電磁感應(yīng)加熱輪胎硫化外模具的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電磁感應(yīng)加熱輪胎硫化外模具，屬于輪胎生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域。其特征在于：由上半模，周向模和下半模組成；拋棄傳統(tǒng)的弓形座傳動(dòng)，由額外的油缸為花紋塊提供動(dòng)力。上半模、周向模、下半模形成一個(gè)完整的成品輪胎外輪廓，保證了中模套到花紋塊的傳熱路徑全為金屬且路徑相同，保證了熱量在傳遞過(guò)程中路徑一致性，使得傳熱均勻，用電磁感應(yīng)加熱方式對(duì)輪胎硫化外模具加熱，無(wú)需耗費(fèi)蒸汽，且加熱速度快，大大減少了熱損失，熱效率大幅提高，采用電磁感應(yīng)加熱，使得對(duì)于模具的溫控實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，多次實(shí)驗(yàn)可以得出硫化加熱的最優(yōu)工藝。
【專(zhuān)利說(shuō)明】電磁感應(yīng)加熱輪胎硫化外模具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及輪胎生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種電磁感應(yīng)加熱輪胎硫化外模具。

【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，進(jìn)入90年代后，輪胎結(jié)構(gòu)逐漸向子午化方向發(fā)展且活絡(luò)模技術(shù)日趨成熟，熱板式硫化機(jī)得到廣泛普及。相比于上一代蒸鍋式硫化機(jī)，熱板式硫化機(jī)具有蒸汽耗量少、傳熱效率高等特點(diǎn)。但該結(jié)構(gòu)類(lèi)型并沒(méi)有從根本上解決輪胎硫化工序中長(zhǎng)期存在的弊端，蒸汽的大部分熱量仍在管路循環(huán)過(guò)程中被耗散，能源浪費(fèi)嚴(yán)重，上下熱板的蒸汽熱量需經(jīng)緩慢的傳導(dǎo)過(guò)程才能到達(dá)側(cè)板及鋼圈等部位。中模套部分存在同樣的傳熱效率低的問(wèn)題。中模套傳熱部分由于外模具徑向空氣、金屬所占比例不同，對(duì)傳熱的均勻性有很大的影響。一般來(lái)說(shuō)，新更換模具的預(yù)熱過(guò)程需要3?5個(gè)小時(shí)，傳熱效率非常低，由于汽室的存在，也使得外模具的加工制造成本升高，外模具在長(zhǎng)期使用過(guò)程中也容易被蒸汽腐蝕，使用壽命受到影響。目前，具有加熱速度快、加熱均勻等特點(diǎn)的電磁感應(yīng)加熱技術(shù)迅速興起、發(fā)展，已漸漸應(yīng)用到輪胎硫化生產(chǎn)過(guò)程中，但都局限于在舊熱板硫化機(jī)模具基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，由于汽室等遺留下來(lái)不必要結(jié)構(gòu)的存在阻礙了電磁加熱技術(shù)在輪胎硫化方面的應(yīng)用與發(fā)展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型提供一種電磁感應(yīng)加熱輪胎硫化外模具，簡(jiǎn)化模具，降低制造成本，并具有傳熱效率高、能耗低等特點(diǎn)。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種電磁感應(yīng)加熱輪胎硫化外模具由上半模，周向模和下半模和加熱裝置組成。其中上半模包括上板、上側(cè)板、上鋼圈，周向模包括上板支撐環(huán)、中模套、花紋塊、滑塊、油缸。下半模包括下鋼圈、下側(cè)板、底板。其中，上鋼圈通過(guò)螺釘與上側(cè)板固連，上側(cè)板通過(guò)螺釘與上板固連，上板呈階梯圓臺(tái)狀。上板支撐環(huán)位于上板階梯面下面，在開(kāi)、合模過(guò)程中，上板支撐環(huán)與上板的階梯面接觸，支撐上板隨中模套一起運(yùn)動(dòng)。上板支撐環(huán)用螺釘固定在中模套的內(nèi)壁上半部分，中模套內(nèi)壁上半部分呈圓柱面，內(nèi)壁下半部分呈一定角度的錐面，內(nèi)壁下角具有光滑圓弧面，與花紋塊外壁上角的光滑圓弧面相配合，保證合模初始過(guò)程平滑過(guò)渡。η塊花紋塊內(nèi)壁在硫化階段形成一個(gè)完整的輪胎花紋內(nèi)壁，滑塊23與花紋塊通過(guò)螺釘連接，滑塊由油缸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，滑塊安裝在下半模底板上的T型槽中；下板上開(kāi)有與周向模中滑塊相同數(shù)量的T型導(dǎo)軌槽。在開(kāi)合模過(guò)程中，油缸滑塊沿下半模中底板的導(dǎo)軌推拉滑塊，進(jìn)而帶動(dòng)花紋塊收縮和脹開(kāi)。下鋼圈與下側(cè)板通過(guò)螺釘固連，下側(cè)板與下板通過(guò)螺釘固連。
[0005]加熱裝置由頂側(cè)加熱單元、底側(cè)加熱單元及中模套加熱單元組成；頂側(cè)加熱單元包括上板、墊板、盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈、線(xiàn)圈蓋板、上隔熱板，在上板上開(kāi)有η組環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽向外開(kāi)有兩個(gè)直槽，直槽用于布置線(xiàn)圈出、入線(xiàn)頭所用，墊板鋪設(shè)于凹槽內(nèi)，盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈置于墊板上，盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈上部為線(xiàn)圈蓋板，線(xiàn)圈蓋板及盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈用硅膠進(jìn)行粘接固定；底側(cè)加熱單元包括底板、墊板、盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈、線(xiàn)圈蓋板，在底板上開(kāi)有η組環(huán)形凹槽，環(huán)形槽向外開(kāi)有兩個(gè)直槽，直槽用于布置線(xiàn)圈出、入線(xiàn)頭所用，墊板鋪設(shè)于凹槽內(nèi)，盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈置于墊板上，盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈上部為線(xiàn)圈蓋板，線(xiàn)圈蓋板及盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈用硅膠進(jìn)行粘接固定；中模套加熱單元包括內(nèi)隔套、柱狀電磁線(xiàn)圈、隔熱層、外殼，中模套外周安有內(nèi)隔套，在內(nèi)隔套上纏繞有柱狀電磁線(xiàn)圈，柱狀電磁線(xiàn)圈外周依次裝有隔熱層和外殼。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:簡(jiǎn)化中模套的加工制造過(guò)程，可省去在中模套內(nèi)開(kāi)設(shè)汽室及熱板的制造費(fèi)用，大大簡(jiǎn)化外模具的加工制造過(guò)程。徹底拋棄弓形座，保證了熱量在傳遞過(guò)程中路徑一致性，使得傳熱均勻。利用電磁感應(yīng)加熱方式對(duì)輪胎硫化外模具加熱，無(wú)需耗費(fèi)蒸汽，且加熱速度快，大大減少了熱損失，熱效率大幅提高，采用電磁感應(yīng)加熱，使得對(duì)于模具的溫控實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，多次實(shí)驗(yàn)可以得出硫化加熱的最優(yōu)工藝。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型合模結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2為圖1中〃Α〃的局部示意圖。
[0009]圖3為圖1中〃Β〃局部示意圖。
[0010]圖4為圖1中〃C"局部示意圖。
[0011]圖中:1.上隔熱板，2.上板，3.上鋼圈，4.頂側(cè)加熱單元，5.上側(cè)板，6.中模套，7，中模套加熱單元，8.花紋塊，9.下鋼圈，10.底板，11.底側(cè)加熱單元，12.下側(cè)板，13.下隔熱板，14.線(xiàn)圈蓋板，15.盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈，16.墊板，17.熱電偶，18.內(nèi)隔套，19.隔熱層，20.柱狀電磁線(xiàn)圈，21.外殼，22.內(nèi)模，23.滑塊，24.油缸，25.上板支撐環(huán)。
[0012]【具體實(shí)施方式】:
[0013]參見(jiàn)圖1~4，本實(shí)用新型一種電磁感應(yīng)加熱輪胎硫化外模具由上半模，周向模和下半模和加熱裝置組成。其中上半模包括上板2、上側(cè)板5、上鋼圈3，周向模包括上板支撐環(huán)25、中模套6、花紋塊8、滑塊23、油缸24。下半模包括下鋼圈9、下側(cè)板12、底板10。其中，上鋼圈3通過(guò)螺釘與上側(cè)板5固連，上側(cè)板5通過(guò)螺釘與上板2固連，上板2呈階梯圓臺(tái)狀。上板支撐環(huán)25位于上板2階梯面下面，在開(kāi)、合模過(guò)程中，上板支撐環(huán)25與上板2的階梯面接觸，支撐上板2隨中模套6 —起運(yùn)動(dòng)。上板支撐環(huán)25用螺釘固定在中模套6的內(nèi)壁上半部分，中模套6內(nèi)壁上半部分為圓柱面，內(nèi)壁下半部分為一定角度的錐面，內(nèi)壁下角具有光滑圓弧面，與花紋塊8外壁上角的光滑圓弧面相配合，保證合模初始過(guò)程平滑過(guò)渡。η塊花紋塊8內(nèi)壁在硫化階段形成一個(gè)完整的輪胎花紋內(nèi)壁(η至少為1，本實(shí)例中η取6)，滑塊23與花紋塊8通過(guò)螺釘連接，滑塊23由油缸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，滑塊23安裝在下半模底板10上的T型槽中；下板10上開(kāi)有與周向模中滑塊23相同數(shù)量的T型導(dǎo)軌槽。在開(kāi)合模過(guò)程中，油缸24滑塊沿下半模中底板10的導(dǎo)軌推拉滑塊23，進(jìn)而帶動(dòng)花紋塊8收縮和脹開(kāi)。下鋼圈9與下側(cè)板12通過(guò)螺釘固連，下側(cè)板12與下板10通過(guò)螺釘固連。
[0014]在開(kāi)模過(guò)程中，中模套6上升，上板支撐環(huán)25隨中模套6 —起上升，待上板支撐環(huán)25接觸上板I階階梯面后，支撐著上半模一起上升。中模套6動(dòng)作到位后，油缸24將滑塊23及花紋塊8沿下半模底板10的導(dǎo)軌拉離硫化好的輪胎。
[0015]在合模過(guò)程中，花紋塊8在油缸24的作用下沿下半模底板10上的導(dǎo)軌徑向收縮，擠壓胎坯至臨界位置，即距離完全到達(dá)工位l~3mm，中模套6及上半模下降，中模套6擠壓花紋塊8使其收縮，直至花紋塊8到達(dá)工位并為硫化提供壓力。合模動(dòng)作完成后，上半模、周向模和下半模的內(nèi)壁形成一個(gè)完整的成品輪胎外輪廓，保證了中模套6到花紋塊8的傳熱路徑上全為金屬材料且傳熱路徑等距。
[0016]加熱裝置由頂側(cè)加熱單元4、底側(cè)加熱單元11及中模套加熱單元7組成；頂側(cè)加熱單元包括上板2、墊板16、盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈15、線(xiàn)圈蓋板14、上隔熱板1，在上板2上開(kāi)有η組環(huán)形凹槽(η至少為1，本實(shí)例中η取2)，環(huán)形凹槽向外開(kāi)有兩個(gè)直槽，直槽用于布置線(xiàn)圈出、入線(xiàn)頭所用，墊板16鋪設(shè)于凹槽內(nèi)，盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈15置于墊板16上，盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈15上部為線(xiàn)圈蓋板14，線(xiàn)圈蓋板14及盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈15用硅膠進(jìn)行粘接固定；底側(cè)加熱單元包括底板10、墊板16、盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈15、線(xiàn)圈蓋板14，在底板10上開(kāi)有η組環(huán)形凹槽(η至少為1，本實(shí)例中η取2)，環(huán)形槽向外開(kāi)有兩個(gè)直槽，直槽用于布置線(xiàn)圈出、入線(xiàn)頭所用，墊板16鋪設(shè)于凹槽內(nèi)，盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈15置于墊板上，盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈15上部為線(xiàn)圈蓋板14，線(xiàn)圈蓋板14及盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈15用硅膠進(jìn)行粘接固定；，中模套加熱單元7包括內(nèi)隔套18、柱狀電磁線(xiàn)圈20、隔熱層19、外殼21，中模套6外周安有內(nèi)隔套18，在內(nèi)隔套18上纏繞有柱狀電磁線(xiàn)圈20，柱狀電磁線(xiàn)圈20外周依次裝有隔熱層19和外殼21。硫化時(shí)，高頻交變電流作用下的電磁線(xiàn)圈產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)，頂側(cè)加熱單元4中，上板2處于磁場(chǎng)中心，場(chǎng)強(qiáng)最大，迅速升溫，上側(cè)板3和上鋼圈5雖處于弱磁場(chǎng)處，憑借電磁效應(yīng)和上板的熱量傳導(dǎo)，上側(cè)板3和上鋼圈5會(huì)迅速升溫從而對(duì)胎坯進(jìn)行傳熱，底側(cè)加熱單元11與頂側(cè)加熱單元4相同，中模套加熱單元7與頂側(cè)加熱單元4類(lèi)似，模套6處于磁場(chǎng)中心，迅速升溫，花紋塊8在電磁效應(yīng)和中模套6的熱傳導(dǎo)下，迅速升溫，從而對(duì)胎胚進(jìn)行傳熱，同時(shí)在各外模具零件上均安有熱電偶17，以實(shí)現(xiàn)對(duì)上側(cè)板5、下側(cè)板12、中模套6溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。上隔熱板1、下隔熱板13和隔熱層19減少模具與外界的熱交換，提高熱效率，節(jié)約能源。
[0017]采用本實(shí)用新型硫化輪胎的具體步驟:
[0018]I)裝胎:將胎胚對(duì)中，膠囊22脹開(kāi)，撐住胎胚。
[0019]2)定型:膠囊22繼續(xù)脹大，油缸24推動(dòng)滑塊23及花紋塊8至臨界位置。
[0020]3)合模:上半模隨中模套6 —起下移，上半模接觸內(nèi)模22后停止下移，中模套6繼續(xù)下移，壓迫花紋塊8至工作位置。
[0021]4)硫化:高頻交變電流作用下的電磁線(xiàn)圈產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)，以上板2、底板10和中模套6為電磁感應(yīng)主產(chǎn)熱體，鋼圈及側(cè)板在電磁感應(yīng)產(chǎn)熱和傳熱的雙重效果下，溫度迅速升聞，從而對(duì)胎還進(jìn)行加熱。
[0022]5)卸胎:中模套6上升，上板支撐環(huán)25接觸上板2階梯面后，上半模隨中模套6 —起上升，中模套6動(dòng)作到位后，油缸24拉動(dòng)滑塊23及花紋塊8脫離硫化好的輪胎，同時(shí)內(nèi)膠囊22收縮，此時(shí)輪胎被順利取下。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁感應(yīng)加熱輪胎硫化外模具，其特征在于:由上半模，周向模和下半模和加熱裝置組成，其中上半模包括上板、上側(cè)板、上鋼圈，周向模包括上板支撐環(huán)、中模套、花紋塊、滑塊、油缸，下半模包括下鋼圈，下側(cè)板，底板；其中，上鋼圈通過(guò)螺釘與上側(cè)板固連，上側(cè)板通過(guò)螺釘與上板固連，上板呈階梯圓臺(tái)狀，上板支撐環(huán)位于上板階梯面之下，上板支撐環(huán)用螺釘固定在中模套的內(nèi)壁上半部分，中模套內(nèi)壁上半部分呈圓柱面，內(nèi)壁下半部分呈一定角度的錐面，內(nèi)壁下角具有光滑圓弧面，與花紋塊外壁上角的光滑圓弧面相配合塊花紋塊內(nèi)壁在硫化階段形成一個(gè)完整的輪胎花紋內(nèi)壁，滑塊與花紋塊通過(guò)螺釘連接，滑塊安裝在下半模底板上的I型槽中，滑塊由油缸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；下板上開(kāi)有與周向模中滑塊相同數(shù)量的I型導(dǎo)軌槽，下鋼圈與下側(cè)板通過(guò)螺釘固連，下側(cè)板與下板通過(guò)螺釘固連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電磁感應(yīng)加熱輪胎硫化外模具，其特征所述的上半模、周向模、下半模形成一個(gè)完整的成品輪胎外輪廓，中模套到花紋塊的傳熱路徑全為金屬且傳熱路徑等距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述電磁感應(yīng)加熱輪胎硫化外模具，其特征在于所述的加熱裝置由頂側(cè)加熱單元、底側(cè)加熱單元及中模套加熱單元組成；頂側(cè)加熱單元包括上板、墊板、盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈、線(xiàn)圈蓋板、上隔熱板，在上板上開(kāi)有II組環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽向外開(kāi)有兩個(gè)直槽，直槽用于布置線(xiàn)圈出、入線(xiàn)頭所用，墊板鋪設(shè)于凹槽內(nèi)，盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈置于墊板上，盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈上部為線(xiàn)圈蓋板，線(xiàn)圈蓋板及盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈用硅膠進(jìn)行粘接固定；底側(cè)加熱單元包括底板、墊板、盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈、線(xiàn)圈蓋板，在底板上開(kāi)有II組環(huán)形凹槽，環(huán)形槽向外開(kāi)有兩個(gè)直槽，直槽用于布置線(xiàn)圈出、入線(xiàn)頭所用，墊板鋪設(shè)于凹槽內(nèi)，盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈置于墊板上，盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈上部為線(xiàn)圈蓋板，線(xiàn)圈蓋板及盤(pán)狀電磁線(xiàn)圈用硅膠進(jìn)行粘接固定；中模套加熱單元包括內(nèi)隔套、柱狀電磁線(xiàn)圈、隔熱層、外殼，中模套外周安有內(nèi)隔套，在內(nèi)隔套上纏繞有柱狀電磁線(xiàn)圈，柱狀電磁線(xiàn)圈外周依次裝有隔熱層和外殼。
【文檔編號(hào)】B29C35/02GK204209882SQ201420698222
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】楊衛(wèi)民, 李博, 鄧世濤, 張金云, 王伯剛, 焦志偉, 譚晶, 閻華
申請(qǐng)人:三角輪胎股份有限公司, 北京化工大學(xué)