一种带有聚四氟乙烯涂层的轮胎电磁硫化内外模具装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种带有聚四氟乙烯涂层的轮胎电磁硫化内外模具装置，采用聚四氟乙烯作为涂层镀在电磁硫化内外模具与胎坯接触的表面上，起到均衡温度、脱模无损伤和耐腐蚀性的作用。另外，为提高硫化均匀性，保证硫化后成品轮胎的性能，设计一套用于轮胎硫化加热以及测温装置，与聚四氟乙烯涂层共同作用均衡硫化温度。在金属内模具的不同位置上安装有多个电磁加热装置，每一个宽瓦、窄瓦上均设有十二个小线圈，对称排布在鼓瓦内表面；将长、短线圈缠绕匝数比设置为2：1；具体点位分布为：四个长线圈分别排布在连接板上下侧的两端，每端固嵌两个长线圈；连接板中部安装2x2分布的四个小线圈，内模具上线圈排布更均匀，温升速率和温度均匀性均得到提升。性均得到提升。性均得到提升。

【技术实现步骤摘要】
一种带有聚四氟乙烯涂层的轮胎电磁硫化内外模具装置


[0001]本专利技术涉及轮胎的生产制造领域，具体涉及一种聚四氟乙烯涂层金属模电磁感应加热轮胎直压硫化模具。

技术介绍

[0002]传统轮胎硫化方式采用橡胶内模和铺设有大量管路的活络模，橡胶内模以高温蒸汽/氮气/水蒸气为传热介质，在硫化过程中，常出现内模具表面有冷凝水形成并向下流，导致模具上下侧存在温差，硫化温度不均匀，同时采用气、液体作为介质，对模具施加的压力和温度不可独立控制，“温压一体”下难以调整力学参数和热能参数；活络模因复杂管路导致运输过程中耗能较多，而且维修困难，因此，成品轮胎的性能大打折扣。现有的较为先进的轮胎硫化生热方式之一为刚性金属内外模具和电磁感应生热相结合，避免了橡胶内模需定期更换，且可实现直压硫化和温度调控，优化成品轮胎的质量。轮胎硫化过程中，受力情况和受热情况共同影响硫化效果，采用直压硫化内模具可提供垂直压力，采用电磁加热可实现温度控制，两者相辅相成，可将硫化效果提高到一个新的高度。
[0003]然而，金属材料所具有的防腐蚀性能不足以支持其在高温、高压以及化学介质共存的严酷条件下进行正常工作，每年因金属腐蚀所造成的损失十分巨大。常见金属除直接氧化损耗外，金属受力每腐蚀1％，强度会下降约10
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15％。当双面腐蚀达5％时，金属结构即报废。随着防腐技术研究不断推进，金属腐蚀问题在一定程度上得到了缓解，但就全球而言，金属腐蚀问题依然严峻。目前轮胎硫化采用直压硫化技术，使用金属内模具代替软体胶囊对胎坯内轮廓加热，使用活络模对胎坯外轮廓加热，对于其表面性能要求很高。内外模具与胎坯接触的表面性能对于硫化过程产生一定的影响，第一，内外模具采用电磁感应加热，虽然升温很快，但是其表面温度均匀性受一定影响；第二，胎坯硫化温度需要达到180℃，胎坯橡胶材料会与金属模具表面发生粘连，破坏成品胎相关力学性能；第三，内外模具开合模过程中难免发生剐蹭，影响模具金属表面质量，进一步影响成品胎质量。故提出一种聚四氟乙烯涂层金属模电磁感应加热轮胎直压硫化机是很有必要的。

技术实现思路

[0004]本专利技术是为了解决目前内外模具在运动过程中磨损剧烈、电磁加热使得模具表面温度不均匀、表面化学腐蚀等问题，提出一种带有聚四氟乙烯涂层的轮胎电磁硫化内外模具装置。本专利技术采用聚四氟乙烯作为涂层镀在电磁硫化内外模具与胎坯接触的表面上，起到均衡温度、脱模无损伤和耐腐蚀性的作用。另外，为提高硫化均匀性，保证硫化后成品轮胎的性能，设计一套用于轮胎硫化加热以及测温装置，与聚四氟乙烯涂层共同作用均衡硫化温度。
[0005]本专利技术一种带有聚四氟乙烯涂层的轮胎电磁硫化内外模具装置，由于聚四氟乙烯是高分子化合物，具有化学性质稳定、耐腐蚀、非粘附等特点，几乎不溶于所有的溶剂，即使浓硫酸、盐酸、硝酸也无法将其腐蚀。除此之外还具有耐热、低摩擦性及优异的绝缘稳定性。
将其涂敷在内外模具与胎坯接触的表面以及磨损较为剧烈的零件结构表面，保证硫化过程温度压力精确控制，提高模具使用寿命，并且不会与成型轮胎发生粘连。
[0006]本专利技术解决其技术问题采用的技术方案为：一种带有聚四氟乙烯涂层的轮胎电磁硫化内外模具装置，主要由轮胎硫化内模具、外模具、电磁加热装置、测温装置和加热控制装置构成。在硫化内外模具与胎坯接触的表面以及机构运作时磨损剧烈的零件接触面上均涂有一层聚四氟乙烯涂层作为保护层，当模具各机构进行动作时，聚四氟乙烯涂层较好的耐磨性可以减少机构之间的摩擦，保护零件机构的完整性，提高模具的使用寿命，保证模具具有较好的气密性，硫化效果更优。硫化时，每个鼓瓦内表面设置有多个匝数不一的线圈，进行独立加热和测温控制，有助于均衡硫化内模具的温度均匀性。同时，鼓瓦由内而外开始生热，鼓瓦外表面的聚四氟乙烯涂层还能起到暂时隔热的效果，因为其导热性一般，比金属导热性慢，可暂时减少内外模具和胎坯之间的传热，大部分热量用于增强鼓瓦和花纹块自身各个部位的热传递，实现均衡温度，后续加热硫化胎坯时可缩短一定温差，提高硫化的温度均匀性。另外，外模具合模后，由于花纹块与上下模构成的轮廓与轮胎外轮廓曲线一致，对其表面性能要求很高，表面涂有聚四氟乙烯保证轮胎脱模无损伤，而且模具运动过程中减小磨损提高寿命。
[0007]具体的技术方案为：一种带有聚四氟乙烯涂层的轮胎电磁硫化内外模具装置，主要包括外模套、上环、弓形座、上盖、上模、花纹块、下模、底座限位块、外模具减摩板和外模具导向条，并且每个与胎坯接触的零件以及机构运作时相互磨损剧烈的零件表面均涂有0.8
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1.0mm聚四氟乙烯涂层；开合模过程中，底座限位盘与外模套在开模阶段相互分离，在合模阶段相互接触，外模具导向条和外模具减摩板通过螺栓与模套固定在一起，起到限位导向作用，另外模套内分布着八个弓形座，在开模合模阶段保证模套在弓形座的15
°
斜面上运动，弓形座内分别对应着八个花纹块，为了增大接触面积，保持良好的导热性和稳定性，接触面为斜面设计，弓形座和花纹块通过螺钉连接在一起通过外模具导向条相互接触径向运动，其次与花纹块直接接触的为轮胎结构，上模使用螺栓与上盖板连接在一起，下模固定在底座限位块上。镀有聚四氟乙烯涂层可以减轻外模具导向条与外模套滑轨高频率摩擦损伤，减轻弓形座与花纹块接触面磨损，防止因高温导致胎坯与模具表面发生粘连，确保成型轮胎外表面脱模无损伤。
[0008]本专利技术一种带有聚四氟乙烯涂层的轮胎电磁硫化内外模具装置，硫化内模具主要包括传动机构和胀缩机构，通过中心机构活塞杆驱动宽窄瓦沿着径向导轨实现膨胀和收缩。每一个宽瓦、窄瓦上均设有十二个小线圈，对称排布在鼓瓦内表面。根据胎坯不同位置的厚度进行线圈的仿真模拟可知，线圈过多，整体磁通量降低，不利于升温；线圈过少，鼓瓦温度均匀性较差；最终设计十二个长短不一的小线圈分布在鼓瓦的上下侧和中部不同点位处，包括在鼓瓦上下侧分别对称各安置两个短线圈，鼓瓦中部均匀八个小线圈，其中长线圈和短线圈各四个。综合考虑连接板的长度和厚度，将长、短线圈缠绕匝数比设置为2：1；具体点位分布为：四个长线圈分别排布在连接板上下侧的两端，每端固嵌两个长线圈；连接板中部安装2x2分布的四个小线圈。同时根据胎坯的厚度，不同小线圈给定交流电的大小、加热时间不同。线圈和导磁棒固嵌至连接板中，线圈的两端分别与交流电输入输出端相连，当交流电从线圈的输入端通入，线圈内部及周围产生磁感线，磁感线从N极出来，并回到S极，在线圈内部，磁感线从S极回到N极，每一条磁感线均形成一条闭合的回路，部分磁感线穿过具
有磁性的鼓瓦，由于交变电路产生变化的磁感线，鼓瓦表面做切割交变磁感线运动，产生交变的电流，电流在模具里形成闭合回路发生涡流损耗，最终产生热能。为防止测温导线影响机构正常动作，每组测温线路将绑定在支架上，跟随支架动作，导线输出端连线通过鼓瓦孔洞穿出与外边的电源相接。
[0009]本专利技术一种带有聚四氟乙烯涂层的轮胎电磁硫化内外模具装置，直压硫化内模具的主材料为钢，线圈采用铜线，导磁棒选择含碳的铁磁棒，具有饱和磁化强度高，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有聚四氟乙烯涂层的轮胎电磁硫化内外模具装置，其特征在于：主要包括外模套、上环、弓形座、上盖、上模、花纹块、下模、底座限位块、外模具减摩板和外模具导向条；外模套与上环通过螺栓连接，外模具导向条和外模具减摩板通过螺栓与外模套固定在一起，起到限位导向作用；另外外模套内分布着八个弓形座，在开模合模阶段保证外模套在弓形座的15
°
斜面上运动，弓形座内别对应着八个花纹块，接触面为斜面设计，弓形座和花纹块通过螺钉连接在一起通过外模具导向条相互接触径向运动，其次与花纹块直接接触的为轮胎结构，上模使用螺栓与上盖板连接在一起，下模固定在底座限位块上；外模具与胎坯接触的每个零件表面涂有0.8
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1.0mm聚四氟乙烯涂层。2.根据权利要求1所述的一种带有聚四氟乙烯涂层的轮胎电磁硫化内外模具装置，其特征在于：硫化内模具主要包括传动机构和胀缩机构，通过中心机构活塞杆驱动宽窄瓦沿着径向导轨实现膨胀和收缩；每一个宽瓦、窄瓦上均设有十二个小线圈，对称排布在鼓瓦内表面；将长、短线圈缠绕匝数比设置为2：1；具...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨卫民，孙艳梅，陈浩，焦志伟，阎华，丁木，张金云，毕小兰，王生全，
申请(专利权)人：三角轮胎股份有限公司，
类型：发明
国别省市：