本发明属于轮胎成型工业的范畴,是一种轮胎成型的模具,该成型鼓可应用于子午胎的成型和工程胎的成型。同时,也可以作为斜交胎成型鼓的替代更新产品。 目前,我国轮胎成型工业中可使用的成型鼓一般为惯性折叠鼓,这种折叠鼓在折叠过程中鼓瓦表面沿切向的相对速度较大,在叠合初期胎胚内壁在鼓瓦表面相对运动的作用下,对胎胚内壁产生严重的切挫挤压作用,胚体内壁产生凸起剥离,破坏了帘布层沿周向分布的均匀性,特别是对于子午线轮胎来讲,其骨架层<或称加强层>的帘线和轮胎轴线平行,在胎体内壁受切挫挤压作用时,对帘线沿周向分布的均匀性的损害程度更为严重。
国内常用的有四瓦、六瓦椭圆形折叠式成型鼓和MX型成型鼓<有六瓦、八瓦、九瓦、十瓦、十二瓦等>两种结构型式。一些厂家使用MX型成型鼓作为子午胎的成型鼓。上述两种形式的成型鼓在叠合过程中都存在严重的切挫,剥离现象。
从国外成型申请专利的情况看,其轮胎型鼓从结构形式上主要有三类:MX型,MCX型和ML型。MX型为旋转折叠式,一般用于斜交胎成型,很少用于子午胎成型,濒临淘汰;MCX型为气动连杆式径向成型收缩鼓,由于此种结构的成型鼓需要与专门地成型机配套<主轴需要钻孔,通气源>,限制了其在国内成型机上的应用;ML型为凸轮连杆式结构,该结构设计复杂,加工难度大,成本高,寿命低,胎体成型质量差,仅用于小型子午胎成型。
本发明目的在于解决上述问题,一是利用国内现有的折叠成型机实现成型鼓的径向收缩,克服MX型和椭圆型轮胎成型鼓产生切挫、剥离的缺点;二是本发明所设计的成型鼓全部采用连杆机构,其有设计简单、维修方便,使用寿命长的优点;三是采用双圆周布瓦方式,可以充分地利用布瓦空间,使折叠比较MX成型鼓大,并且其收缩状态时极根轮廓为圆形。
下面结合附图详细说明成型鼓的结构。
图一是成型鼓在展开状态下的剖视图。
图二是成型鼓在叠合状态下的正面视图。
图三是成型鼓在展开状态下的横向剖面图。
图四是成型鼓的叠合展开的运动轨迹图。
如图一所示,构件〔5〕〔4〕可以通过平键和成型机主轴相连结,向成型鼓提供动力源。构件〔4〕和构件〔5〕松套在一起,通过定位销使二者在成型鼓展开状态下保持一体。在成型鼓叠合时,取下定位销,构件〔4〕和构件〔5〕产生相对转动,从而带动其它连杆,使成型鼓完成叠合和展开。
构件〔22〕以销轴〔6〕和构件〔5〕铰接,构件〔20〕以销轴〔21〕和构件〔4〕铰接,构件〔22〕以销轴〔16〕和构件〔20〕铰接,构件〔4〕〔5〕〔22〕〔21〕构成一平面四杆机构。该机构是成型鼓运动机构的基本杆件组。构件〔17〕以销轴〔18〕和小瓦块〔19〕相铰接,构件〔14〕以销轴〔12〕〔15〕分别与大瓦〔7〕、小瓦〔19〕相铰接。构件〔17〕〔14〕〔13〕及小瓦块〔19〕构成一平面四杆机构,与基本杆件组以构件〔17〕为公共构件,即构件〔17〕,〔22〕为一体构件。构件〔9〕以销轴〔8〕〔10〕分别与大瓦〔7〕和构件〔11〕相铰接,由大瓦〔7〕和构件〔9〕〔11〕〔13〕构成了又一平面四杆机构,与基本杆组以构件〔13〕为公共构件,构件〔13〕〔20〕是一体构件,即构件〔11〕〔7〕〔22〕为一体构件,而构件〔13〕〔20〕也是一构件,这两个一体构件以销轴〔16〕相铰接,构件〔13〕及构件〔14〕共同铰接于销轴〔12〕处。
如图二所示,该种成型鼓在叠合状态时大鼓瓦彼此相靠,构成近似为圆形的外轮廓,与大鼓瓦以连杆相连接的小鼓瓦完全收缩于大鼓瓦的内部,小鼓瓦构成的内轮廓
也近似为圆形。
为使成型鼓在展开状态下具有较大的刚性,展开时构件〔9〕〔11〕应处于一条直线状态。
为使成型鼓叠合初期,(如图四所示)小鼓瓦相对于大鼓瓦有较大的径向收缩,构件〔17〕〔22〕之间的夹角近似为90°。当构件〔5〕旋转时,销轴〔6〕的切向速度使得以销轴〔16〕为相对旋转中心的构件〔22〕具有最大的角速度,同时使构件〔14〕、构件〔17〕与构件〔13〕的夹角近似相等,从而保证叠合初期小鼓瓦〔19〕相对于构件〔13〕瞬时平动,使的小鼓瓦〔19〕相对于大鼓瓦有较大的径向收缩。
在叠合状态时,如图二所示,构件〔5〕构件〔22〕形成锐夹角,以保证在展开初期销轴〔18〕绕销轴〔18〕旋转时的园弧轨迹与销轴〔18〕绕销轴〔21〕旋转的园弧轨迹有较大的密切,使构件〔20〕相对于成型机主轴旋转时,构件〔7〕相对于构件〔20〕具有最小的角速度,即在展开初期,小鼓瓦〔19〕跟随构件〔20〕一起转动,相对于大鼓瓦有最小的径向展开。以销轴〔8〕〔10〕〔12〕所围成的三角形使得销轴〔12〕在展开初期到销轴〔10〕的距离有较大的增加,使得大鼓瓦〔7〕相对于小鼓瓦〔19〕有较大的展开,从而为小鼓瓦展开提供了必要的空间。
下面结合图四所示的成型鼓的一对鼓瓦展开至叠合状态的轨迹图,说明成型鼓的工作过程。
假设在展开状态下成型鼓逆时针转动,叠合时切断主轴动力源,并使主轴反转,打开制动装置使构件〔4〕停转,构件〔5〕带动构件〔22〕〔17〕使小鼓瓦〔19〕相对大鼓瓦有较大的径向收缩量<见图四>。小瓦块的位置是将构件〔22〕相对转动的角度平分后,依次得到的轨迹点。由图四可以清楚地看到,在构件〔22〕转过相同角度的情况下小瓦最先收缩的距离较大,然后,随着构件〔22〕〔20〕相对转角的增加,成型鼓各鼓瓦逐渐收缩至叠合状态。
该发明的最佳应用是用于子午线轮胎的成型鼓,也可以用于工程胎的成型,还可以用于斜交胎成型鼓的替代更新品。