小規(guī)格輪胎硫化模具的改進(jìn)設(shè)計(jì)

陳文喜，何曉東

（四川海大橡膠集團(tuán)有限公司，四川 簡(jiǎn)陽(yáng) 641402）

面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，輪胎企業(yè)采用小、快、靈的生產(chǎn)方式，既能快速轉(zhuǎn)產(chǎn)適應(yīng)市場(chǎng)需求的產(chǎn)品，又能減少投資、深挖潛力、合理分配操作人員，有效控制生產(chǎn)成本。同一模具工裝多機(jī)型使用就是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的措施之一。

為此，我公司對(duì)硫化罐用硫化模具進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計(jì)了用于雙機(jī)型（硫化罐和四柱硫化機(jī)）的小規(guī)格輪胎[胎圈直徑為13～16英寸（330.2～406.4 mm）]硫化模具?，F(xiàn)將該硫化模具的改進(jìn)設(shè)計(jì)情況簡(jiǎn)介如下。

1 改進(jìn)前硫化模具結(jié)構(gòu)

硫化罐是小規(guī)格輪胎生產(chǎn)常用硫化設(shè)備，我公司的硫化罐型號(hào)為1.4×4.4/3.3和1.6×4.4/3.3，硫化模具疊置其內(nèi)，硫化內(nèi)壓介質(zhì)通過(guò)模具外水嘴及內(nèi)密封圈循環(huán)。改進(jìn)前硫化模具外水嘴座孔及內(nèi)密封圈底座孔同心，外水嘴座孔中心距為210 mm，內(nèi)密封圈座孔中心距根據(jù)輪胎胎圈直徑而定；模具的罐外運(yùn)行由運(yùn)模臺(tái)完成，運(yùn)模臺(tái)有3個(gè)托輥支承模具，模具外設(shè)有防撞裙邊，模具在運(yùn)模臺(tái)上運(yùn)行平穩(wěn)。受這些條件的限制，硫化罐硫化的輪胎規(guī)格不能過(guò)小，硫化的最小規(guī)格輪胎胎圈直徑一般為15英寸（381.0 mm）。如果在模具間增加一組過(guò)渡板，以減小模具外水嘴座孔中心距，可將硫化輪胎的胎圈直徑減小至14英寸（355.6 mm）。但該操作復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，增加了模具內(nèi)壓介質(zhì)的泄漏點(diǎn)，影響產(chǎn)品質(zhì)量控制。鑒于此，一般不采用硫化罐生產(chǎn)胎圈直徑14英寸（355.6 mm）及以下的輪胎。改進(jìn)前硫化罐硫化模具結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 改進(jìn)前硫化罐硫化模具結(jié)構(gòu)示意

四柱硫化機(jī)也是小規(guī)格輪胎生產(chǎn)常用硫化設(shè)備，我公司有60，100，150和200 t四柱硫化機(jī)，硫化模具安裝在機(jī)臺(tái)上，模具外設(shè)固定壓板槽；硫化內(nèi)壓介質(zhì)通過(guò)模具外水嘴接頭及內(nèi)密封圈循環(huán)，模具鋼圈內(nèi)留有裝拆內(nèi)接頭及管路的操作空間。改進(jìn)前四柱硫化機(jī)的硫化模具結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 改進(jìn)前四柱硫化機(jī)硫化模具結(jié)構(gòu)示意

硫化罐和四柱硫化機(jī)硫化模具的內(nèi)壓介質(zhì)均在水胎內(nèi)，兩個(gè)機(jī)型的硫化模具工藝性能基本相同，只是內(nèi)壓介質(zhì)導(dǎo)入、導(dǎo)出的模具接口有差異，此外模具向外吊裝及安裝等也存在一定差異。硫化罐和四柱硫化機(jī)同時(shí)開(kāi)工時(shí)各需要一套共兩套硫化模具，但兩機(jī)同時(shí)開(kāi)工機(jī)率較小，因而存在硫化模具重復(fù)配置或閑置情況，同時(shí)存在硫化操作組織和實(shí)施方案少的不足。

2 改進(jìn)后硫化模具結(jié)構(gòu)

針對(duì)硫化罐生產(chǎn)小規(guī)格輪胎的硫化模具外水嘴座孔中心距大而需要在模具間增加過(guò)渡板，以及同一套硫化模具既可在硫化罐又能在四柱硫化機(jī)上使用的要求，我公司對(duì)硫化罐原用硫化模具進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一種新結(jié)構(gòu)硫化模具，該模具可將硫化罐硫化的輪胎胎圈直徑降至13英寸（330.2 mm），同時(shí)該硫化模具既可用于硫化罐又可用于四柱硫化機(jī)硫化。

該硫化模具的改進(jìn)方案：改變模具內(nèi)循環(huán)管路結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)兩套內(nèi)循環(huán)管路；模具外增設(shè)裙邊和壓板槽或者增加下模支承板和局部減少裙邊。改進(jìn)后的硫化模具如圖3所示。

圖3 改進(jìn)后硫化模具結(jié)構(gòu)示意

改變硫化模具內(nèi)循環(huán)管路結(jié)構(gòu)就是使中心距大的外水嘴座孔與中心距小的內(nèi)密封圈底孔相交，不用借助模具間過(guò)渡板就直接縮小了硫化輪胎規(guī)格。

硫化模具內(nèi)設(shè)計(jì)兩套內(nèi)循環(huán)管路包括兩組外水嘴座及內(nèi)密封圈，兩套內(nèi)循環(huán)管路并聯(lián)，均勻排布在鋼圈內(nèi)。

硫化模具外設(shè)裙邊是指模具在運(yùn)模臺(tái)上運(yùn)行時(shí)碰撞較多，為此在模具外設(shè)計(jì)周向凸臺(tái)（有槽口），以起保護(hù)模具的作用。

模具外增設(shè)壓板槽是指在模具外壁加工一組環(huán)形凹槽。

增加下模支承板是指外直徑偏小的硫化模具在運(yùn)模臺(tái)上運(yùn)行時(shí)下模與小托輥不能很好接觸，因此在模具下表面設(shè)計(jì)周向間隔的支承板，以適當(dāng)增大模具下模外直徑。

局部減少裙邊是指考慮到四柱硫化機(jī)有4根安裝柱，對(duì)模具外直徑有限制，因此在模具徑向去除部分對(duì)稱周向裙邊，以便于模具安裝。

3 硫化模具改進(jìn)結(jié)構(gòu)功能

3.1 內(nèi)壓介質(zhì)循環(huán)

改進(jìn)硫化模具外水嘴座孔與內(nèi)密封圈底座孔的相交長(zhǎng)度以不影響內(nèi)壓介質(zhì)流量為宜，兩套并聯(lián)的內(nèi)循環(huán)管路可獨(dú)立使用且互不影響，從而使模具達(dá)到既可用于硫化罐又可用于四柱硫化機(jī)硫化的目的。

3.2 在機(jī)臺(tái)上的安裝

在硫化罐內(nèi)，改進(jìn)硫化模具直接重疊放置，模具外的凸臺(tái)槽口用于模具吊裝；在四柱硫化機(jī)內(nèi)，改進(jìn)硫化模具外壁增設(shè)的環(huán)形凹槽用于安裝壓板槽。

3.3 在運(yùn)模臺(tái)上的運(yùn)行

改進(jìn)硫化模具凸臺(tái)吊裝槽口與四柱硫化機(jī)安裝槽周向方向一致，避免四柱硫化機(jī)安裝時(shí)螺栓與模具裙邊干涉。

4 硫化模具改進(jìn)效果

硫化模具改進(jìn)前，硫化罐和四柱硫化機(jī)使用各自的硫化模具；硫化罐硫化模具外水嘴座孔中心距與內(nèi)密封圈底座孔中心距一致，受外水嘴座孔中心距大的限制，模具硫化的最小規(guī)格輪胎胎圈直徑為15英寸（381.0 mm），如要硫化更小規(guī)格輪胎需在模具間增加過(guò)渡板。

硫化罐硫化模具改進(jìn)后，模具外水嘴座孔中心距與內(nèi)密封圈底座孔中心距不同，且外水嘴座孔與內(nèi)密封圈底座孔相交，硫化的輪胎胎圈直徑最小減至13英寸（330.2 mm），同時(shí)未增加內(nèi)壓介質(zhì)泄漏點(diǎn)，模具相關(guān)操作與改進(jìn)前一致。改進(jìn)后的硫化模具可用于硫化罐和四柱硫化機(jī)硫化，能同時(shí)滿足兩機(jī)型的使用要求。改進(jìn)模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工，改造費(fèi)用較低。

5 結(jié)語(yǔ)

改進(jìn)的用于雙機(jī)型的小規(guī)格輪胎硫化模具對(duì)輪胎硫化操作和硫化質(zhì)量控制無(wú)影響。該模具已成熟地運(yùn)用于我公司硫化罐和四柱硫化機(jī)生產(chǎn)線，對(duì)降低固定資產(chǎn)投資、減少操作人員調(diào)配以及合理安排生產(chǎn)成效顯著。