摘要:轮胎活络模具是轮胎生产过程定型硫化工序的关键设备之一。真空型轮胎活络模具在国外轮胎行业已经具备较为成熟的应用过程,国内轮胎行业对真空型轮胎活络模具的导入使用仍处于初步阶段。通常的轮胎活络模具都是开放式的,硫化后的轮胎表面留下大量胶条,需要人工进行修剪胶条,且修剪后轮胎表面留下了跟排气孔大小一般的小凸台,一方面影响轮胎外观质量,另一方面浪费胶料,既增加了轮胎的生产成本,又影响生产效率的提高。真空型轮胎活络模具的应用,可以大大减少型腔上的排气孔数量,或配合特种结构花纹块、气孔套,可生产出轮胎表面无胶毛的高品质轮胎,硫化出来的轮胎更加美观,轮胎产品质量得到提高。
关键词:真空型;轮胎;活络模具;应用
前言:近年来,随着我国汽车行业的快速发展,汽车市场不断扩大,轮胎需求量的持续增加,在一定程度上带动了轮胎行业的向前发展。轮胎是汽车不可分割的组成部分,社会在进步,用户观念更新,人们对轮胎的安全性、舒适性、使用寿命的要求不断提高,同时对轮胎的外观质量有更高的期待。由于轮胎的轮廓曲线尺寸、花纹形状、胎侧各种图案文字、外观精度等,都需要高精度的轮胎模具来保证其符合轮胎产品的技术标准和相关要求。因此各类新技术、新结构的轮胎模具也紧随着推出、应用并推广。
一、真空型轮胎活络模具简介
轮胎活络模具由向心装置( 模壳)和型腔两大部分组成。轮胎胎坯在加热的活络模具型腔内,通过硫化机和胶囊加热、加压的硫化成型过程生产出轮胎产品。通常的轮胎活络模具都是开放式的,硫化时,胶囊充汽加压,将轮胎胎坯向模具型腔花纹块和侧模挤压,由于轮胎胎面都有形状各异、大小不均、纵横交错的花纹沟,而且有些花纹沟比较复杂或形成局部封闭空间,胎胚与型腔间的气体如不能顺畅排出,就会在花纹拐角处出现缺胶现象,影响轮胎产品质量或造成废品,因此,轮胎厂对模具都有严格的排气顺畅要求。模具在制造时,根据轮胎的排气要求,在模具型腔面上都必须加工大量的排气孔。型腔内的气体通过花纹块、侧模、钢令等零件的排气孔往外排出型腔,同时轮胎胎坯的胶料也被挤入排气孔内,脱模后在轮胎表面留下大量胶条,需要进行人工修剪胶条,且修剪后轮胎表面留下来跟排气孔大小一般的小凸台,一方面影响轮胎外观质量,另一方面浪费胶料,既增加了轮胎的生产成本,又影响了生产效率的提高。
为解决上述问题,导入真空型轮胎活络模具的应用,可以大大减少型腔上的排气孔,或配合特种结构花纹块、气孔套,可以生产出轮胎表面无胶毛的高品质轮胎。真空型轮胎活络模具,把轮胎活络模具设计成一个密闭空间,模具型腔面上只设置少量的排气孔,利用硫化机抽气设备,通过模具的抽气接口对模具内部进行抽气,利用抽气形式主动排出轮胎胎坯与模具腔面之间的空气,使模具型腔内处于真空状态,在腔体负压中轮胎胎坯可以顺畅挤到模具型腔的每一个部位,避免由于气体排出不畅导致轮胎窝气缺胶、花纹边棱不清、轮廓曲线模糊、外观缺陷等质量问题而成为轮胎废次品,使硫化出来的轮胎更加美观,提高模具表面质量和市场竞争力。
二、真空型轮胎活络模具结构
真空型轮胎活络模具(图一)在相关位置上,只要有可能影响模具密闭的地方,就在部件上合适的部位加工密封圈槽,槽内放置橡胶密封圈(如图一,M1至M8),当模具合模时,使模具内腔成为一个密闭空间。并且在模具向心装置外侧开有抽气接口,利用硫化机的抽真空设备,通过抽气接口对模具内部进行抽气,使模具内腔内处于真空状态,具备轮胎真空硫化的基本要求。
![](/userUpload/23(4914).png)
图一
三、真空型轮胎活络模具的应用
在轮胎硫化生产过程,当轮胎胎坯在硫化机上安装完毕后,真空型轮胎活络模具随硫化机由上向下运行合模,模具运行至图二位置时,M1和M2密封圈开始进入密封接触面,此时模具型腔呈封闭状态,抽真空阀门打开,模具内腔的气体如图中箭头方向从各部件之间以及胎坯与模具型腔之间缝隙抽出,模具继续运行至完全闭合后,模具内腔形成完全密闭的空间,真空系统抽气使模具型腔内处于真空状态,气压控制在-0.07MPa至-0.10MPa之间,硫化机胶囊压力向外挤压轮胎胎坯,胎坯的橡胶可以顺畅流动充实到模具型腔里面,继续按轮胎硫化工艺完成整个生产工序,直至轮胎成品产出。轮胎硫化过程中,模具型腔里面的真空度会直接影响到轮胎产品的外观和质量,可以通过能检测负压的压力传感器连接硫化机控制系统,监测型腔内的真空度,并随时启动抽真空系统进行补偿,保持型腔内的真空度符合工艺要求,制造高质量高档次轮胎产品。
图二
四、真空型轮胎活络模具的维护
密封件是真空型轮胎活络模具重要零件,也是易损件。由于模具是在高温高压的环境中使用,因此密封件的材质必须具备耐热、耐磨、耐油、且压缩变形小等特点,才能确保模具使用过程不漏气。M1、M2密封圈在模具使用过程中运行频率较高,易磨损,零件10、12与两处密封圈对应的内壁,应保持该两处滑动面表面光滑、清洁干净、没有磕伤,以免对密封圈造成损伤,影响密封效果。可涂上高温润滑脂,能减小密封圈的摩擦阻力,提高密封圈的使用寿命。M3、M4、M5 、M6密封圈使用过程没有相对运动,可采用较为经济实用的耐热密封圈,节约生产成本。M7、M8为螺钉固定及密封塞对应的密封塞,用于模具安装到硫化机时起到密封作用,安装时切记需有对应密封圈,确保模具合模时达到真空效果;模具拆卸时,也要对密封圈进行规范保管,以确保模具重新安装时可重新使用。真空型轮胎活络模具前、后方共设置有二个抽真空接口,后方接口连接硫化机抽真空系统,前方真空检测接口连接真空压力表可直观监测模具在使用过程内腔的真空度情况。
结论:综上,在国内轮胎行业中应用推广真空型轮胎活络模具技术,能显著提高轮胎产品的质量档次,可以有效引领整个轮胎行业的发展,从根本上促进我国轮胎行业市场竞争力的提高。其次,各类新技术、新装备及新结构的轮胎模具持续推出,也充分说明国内相关制造业正在逐渐壮大,各种先进技术的广泛应用为制造业提供了稳定的技术支持。同时,国内比较知名的轮胎模具制造厂家也在努力改造传统轮胎模具,更好地使用高端技术,助推我国轮胎行业向前发展。
参考文献:
[1]胡海明,徐方鑫.气孔对轮胎块状花纹模具排气性能的影响[J].制造技术与机床,2020,22(05):124-127.
[2]潘孟良,刘鹏,王炯.真空模具系统在轮胎行业的应用[J].橡塑技术与装备,2020,46(09):115-117.
[3]张伟,周建强,单既强,等.组合片式无气孔轮胎模具研究[J].现代制造技术与装备,2019,22(1):110-111.