用于固化和硫化轮胎的模具节段的制造方法技术

一种模具(1)节段(10)的制造方法，所述模具(1)节段(10)由铝制成并用于固化和硫化轮胎，所述方法包括以下步骤：‑a)在由易碎材料制成的模具型腔(3、31、32)中，固定用于形成轮胎胎面沟槽的至少一个薄片(2)，所述模具型腔(3、31、32)的形状为待获得的模具节段(10)的倒模，从而使得所述薄片的外侧部分(22)嵌入模具型腔(3、31、32)的材料中，而使得内侧部分(21)从该模具型腔突出；‑b)闭合模具型腔并且向模具型腔中浇铸或注入铝，涂覆所述薄片的内侧部分(21)；‑c)破开所述模具型腔，从而获得所述模具节段(10)。所述薄片经受喷丸处理，所述喷丸处理利用维氏硬度介于340至500HV之间的材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于固化和硫化轮胎的模具节段的制造方法
本专利技术涉及一种用于固化和硫化轮胎的铝模具节段的制造方法。
技术介绍
常规地，用于固化和硫化轮胎的模具具有环状形状，其内侧壁设置有称为“薄片”的突出元件，所述突出元件用于形成轮胎胎面中的沟槽。后文将更详细地描述这样的模具。这些薄片例如由马氏体时效钢制成。一种选择是使用“选择性激光熔化”来制造。作为备忘，提醒读者“选择性激光熔化”是一种增材制造方法，该方法涉及通过使用激光光束扫描，将金属粉末的薄层熔化再焊接在一起，从而获得部件。这种方法的缺点在于在所制造的部件上产生粗糙的表面状况。这样的表面状况可能促使产生弱点，换言之，裂缝可能产生的点，且从该点处裂缝更快地蔓延。这导致疲劳寿命缩短。此外，当使用这种方法制造由马氏体时效钢制成的部件(例如前述的薄片)时，在激光熔化期间温度上升，随后迅速冷却，导致发生小型淬火操作。所述小型淬火操作不能使沉淀物产生明确限定的晶体结构(即均一而有规律的材料结构)，相反导致化学元素分离的异性混合状态(即化学元素的局部缺失和局部富集)。在制造固化和硫化轮胎的模具期间，可以使用的一种方法是，制造包括将来轮胎的胎面的沟槽的第一模具式样，随后再从所述第一模具式样由柔性材料(例如silastène材料)制造相反形状的模具，再从所述模具由易碎材料制造对应于轮胎的轮廓的第二模具式样，再从所述第二模具式样制造最终模具。在使用前述选择性激光熔化方法获得的由马氏体时效钢制成的薄片周围浇铸铝，从而获得该最终模具，所述薄片的形状与胎面的沟槽的形状一致。在所述薄片周围浇铸铝导致其温度进一步升高，并且加剧了化学元素分离。不均匀的微观结构和所述分离导致由马氏体时效钢制成的薄片变脆易碎，也即，一旦超过弹性变形区域，材料的延展性下降，强度不够。这同样缩短了疲劳寿命。这可能导致在使用模具制造轮胎时薄片断裂。网站www.aircraftmaterials.com/data/nickel/C300.html公开了一种热处理马氏体时效钢的方法，涉及将其加热至816℃，再将温度降低至退火温度482℃，从而获得硬度的峰值。然而，这种处理的效果使得钢更加变脆易碎，与所期望的效果背道而驰。文献WO2016/128087公开了一种用于在轮胎胎面中形成沟槽的薄片的制造方法，该方法对金属粉末进行选择性激光熔化。单独制造薄片，将薄片插入并锚固在用于硫化车辆轮胎的模具的节段内部形成的槽中。该文献说明通过铸造低熔点的金属(例如铝)来制造模具的节段。然而，其并没有表明如何将薄片锚固在模具中。此外，该文献完全没有提及对所述薄片进行喷丸处理。文献WO2016/200695描述了用于形成轮胎的胎面中的沟槽的薄片，并且说明能够使用3D打印方法利用激光烧蚀制造所述薄片。所述薄片的底部嵌入轮胎固化和硫化模具的节段本体中。类似地，该文献没有描述对所述薄片进行喷丸处理的方法。文献WO2017/175463描述了一种对金属模具进行表面处理的方法，意在改善其寿命和表面状况。该方法包括使用粉末状碳化物、石墨或钻石的喷丸处理的步骤。通过投射受压颗粒来实现所述喷丸处理。然而，该文献与轮胎固化和硫化模具毫无关系。此外，其并没有给出对使用选择性激光熔化获得的薄片进行喷丸处理的积极影响的启示。最后，A.Vaajoki的文章“PostprocessingofAMspecimens,SMACCworshop”概述了对金属制品的表面进行喷丸处理的方法，而且提及了使用特别基于氧化锆的陶瓷珠(尺寸介于0.125mm与0.250mm之间，受到3至4巴的压力)。关于这样的喷丸处理对于使用选择性激光熔化方法制造的薄片可能具有的有益效果，并没有给出启示。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提出一种用于固化和硫化轮胎的铝模具的制造方法，以弥补上述的缺点。为此目的，本专利技术涉及一种用于固化和硫化轮胎的铝模具节段的制造方法，其包括以下步骤：-a)在由易碎材料制成的模具型腔中，固定用于形成所述轮胎的胎面中的沟槽的至少一个薄片，所述模具型腔的形状为待获得的所述模具节段的倒模，从而使得所述薄片的称为“外侧”的部分嵌入模具型腔的材料中，而使得薄片的称为“内侧”的部分从该模具型腔突出，所述薄片由马氏体时效钢制成并且通过选择性激光熔化方法获得；-b)闭合模具型腔并且向模具型腔中浇铸或注入铝，涂覆所述薄片的内侧部分，从而将其位置固定；-c)破开所述模具型腔，从而获得所述模具节段，所述薄片的外侧部分从所述模具节段的底部突出。根据本专利技术，使所述薄片经受喷丸处理，以例如珠状物的喷丸颗粒喷射所述薄片，所述喷丸颗粒由维氏硬度介于340至500HV之间的材料制成，且尺寸小于0.3mm。得益于本专利技术的所述特征，所获得的模具的薄片具有较好的疲劳寿命。根据本专利技术的其它有利的和非限定性的特征(单独或组合考虑)：-所述喷丸颗粒由铸钢或陶瓷制成，例如包含二氧化锆、二氧化硅和氧化铝的陶瓷；-所述喷丸颗粒的尺寸为大约0.1mm；-所述喷丸处理的覆盖率介于200％至600％之间；-在介于1.5x105Pa至3.5x105Pa之间的压力下进行喷丸处理；-在步骤a)之前进行使所述薄片经受喷丸处理的步骤；-在步骤c)之后进行使所述薄片经受喷丸处理的步骤。附图说明现在将参考附图给出对本专利技术的说明，使本专利技术的进一步的特征和优点变得明显，所述附图通过非限定性的示例描绘了本专利技术的一个可能的实施方案。在所述附图中：-图1为用于在轮胎的胎面中形成沟槽的由马氏体时效钢制成的薄片的一个示例性实施方案的立体图；-图2为配备有至少一个前述薄片的轮胎固化和硫化模具的一个示例性实施方案；-图3为在通过图1的线III-III的截面平面上的横截面视图；-图4a和图4b为显示了根据本专利技术的制造方法中特定步骤的图；以及-图5为显示了根据本专利技术的制造方法中步骤之一的图。具体实施方式现在将更详细地说明模具制造方法。其涉及制造如图2中所显示的那样的模具1。具有环形的整体形状的该模具1由多个弯曲的模具节段10构成，模具节段10成形为圆环的一部分，形状为圆的弧，多个模具节段10用于组装在一起以形成环形的模具1。每个模具节段10在其凹形内表面101上具有数个薄片2，薄片2成形为呈现胎面中的沟槽的形状。更具体地，参考图1可见所述薄片2的一个示例性实施方案。薄片2具有波纹形状。薄片2包括两部分，即部分21和部分22：部分21称为“内侧的”，因为其用于嵌在构成模具节段10的后部100的铝中；部分22称为“外侧的”，因为其用于从模具节段的后部朝向模具1的中央突出。薄片2在其相对两个侧面具有较大的起伏23，起伏23的母线垂直于内侧部分21的底部24(也参见图5)。外侧部分22也在其相对两个侧面具有多个较小的起伏2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝模具(1)节段(10)的制造方法，所述铝模具(1)节段(10)用于固化和硫化轮胎，所述方法包括以下步骤：/n-a)在由易碎材料制成的模具型腔(3、31、32)中，固定用于形成所述轮胎的胎面中的沟槽的至少一个薄片(2)，所述模具型腔(3、31、32)的形状为待获得的所述模具节段(10)的倒模，从而使得所述薄片的称为“外侧”的部分(22)嵌入模具型腔(3、31、32)的材料中，并使得薄片的称为“内侧”的部分(21)从该模具型腔突出，所述薄片(2)由马氏体时效钢制成并且通过选择性激光熔化方法获得；/n-b)闭合模具型腔(3、31、32)并且向模具型腔(3、31、32)中浇铸或注入铝，涂覆所述薄片(2)的内侧部分(21)，从而将其位置固定；/n-c)破开所述模具型腔(3、31、32)，从而获得所述模具节段(10)，所述薄片的外侧部分(22)从所述模具节段(10)的底部(100)突出；/n其特征在于，使所述薄片(2)经受喷丸处理，以例如珠状物的喷丸颗粒喷射所述薄片(2)，所述喷丸颗粒由维氏硬度介于340至500HV之间且尺寸小于0.3mm的材料制成。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180118 FR 18503991.一种铝模具(1)节段(10)的制造方法，所述铝模具(1)节段(10)用于固化和硫化轮胎，所述方法包括以下步骤：
-a)在由易碎材料制成的模具型腔(3、31、32)中，固定用于形成所述轮胎的胎面中的沟槽的至少一个薄片(2)，所述模具型腔(3、31、32)的形状为待获得的所述模具节段(10)的倒模，从而使得所述薄片的称为“外侧”的部分(22)嵌入模具型腔(3、31、32)的材料中，并使得薄片的称为“内侧”的部分(21)从该模具型腔突出，所述薄片(2)由马氏体时效钢制成并且通过选择性激光熔化方法获得；
-b)闭合模具型腔(3、31、32)并且向模具型腔(3、31、32)中浇铸或注入铝，涂覆所述薄片(2)的内侧部分(21)，从而将其位置固定；
-c)破开所述模具型腔(3、31、32)，从而获得所述模具节段(10)，所述薄片的外侧部分(22)从所述模具节段(10)的底部(100)突出；
其特征在于，使所述薄片(2)经受...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·维尔尼，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR