间，所述压辊可移动至所述空间内，并将超出胎体料边缘的部分胎侧滚压贴合于胎体料。

进一步的，所述步骤4还包括：

在所述胎圈支撑单元径向扩张之前，两个所述侧鼓轴向相对移动直至所述胎圈支撑单元位于胎圈的下方。

进一步的，在所述步骤1至步骤3任一步骤进行的同时，所述轮胎成型机的轮胎成型方法还包括：

所述胎面鼓将设置在其上的胎面组件传递至所述复合装置内。

进一步的，所述胎面组件与胎体组件滚压复合形成胎胚之前还包括：

所述复合装置移动以将胎面组件对应至所述成型鼓上胎体组件的位置或所述成型鼓移动以将胎体组件对应至所述复合装置上的胎面组件。

进一步的，当所述成型鼓上的胎面组件与所述复合装置内的胎体组件位置对应后，两个所述半鼓轴向相对移动并嵌入具体包括：

两个所述半鼓轴向相对移动并相互嵌入直至两个胎圈之间的距离满足轮胎工艺的超定型值。

进一步的，所述复合装置包括中心压辊及肩压辊，所述步骤4还包括：

当所述胎面组件的内圆周面与胎体组件的外圆周面恰好贴合后，所述成型鼓旋转，所述中心压辊和所述肩压辊滚压所述胎面组件与所述胎体组件的贴合处使得两者紧密贴合以形成胎胚。

进一步的，所述复合装置还包括抓手，所述步骤4还包括：

当所述肩压辊滚压所述胎胚的胎肩后，所述抓手周向固定所述胎胚，所述中鼓径向收缩复位，所述成型鼓驱动箱对充气的所述胎体组件进行抽真空步序。

本发明的有益效果：成型鼓卷料完成后，通过中鼓径向扩张，在反包工序中可满足胎圈定位功能；又通过侧鼓与半鼓的相向移动，使得侧鼓与半鼓之间让位出一个空间可供成型机进行正包滚压动作；且半鼓和侧鼓连接，则可同时驱动两个半鼓和侧鼓轴向相对移动，实现轮胎胎胚平宽数值的变化，从而完成充气定型步骤；进一步的，复合装置可以与成型鼓配合，完成胎面组件与胎体组件的复合，从而实现一次成型轮胎胎胚。相对于现有技术，本发明的成型方法可以一次自动成型轮胎胎胚，不需要人工或机械辅助取下胎体鼓上的胎体组件放置在定型鼓上充气定型，避免了胎体组件的胎圈二次移动，从而提高轮胎的质量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，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是用于成型轮胎胎胚的轮胎成型机的轮胎成型鼓的立体组装图。

图2是轮胎成型鼓的剖视图。

图3是在图2所示轮胎成型鼓外放置胎体料后的局部示意图。

图4是定位装置连同胎圈置于图3所述成型鼓及胎体料外围的示意图。

图5是图4所示轮胎成型鼓的中鼓扩张后的示意图。

图6是图5所示轮胎成型鼓的胎圈支撑单元扩张后及定位装置侧向抵靠中鼓的示意图。

图7是图6所示轮胎成型鼓的胶囊充气反包后的示意图。

图8是图7所示胶囊放气后贴于轮胎成型鼓外示意图。

图9是图8所示轮胎成型鼓反包压辊上反包胎圈的一部分胎体料被反包压辊滚压的示意图。

图10将两个胎侧放置于如图9所示胎体料两侧的示意图。

图11是图10所示轮胎成型鼓正包压辊上的胎侧被正包压辊滚压的示意图。

图12是图11所示胎体组件充气定型及胎面组件位于胎体组件外围的示意图。

图13是中心压辊对胎面组件与胎体组件的复合处进行滚压的示意图。

图14是肩压辊对胎肩部位进行滚压的第一状态示意图。

图15是肩压辊对胎肩部位进行滚压的第二状态示意图。

图16是复合装置的抓手抓取胎胚时、轮胎胎坯内进行抽真空且中鼓回缩的示意图。

图17是胎圈支撑单元回缩的示意图。

图18是卸胎完成后，轮胎成型鼓的局部示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1至图18所示，本发明提供一种轮胎成型机(未图示)，用于成型轮胎胎胚，其包括成型鼓1、胎面鼓(未图示)、复合装置、成型鼓驱动箱(未图示)、胎面鼓驱动箱(未图示)和辅助成型单元。其中，成型鼓驱动箱可驱动成型鼓1旋转或移动，胎面鼓驱动箱可驱动胎面鼓旋转或移动，辅助成型单元可配合成型鼓1成型胎体组件，配合胎面鼓成型胎面组件7，复合装置可以接收胎面鼓上的胎面组件7，并与成型鼓1配合将胎面组件7和胎体组件复合成轮胎胎胚。进一步地，成型鼓驱动箱上设有鼓轴3和丝杆(未图示)，丝杆位于鼓轴3内，成型鼓1固定在鼓轴3上。

如图1和图2所示，成型鼓1包括两个对称设置的侧鼓10以及位于两个侧鼓10之间的中鼓11，中鼓11在径向上具有收缩和扩张两种状态。进一步地，中鼓11包括可轴向相互嵌入配合的两个半鼓110，每个侧鼓10可与相邻一侧的半鼓110连接并且二者之间可相对移动。侧鼓10靠近中鼓11的一端设有反包单元101和胎圈支撑单元102。其中，胎圈支撑单元102可径向收缩或扩张，在本实施例中，反包单元101可以为可充气的胶囊。其中，成型鼓驱动箱可控制鼓轴3旋转，从而带动侧鼓10和中鼓11的旋转，成型鼓驱动箱控制丝杆旋转可以带动两个侧鼓10沿轴向相向或相背移动，从而可带动侧鼓10上的反包单元101和胎圈支撑单元102轴向移动。

如图4至图17所示，辅助成型单元包括可轴向移动的胎圈定位装置20、与反包单元101配合的助推盘21、反包压辊22以及正包压辊23。胎圈定位装置20可承载、定位胎圈4，并可沿成型鼓1轴向移动，从而胎圈4可以被胎圈定位装置20携带至成型鼓1上的轴向指定位置。助推盘21可推动反包单元101(充气的胶囊)对胎圈4进行反包。

复合装置包括中心压辊24、肩压辊25以及抓手26。中心压辊24可滚压轮胎胎胚的胎面区域以使胎面组件7与胎体组件基本粘合。肩压辊25为两个对称设置的滚轮，两个肩压辊25可以分别上下移动、左右移动、旋转，因此肩压辊25可滚压轮胎胎胚的胎肩区域和胎侧区域，从而确保胎组件7与胎体组件完全复合成型。抓手26可周向抓住轮胎胎胚，从而便于卸胎。

本发明公开了一种上述轮胎成型机的轮胎成型方法，包括如下步骤：

步骤1，中鼓11处于收缩状态，成型鼓1旋转以卷取胎体料6。如图3所示，中鼓11的两个半鼓110均为收缩状态，成型鼓1处于平鼓状态，此时成型鼓1已完成胎体料6的卷料。需要注意的是，图3中所示的胎体料6，从内至外可以至少包括内衬层及第一帘布层。当然，根据轮胎胎胚成型的不同需要，胎体材料还可以包括子口包布及第二帘布层，其中第二帘布层也可以在反包胎圈工序完成后再进行卷料。

步骤2，分别携带有两个胎圈4的胎圈定位装置20轴向移动，以将胎圈4移动至成型鼓1的轴向指定位置。如图4所示，胎圈定位装置20已将胎圈4移动至胎圈支撑单元102、胎体料6的径向外围，此时，两个胎圈4将胎体料6分为位于两侧的第一胎体料6a和位于中间的第二胎体料6b。进一步地，如图5及图6所示，中鼓11径向扩张以绷紧胎体料6，胎圈定位装置20携带胎圈4轴向移动直至胎圈4轴向抵靠中鼓11的鼓肩处，从而进一步绷紧胎体料6。

步骤2还可以包括步骤2-1，胎圈支撑单元102径向扩张以周向锁定胎圈4。如图6中所示，胎圈4的端面抵靠中鼓11，胎圈4的径向内侧被胎圈支撑单元102锁定，因此胎圈4在轴向和径向不会相对成型鼓1移动，从而胎圈4可以被定位在成型鼓1上。

步骤3，辅助成型单元辅助成型鼓1将胎圈4反包入胎体料6内。具体的，参见图6至图8所示，第一胎体料6a贴合反包单元101(未充气)的径向外侧，且胎圈4已被胎圈支撑单元102锁定，因此当两个侧鼓10上的反包单元101同时充气时，第一胎体料6a随着反包单元101的鼓起被顶起。进一步地，助推盘21朝向中鼓11移动以挤压两个反包单元101，以使两个充气的反包单元101分别紧贴于中鼓11的两侧(包括中鼓11的端面和中鼓11两侧的圆周面)，从而第一胎体料6a被翻卷，叠于第二胎体料6b上，进而胎圈4被紧密包于胎体料6内。

步骤3的反包工序完成后，胎体料6呈筒状，且紧密贴合在中鼓11的外圆周面上，助推盘21退出，胎圈支撑单元102保持锁定胎圈4的状态，中鼓11的两个半鼓110始终为扩张状态。本发明的轮胎成型机的助推盘21可相对成型鼓1移动，并对充气的反包单元101施加一个轴向的推力，从而对位于反包单元101上的第一胎体料6a进行反包。

步骤4，反包压辊22滚压步骤3中的筒状胎体料6的两侧，以使第一胎体料6a紧密贴合于第二胎体料6b上，从而胎圈4被紧紧包裹在胎体料6内。具体的，如图9所示，反包压辊22朝向中鼓11的鼓肩处移动，将反包后叠于第二胎体料6b上的第一胎体料6a进一步压合。在此工序中，胎圈支撑单元102保持锁定胎圈4的状态，中鼓11的两个半鼓110始终为扩张状态。

步骤5，在步骤4完成的筒状胎体料6上进一步贴合第二帘布层、第三帘布层、胎侧5或者进一步贴合第三帘布层、胎侧5。具体的，如图10所示，第三帘布层、胎侧5已经贴合完毕。胎侧5位于胎体料6的两侧，且超过筒状胎体料6的边缘一部分。在此工序中，胎圈支撑单元102保持锁定胎圈4的状态，中鼓11的两个半鼓110均为扩张状态。本发明的轮胎成型机通过成型鼓驱动箱控制成型鼓1旋转，从而完成自动贴合胎侧5的工序。

步骤6，正包压辊23将胎侧5超出筒状胎体料6边缘的部分滚压贴合于筒状胎体料6。进一步的，还包括步骤6-1，胎圈支撑单元102径向收缩，侧鼓10与胎圈支撑单元102朝向远离中鼓11的方向轴向移动以让位出一个空间，正包压辊23可以在该空间内进行滚压工序。如图11所示，正包压辊23作用在筒状胎体料6的两侧，正包压辊23的弧形部确保了胎侧4边缘可以完全贴合于胎体料6的弧状结构处。正包滚压完成后，侧鼓10与胎圈支撑单元102朝向靠近中鼓11的方向轴向移动以复位，其中胎圈支撑单元102复位于胎圈4的下方。在此工序中，中鼓11的两个半鼓110始终为扩张状态。本发明的侧鼓10可以相对半鼓110轴向移动，因此可以形成一个让位空间。

步骤7，成型鼓驱动箱对胎体组件充气，两个半鼓110轴向相对移动并嵌入配合以使胎面组件7的内圆周面与胎体组件的外圆周面恰好贴合，复合装置辅助成型鼓1将胎面组件7与胎体组件滚压复合以形成胎胚。如图12所示，胎圈支撑单元102径向扩张以锁定胎圈4，两个半鼓110始终为扩张状态，且胎圈4的一端抵接半鼓110的一侧，从而保证胎面组件7与胎体组件滚压复合时胎圈4径向、轴向不移动，保证了轮胎的生产质量。

如图12至图13所示，成型鼓驱动箱对胎体组件持续充气，已接收胎面组件7的复合装置移动至成型鼓1的对应区域(当然在其他可替代的实施例中，也可以通过成型1自动将胎体组件对应至复合装置上的胎面组件7)，两个半鼓110轴向相对移动并相互嵌入，直至两个胎圈4之间的距离满足轮胎工艺的超定型值，此时胎面组件7内圆周面与胎体组件外圆周面恰好贴合。当成型鼓1在成型鼓驱动箱的驱动下转动时，中心压辊24可滚压胎面组件7与胎体组件贴合处，使得胎面组件7内圆周面与胎体组件外圆周面紧密粘合，从而形成胎胚雏形。

步骤7还包括步骤7-1，肩压辊25滚压前述胎胚的胎肩和胎侧处，使得胎面组件7的两侧紧密贴合胎体组件。如图14至图15所示，当成型鼓1转动时，肩压辊25的两个滚轮相背离移动，从而滚压胎胚雏形的肩部区域；两个滚轮向下移动同时旋转，以使得滚轮施加的滚压力垂直于胎侧表面，从而使得胎面组件7的两侧可以完全贴合于胎体组件以形成胎胚。在步骤7的工序中，胎圈支撑单元102始终锁定胎圈4，中鼓11始终为扩张状态，胎体组件内始终保持充气状态。

本发明通过步骤7可以自动完成胎体组件的定型步骤、复合胎面组件7和胎体组件步骤，因此不需要将胎体组件取下放至另外的定型鼓上进行定型，避免了胎圈的二次移动，提高了轮胎胎胚的成型精度。

步骤8，中鼓11和胎圈支撑单元102径向收缩，轮胎成型机进行卸胎。如图16和图17所示，胎坯制作完成后，成型鼓驱动箱对胎体组件抽气，中鼓11径向收缩以复位，胎圈支撑单元102收缩以复位，从而胎圈4不被锁定。由于复合装置的抓手周向固定胎胚，因此当胎胚脱离成型鼓1后，成型鼓1移动或复合装置移动至卸胎工位，机械手抓取胎胚，并将其放置至胎坯存放区域。

步骤8还包括步骤8-1，两个中鼓110相互背离移动，成型鼓1恢复为平鼓待卷料状态。如图18所示，卸胎完成后，侧鼓10与中鼓11的半鼓110轴向相背离移动以复位，成型鼓1恢复平鼓状态，从而轮胎成型机可以持续的生产轮胎胎胚。

本发明的有益效果是：成型鼓1卷料完成后，通过中鼓11径向涨缩，在反包工序中可满足胎圈4定位功能；又通过侧鼓10与半鼓110的相向移动，使得侧鼓10与半鼓110之间让位出一个空间可供成型机进行正包滚压动作；且半鼓110和侧鼓10连接，则可同时驱动两个半鼓110和侧鼓10轴向相对移动，实现轮胎胎胚平宽数值的变化，从而完成充气定型步骤；进一步的，复合装置可以与成型鼓1配合，完成胎面组件7与胎体组件的复合，从而实现一次成型轮胎胎胚。相对于现有技术，本发明的成型方法可以一次自动成型轮胎胎胚，不需要人工或机械辅助取下胎体鼓上的胎体组件放置在定型鼓上充气定型，避免了胎体组件的胎圈4移动，从而提高轮胎的质量。

在具体实施方式的描述中，论述性用语“本实施例中”、“一个实施例中”、“具体实施例中”等描述意指结合该实施例描述的具体特征或特点包含于本发明的至少一个实施例中。并且在具体实施方式中，对上述用语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征或者点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。