一种橡胶轮胎固化方法与流程

本发明涉及橡胶轮胎加工的技术领域，具体涉及一种橡胶轮胎固化方法。

背景技术：

充气橡胶轮胎一般在压膜机中，使用生胎在一定温度下具有延流的性能，通过充气并维持一定的压力，在一定时间内进行硫化制备。生胎在模具内部紧贴内表面，再经过定型处理，可以得到具有较高强度和韧性的橡胶轮胎成品。

现有技术中还存在一定的问题，在硫化设备中一般需要进行加热，通常使用过热气体，例如氮气或者水蒸气。但使用氮气的成本高，一般使用水蒸气代替。然而，水蒸气在进行换热过后，会进行冷凝，而产生液体水，滞留于底部。

滞留液体水的部分于其他部位的温度不均一，相对于其他部位温度更低，因而可能会产生轮胎硫化不均，使得轮胎的性能不稳定。水蒸气的冷凝也会导致硫化过程长，导致生产率裂化。

目前已经存在的解决方法有数种。其一是针对内腔结构进行改进，例如设置于胎坯内部的气囊，并在气囊中设置海绵，通过海绵的吸水性能，减少冷凝水的沉积；又例如，通过改变气囊囊壁的厚度，将冷凝水的带来的负面效果降到最低。其二是通过外部辅助加热方式，降低冷凝水的低温影响，例如在外部结构上通入额外的水蒸气。

然而，第二种方式中，即使是在外部通过额外通入水蒸气的方式，在外部通道中仍存在水蒸气冷凝的现象。因此，有必要对现有技术进行改进，加强均匀传热的效果。

技术实现要素：

本发明针对上述的技术问题，提出了一种改进的橡胶轮胎固化方法。

具体的技术方案如下：一种橡胶轮胎固化方法，包括利用硫化装置进行硫化的步骤，通过硫化步骤对生胎坯进行硫化成型，所述硫化装置包括位于上方的上模21、位于下方的下模22、以及位于外侧的外模23，所述外模23具有呈圆台状的外表面231；所述外模23的内侧还叠合设置有内模24，所述上模21、下模22和内模24形成封闭的内腔3；所述硫化装置还包括卡环4，所述卡环4能够沿轴向移动，并且用于卡合所述外模23的外表面231；所述卡环4包括环状内圆台42和内设凹腔的外卡环43，所述环状内圆台42和所述外卡环43通过焊接连接，并在两者之间形成外腔6；在所述外腔6中从顶部至底部还焊接有若干个导热元件5，所述导热元件5依次排列在所述外腔6中。所述硫化成型的步骤包括：s1.向所述内腔3内通入加热水蒸气加热生胎坯内侧的步骤；s2.向所述外腔6通入加热水蒸气辅助加热的步骤。

在本发明的橡胶轮胎固化方法中，对于内腔的改进也可采用现有技术中的方法，典型的方法记载于住友橡胶株式会社的专利申请中。通过潜心的研究后发现，在辅助加热用的外通道中设置传热效果好的翅片结构，能够更好的完成导热效果，使得传热的效果更加均一。

在本发明一个优选的实施方案中，所述外腔6的横截面为顶部大底部小的倒锥形。

在本发明一个优选的实施方案中，所述导热元件5包括第一导热扁杆51和第二导热扁杆52，且两者形成上侧开口下侧连接的v状结构。

在本发明一个优选的实施方案中，所述第一导热扁杆51和第二导热扁杆52之间还设置有s形弯折的翅片53。

在本发明一个优选的实施方案中，所述第一导热扁杆51、第二导热扁杆52、翅片53采用导热率良好的金属材料制成，典型的金属材料为铝材料。

经过进一步的研究发现，采用倒锥形的外腔6，可以避免其中的水蒸气冷凝后产生的液体水过度沉积于底部，影响下层的传热。而导热元件5制成与外腔6形状相匹配的v形，可以较好的完成导热作用，降低因为水蒸气冷凝带来的负面效果。

在本发明一个优选的实施方案中，所述卡环4通过所述环状内圆台42的内表面421与所述外模23的外表面231相贴合从而卡合。

在本发明一个优选的实施方案中，所述步骤s1中，水蒸气的温度为160-200℃。

在本发明一个优选的实施方案中，所述步骤s2中，水蒸气的温度为180-220℃。

由于外部辅助加热的传热方式的热损失要远大于内部的水蒸气加热方式，因此作为有利的优选方式，步骤s2中通入的水蒸气温度高于步骤s1中的温度。

本发明中，导热元件的工作原理为：在空腔中额外设置了导热元件，通过导热元件的翅片与不同深度的水蒸气和冷凝水接触，传递至第一导热扁杆和第二导热扁杆上，加速温度的传递，使得上下层的温差尽可能小，因此也能一定程度上抑制橡胶轮胎的硫化不均匀现象，提高轮胎成型后的品质。

本发明有益的技术效果是：

1、本发明的一种橡胶轮胎固化方法与传统的橡胶轮胎固化方法相比，首先通过辅助加热的方式减小冷凝水引起的温度差，能够解决硫化不足或者时间长等问题。

2、本发明的一种橡胶轮胎固化方法通过在辅助加热的空腔中设置导热元件，进一步减小了外部加热时的温度差，提高了轮胎成型后的品质，避免产生硫化不均匀的现象。

附图说明

图1是本发明优选的实施方式的侧截面的结构示意图。

图2是本发明优选的实施方式的导热元件侧截面的结构示意图。

具体的，1-硫化装置，21-上模，22-下模，23-外模，231-外表面，24-内模，3-内腔，4-卡环，42-环状内圆台，421-内表面，43-外卡环，5-导热元件，51-第一导热扁杆，52-第二导热扁杆，53-翅片，6-外腔。

具体实施方式

以下，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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

本发明提供了一种橡胶轮胎固化方法，包括利用硫化装置进行硫化的步骤，通过硫化步骤对生胎坯进行硫化成型。

具体的硫化装置1的结构如图1所示，该硫化装置1围绕轴线a-a’成旋转对称。其包括位于上方的上模21、位于下方的下模22、以及位于外侧的外模23，所述外模23具有呈圆台状的外表面231；所述外模23的内侧还叠合设置有内模24，所述上模21、下模22和内模24形成封闭的内腔3；所述硫化装置还包括卡环4，所述卡环4能够沿轴向移动，并且用于卡合所述外模23的外表面231；所述卡环4包括环状内圆台42和内设凹腔的外卡环43，所述环状内圆台42和所述外卡环43通过焊接连接，并在两者之间形成外腔6，在所述外腔6中从顶部至底部还焊接有若干个导热元件5，所述导热元件5依次排列在所述外腔6中。

所述硫化成型的步骤包括：

s1.向所述内腔3内通入加热水蒸气加热生胎坯内侧的步骤。

s2.向所述外腔6通入加热水蒸气辅助加热的步骤。

具体的，所述外腔6的横截面为顶部大底部小的倒锥形。

所述导热元件5的结构如图2所示，其包括第一导热扁杆51和第二导热扁杆52，且两者形成上侧开口下侧连接的v状结构。

具体的，所述第一导热扁杆51和第二导热扁杆52之间还设置有s形弯折的翅片53。

更具体的，所述第一导热扁杆51、第二导热扁杆52、翅片53均为铝制的。

更具体的，所述卡环4通过所述环状内圆台42的内表面421与所述外模23的外表面231相贴合从而卡合。

此外，所述步骤s1中，水蒸气的温度为160-200℃。过高的温度需要提供更高的压力，使得设备的耐久性或者生产成本增加，过低的温度导致硫化速度慢，硫化时间长。最为优选的水蒸气温度为180℃。

所述步骤s2中，水蒸气的温度为180-220℃。由于外部辅助加热的传热方式的热损失要远大于内部的水蒸气加热方式，因此作为有利的优选方式，步骤s2中通入的水蒸气温度高于步骤s1中的温度。最为优选的水蒸气温度为200℃。

本发明的一种橡胶轮胎固化方法与传统的橡胶轮胎固化方法相比，首先通过辅助加热的方式减小冷凝水引起的温度差，能够解决硫化不足或者时间长等问题。又通过在辅助加热的空腔中设置导热元件，进一步减小了外部加热时的温度差，提高了轮胎成型后的品质。通过双管齐下的方式，可以减小轮胎下侧部位与其他部位的温度差，避免产生硫化不均匀的现象。

以上详细说明了本发明特别优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式。也可以变形为各种方式来实施。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。