CN104149371A - 一种带有胎面花纹的轮胎制造方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有胎面花纹的轮胎制造方法及装置,在轮胎成型过程中使用3D打印机在胎坯表面成型带有胎面花纹的胎面胶,首先在轮胎成型机第一工位成型只包含带束层的带束筒,在第二工位成型包含胎体层胶、胎侧胶、气密层胶等其余部件的胎体筒,之后在成型机上将带束筒与胎体筒复合,再将复合的半成品胎坯从成型机转入到专用的胎面花纹3D打印装置,轮胎在打印装置中的旋转机头上以微小速度旋转,同时打印装置的喷头在光面胎坯上成型带有花纹图案的胎面胶料,胶料在外部辐射热源作用下即时完成交联反应,最后将制作好的胎坯加包封套后送入硫化罐完成整体硫化。本发明省去成型胎面和手工刻花过程,缩短制作周期,轮胎花纹尺寸和形状精度大大提高。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶机械领域,特别是涉及一种带有胎面花纹的轮胎制造方法及设备。
背景技术
随着车辆性能和行驶速度的提高,轮胎噪声在交通噪声中所占的比例越来越大,严重影响生活质量,因此设计低噪声花纹成为轮胎企业关注的焦点。其中新花纹开发需要通过手工刻花进行样胎试制及性能测试,这一过程中涉及到刻刀的选择、刻刀尺寸的调整、花纹轮廓线绘制等操作过程,一方面很难保证刻刀形状、制作精度以及刻刀尺寸制作的重复性;另一方面,手工操作需要耗费大量的时间;因此花纹开发周期长,精度较难保证。
此外,轮胎翻新也涉及到手工刻花,指的是胎面花纹磨至磨耗极限标志时,在花纹沟下基部胶再刻出一定深度的花纹。但是刻花后轮胎花纹沟基部比较容易开裂,花纹沟基部胶过薄也容易被碎石扎伤胎体骨架帘线,很难保证行车安全。目前,尚无有效方法解决上述问题。
发明内容
针对现有轮胎手工刻花方法存在的不足,提供一种制作精度高、成型周期短的带有胎面花纹的轮胎制造方法及设备。
本发明的技术方案是:一种带有胎面花纹的轮胎制造方法,在轮胎成型过程中使用3D打印机在胎坯表面成型带有胎面花纹的胎面胶,其特征在于,首先在轮胎成型机第一工位成型只包含带束层的带束筒,在第二工位成型包含胎体层胶、胎侧胶、气密层胶等其余部件的胎体筒,之后在成型机上将带束筒与胎体筒复合,再将复合的半成品胎坯从成型机转入到专用的胎面花纹3D打印装置,轮胎在打印装置中的旋转机头上以微小速度旋转,同时打印装置的喷头在光面胎坯上成型带有花纹图案的胎面胶料,胶料在外部辐射热源作用下即时完成交联反应,最后将制作好的胎坯加包封套后送入硫化罐完成整体硫化。
一种带有胎面花纹的轮胎制造设备,由普通的轮胎成型机与胎面花纹3D打印装置组成。轮胎成型机有两个工位,一工位包括带束层供料装置,带束鼓机箱及带束鼓,二工位包括胶囊成型鼓、钢丝圈夹持环、主机箱、内衬层、帘布及胎圈加强层供料装置、胎圈夹持环、滚压装置和卸胎器,传递环位于一工位,二工位之间。3D打印装置包括旋转机头、喷射装置、控制***、辐照加热装置和机架,其中旋转机头主要由电机、减速箱、输出轴、轮胎保持架组成,机架主要由三角形底板和滑杆轨道组成,滑杆轨道共三组,每组包括两根滑杆,安装在三角形底板的尖角处。喷射装置主要由料筒、环形加热器、机械臂和喷头组成,料筒位于喷头上方,并与之固定连接,外侧包围环形加热器,机械臂一端与安装在滑杆轨道的滑块相连,另一端与喷头相连。辐照加热装置位于机架的外侧。
本发明的优良效果是:在轮胎刻花过程中,直接用3D打印机在胎坯上喷涂的胎面胶,不仅可以省去成型胎面和手工刻花的过程,缩短制作周期,并且打印位置精确,重复性好,因此轮胎花纹的尺寸和形状精度大大提高。此外,在翻新轮胎的过程中,直接在轮胎表面喷涂新的胶料,可以有效避免骨架材料的损伤和花纹沟基底的开裂。
附图说明
图1为本发明一种带有胎面花纹的轮胎制造设备的示意图。
图2为本发明一种带有胎面花纹的轮胎制造设备的胎面花纹3D打印装置示意图。
图3为本发明胎面花纹3D打印装置的局部示图。
图中:1、带束层供料装置;2、带束鼓机箱;3、带束鼓;4、带束传递环;5、卸胎器;6、胶囊成型鼓;7、钢丝圈夹持环;9、胎面3D打印装置;10、滚压装置;11、内衬层、帘布及胎圈加强层供料装置;9-1、电机;9-2、减速箱;9-3、输出轴;9-4、轮胎保持架;9-5、胎坯;9-6、辐射加热装置;9-7、滑块;9-8、滑杆轨道;9-9、三角形底板;9-10、料筒;9-11、环形加热器;9-12、喷头;9-13、机械臂。
具体实施方式
如图1、图2所示,一种带有胎面花纹的轮胎制造方法,在轮胎成型过程中使用3D打印机在胎坯表面成型带有胎面花纹的胎面胶,其特征在于,首先在轮胎成型机第一工位成型只包含带束层的带束筒,在第二工位成型包含胎体层胶、胎侧胶、气密层胶等其余部件的胎体筒,之后在成型机上将带束筒与胎体筒复合,再将复合的半成品胎坯9-5从成型机转入到专用的胎面花纹3D打印装置9,胎坯9-5在打印装置9中的旋转机头上以微小速度旋转,同时打印装置9的喷头9-12在光面胎坯9-5上成型带有花纹图案的胎面胶料,胶料在外部辐射装置9-6作用下即时完成交联反应,最后将制作好的胎坯9-5加包封套后送入硫化罐完成整体硫化。
如图1-图3所示,一种带有胎面花纹的轮胎制造设备,由普通的轮胎成型机与胎面花纹3D打印装置9组成。轮胎成型机有两个工位,一工位包括带束层供料装置1,带束鼓机箱2及带束鼓3,二工位包括胶囊成型鼓6、钢丝圈夹持环7、内衬层、帘布及胎圈加强层供料装置11、滚压装置10和卸胎器5,传递环4位于一工位,二工位之间。3D打印装置包括旋转机头、喷射装置、控制***、辐照加热装置和机架,其中旋转机头主要由电机9-1、减速箱9-2、输出轴9-3、轮胎保持架9-4组成,机架主要由三角形底板9-9和滑杆轨道9-8组成,滑杆轨道9-9共三组,每组包括两根滑杆,安装在三角形底板9-9的尖角处。喷射装置主要由料筒9-10、环形加热器9-11、机械臂9-13和喷头9-12组成,料筒9-10位于喷头9-12上方,并与之固定连接,外侧包围环形加热器9-11,机械臂9-13一端与安装在滑杆轨道9-8的滑块9-7相连,另一端与喷头9-12相连。辐照加热装置9-6位于机架的外侧。
轮胎成型机在一工位由带束层供料装置1供应带束层,带束鼓机箱2提供动力使带束鼓3旋转,带束层缠绕在带束鼓3上。带束传递环4将组装好的带束层传递至二工位。在二工位上,胶囊成型鼓6上缠绕着由内衬层、帘布及胎圈加强层供料装置11提供的帘布和内衬层等材料,滚压装置10将这些材料压紧之后,与带束层进行组装,组装时由钢丝圈夹持环7提供胎圈,最终由卸胎器5将轮胎从成型机上取下并移至3D打印装置9。将胎坯9-5放在保持架9-4上,在电机9-1驱动下随着保持架9-4一起以一定的角速度旋转,将胎面胶料加入到料筒9-10中,由料筒9-10外部包围着的加热器9-11对物料进行加热,使物料受热熔融,物料熔化后流向喷头9-12,并在胎坯9-5上完成动态成型过程,同时胶料在机架外侧的辐照装置9-6作用下即时完成交联反应。机械臂9-13在3D打印装置9工作过程中可以沿着滑杆轨道9-8上下滑动来调节喷头9-12垂直方向位置,从而实现不同深浅花纹沟的打印。将制作好的胎坯9-5加包封套后送入硫化罐完成整体硫化。
Claims (2)
1.一种带有胎面花纹的轮胎制造方法,在轮胎成型过程中使用3D打印机在胎坯表面成型带有胎面花纹的胎面胶,其特征在于,首先在轮胎成型机第一工位成型只包含带束层的带束筒,在第二工位成型包含胎体层胶、胎侧胶、气密层胶等其余部件的胎体筒,之后在成型机上将带束筒与胎体筒复合,再将复合的半成品胎坯从成型机转入到专用的胎面花纹3D打印装置,轮胎在打印装置中的旋转机头上以微小速度旋转,同时打印装置的喷头在光面胎坯上成型带有花纹图案的胎面胶料,胶料在外部辐射热源作用下即时完成交联反应,最后将制作好的胎坯加包封套后送入硫化罐完成整体硫化。
2.采用权利要求1所述的一种带有胎面花纹的轮胎制造方法的装置,其特征在于:由轮胎成型机与胎面花纹3D打印装置组成,所述的轮胎成型机有两个工位,一工位包括带束层供料装置,带束鼓机箱及带束鼓,二工位包括胶囊成型鼓、钢丝圈夹持环、主机箱、内衬层、帘布及胎圈加强层供料装置、胎圈夹持环、滚压装置和卸胎器,传递环位于一工位和二工位之间;3D打印装置包括旋转机头、喷射装置、控制***、辐照加热装置和机架,其中旋转机头主要由电机、减速箱、输出轴、轮胎保持架组成,机架主要由三角形底板和滑杆轨道组成,滑杆轨道共三组,每组包括两根滑杆,安装在三角形底板的尖角处;喷射装置主要由料筒、环形加热器、机械臂和喷头组成,料筒位于喷头上方,并与之固定连接,外侧包围环形加热器,机械臂一端与安装在滑杆轨道的滑块相连,机械臂另一端与喷头相连;辐照加热装置位于机架的外侧。
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