轮胎活络模具的装配和模拟活络动作

1、. . 装订线. . . . 山东农业大学毕 业 论 文轮胎活络模具的装配和模拟活络动作院 部 机械与电子工程学院 专业班级 车辆工程三班 届 次 2014届 学生姓名 侯恩权 学 号 指导教师 吕钊钦 教授 二一四年六月十四日目 录摘要IAbstractII引言10.1 轮胎活络模具的国内外发展现状20.2 课题研究的迫切性20.3 课题主要研究内容31 活络模具的基本结构31.1 活络模具组成部分31.1.1模壳41.1.2 型腔51.1.3 其他组件51.2 活络模具按加热方式分类61.3 活络模具按导向方式分类61.3.1圆锥面活络模导向方式61.3.2 斜平面活络模导向方式62 So

2、lidworks软件功能介绍62.1 Solidworks 简介62.1.1 Top Down(自顶向下)的设计62.1.2 Down Top (自下向上)的设计72.2 配置管理72.3 易用性及对传统数据格式的支持82.4 零部件镜像82.5 工程图83 轮胎活络模具的装配精度要求93.1 预加载高度的检测93.1.1 预加载高度偏小时103.1.2 预加载高度过大时103.2 花纹块与花纹块之间的精度要求与检测103.2.1 花纹块竖缝间隙过小时113.2.2 花纹块竖缝间隙过大时113.2.3 花纹块间隙不均时113.2.4 花纹块与侧板间的曲线要求123.2.5 滑块花纹块配合内径1

3、33.3 花纹块与侧板配合口径精度143.3.1 花纹块与侧板配合口径精度检测方法143.3.2 花纹块与侧板配合口径精度超差产生的因素及解决方法153.4 花纹块与侧板的曲线高度差精度要求153.4.1 花纹块与侧板的曲线高度差精度超差产生的原因及解决方法153.4.2 胎顶胎侧跳动度164 轮胎定型硫化机简介174.1 A型轮胎定型硫化机174.2 B型轮胎定型硫化机174.3 RIB型轮胎定型硫化机185 活络模具在硫化机上的定位195.1 活络模具在硫化机上的定位方式195.2 合模力的获得196 轮胎活络模具活络动作的模拟206.1 以滑块为例介绍轮胎活络模具的三维实体设计206.1

4、.1导环的实体建模206.2 轮胎活络模具的运动仿真216.3 活络模具的工作原理及活络动作过程216.3.1 合模过程分析226.3.2 开模过程分析22 6.4 模拟活络动作的机构236.5 导向角在开合模中的校验247 结论26参考文献27致 谢28ContentsAbstractIIIntroduction10.1 Tire Mold development status at home and abroad2 0.2 The urgency of research20.3 The main research topics31 The basic structure of the mo

5、ld active31.1Active mold component 41.1.1 Shuttering51.1.2 Cavity51.1.3 Other components61.2 Classification by active mold heating61.3 Classification by active mold-oriented approach61.3.1 Conical surface active mode-oriented approach61.3.2 Oblique plane oriented approach active mode62 Solidworks So

6、ftware Features62.1 Solidworks Brief introduction62.1.1 Top DownDesign62.1.2 Down Top Design72.2 Configuration Management72.3 Ease of use and support of traditional data formats82.4 Parts Mirror82.5 Drawings83 Tire Mold assembly accuracy requirements93.1 Detection of highly preloaded93.2 Between the

7、 block and the block and testing the accuracy requirements 103.3 Block and side tie-caliber precision143.4 Block and side of the curve height difference accuracy requirements154 Introduction tire vulcanizer174.1 A tire vulcanizer174.2 B-type tire vulcanizer174.3 RIB tire vulcanizer185 Active mold vu

8、lcanizing machine positioning195.1 Active in the vulcanizing mold positioning on the machine195.2 Clamping force obtained196 Tire Mold active movement simulation206.1 Introduction to the slider as an example of three-dimensional solid Tire Mold Design206.2 Tire Mold motion simulation216.3 The workin

9、g principle of active mold and active course of action216.3.1 Clamping Process Analysis216.3.2 Open mold process analysis22 6.4 Simulated active motion mechanism23 6.5 Orientation angle clamping checksum247 Conclusion26References27Acknowledgements28轮胎活络模具的装配和模拟活络动作作者：侯恩权；指导教师：王振辉1 吕钊钦2（1.山东恒屹有限公司 精铸

10、铝技术员；2.山农业大学 交通运输系主任）【摘要】轮胎模具是轮胎制造企业的关键工艺装备, 对轮胎外观质量有着举足轻重的作用。本课题在综合分析了我国轮胎模具行业总体状况的基础上,对轮胎活络模具的结构进行了计算和分析，设计了一套结构优良、受力合理的轮胎活络模具。并对活络模具进行了三维设计和运动仿真，使读者更加直观的了解其结构。分析了轮胎活络模具典型零件的加工工艺。应用Solidwork软件对活络模具进行装配和模拟活络动作，并对装配进行了详尽的描述，以及对活络模具开模角度的分析论证，获得合适的开模角度。最终使模具可以顺畅地进行活络动作。关键词：活络模具装配活络动作Tire Mold Assembly

11、 and Analog Active ActionAuther:EnQuan Hou;Supervisor:ZhenHui Wang1 ZhaoQin Lv2（1.Shandong HengYi CorporationFine cast technician；2.Shandong Agricultural University Department of Transportation）Abstract：Tire tire mold is a key technology and equipment manufacturing companies, tire appearance quality

12、 plays an important role. The topics in the comprehensive analysis of Chinas tire mold industry, based on the overall condition of Tire Mold structures were calculated and analyzed, designed the excellent set of structural, mechanical and reasonable Tire Mold. And active three-dimensional mold desig

13、n and motion simulation, so that readers more intuitive understanding of its structure. Analysis of typical parts Tire Mold processing technology.Finally application Solidwork software active analog active mold assembly and movement, and a detailed description of assembly, as well as active mold ope

14、ning angles of analysis and argumentation to get the right angle mold.Eventually die active action can be carried out smoothly.Keywords：Segmented Molds ;assembly; active action引言轮胎大量应用在经济生活的各个领域。轮胎模具是轮胎生产线上的硫化成型装备, 轮胎的花纹、图案、字体以及其他外观特征的成型都依赖于轮胎模具。轮胎模具是极具个性化、高技术含量、高精密和高附加值的产品, 其特殊的花纹造型、结构特点和特殊的加工工艺都具有

15、很大的技术难度1。随着对汽车高速性、舒适性、安全性要求的不断提高，决定轮胎牵引力、制动力、耐磨性、散热性、操控稳定性的轮胎花纹也随之发生变化，花纹造型和式样的更新速度不断加快2。近年来轮胎行业逐渐呈现时装化趋势，在保证轮胎质量和性能的前提下，追求轮胎花纹的美观、时尚已成为轮胎未来发展的一大特点3。轮胎花纹需求的变化对轮胎模具提出了相应的要求，对轮胎模具的设计制造技术与工艺、轮胎模具产品的精度等都提出了更高、更严格的要求。活络模具是硫化子午线轮胎的主要设备之一，其型腔质量直接影响着子午线轮胎的外观质量、使用性能和使用寿命4。 目前，国内子午线轮胎活络模的理论研究还存在着很多不足，在整套模具的设计

16、、加工工艺的优化等方面都需要进一步的研究与提高。子午线轮胎相比较斜交胎具有高速、耐用、安全、舒适、噪音小等特点，正好满足汽车在高速公路行驶中对汽车轮胎经济性、动力性、安全性、舒适性和可靠性等方面的要求，同时，它也是中国轮胎制造业发展方向之一5。因此，近几年来，子午线轮胎在中国轮胎产业中增长迅速，所占比例不断提高，甚至出现供不应求的现状。自 2001年起，全钢子午线轮胎的消费情况异常火爆。尽管我国载重斜交胎还占较大比重，但全钢子午胎正在逐步取代斜交胎。由此可见，国内子午线轮胎行业的发展，为活络模行业的发展提供了极其广阔的市场6。活络模具按导向方式分为圆锥面活络模具和斜平面活络模具圆锥面活络模导向

17、方式：圆锥面活络模具的特点是导环与滑块以圆锥面的形式配合。圆锥面模具优点是导热性能好，维护及调整较容易，但导环与滑块配合面无自洁性能，易造成耐磨板磨损。斜平面活络模导向方式：斜平面活络模具的特点是导环与滑块以平面形式配合。它的滑块与导环耐磨板的自洁性好，在合模过程中能自动清除配合面上的油污及其他异物；但是加工精度要求高，加工困难，需要专用工装和设备7。 本文基于现在活络模具的现状、设计及加工等方面尚没有较系统的文章论述，及实际工作中遇到的问题，从模具装配、检测及模拟活络动作几个方面进行了分析研究，并提出了改进建议，解决了许多生产、使用中出现的问题8。希望本文能对活络模具和子午线轮胎的发展能有一

18、定帮助，为他人的工作提供参考依据。0.1 轮胎活络模具的国内外发展现状20世纪80年代,我国的轮胎模具花纹还是依靠模具钳工用手工刻花。到20世纪 90年代,引入了数控加工中心、电火花加工（EDM）和线切割等较先进的设备，极大地提高了模具制造水平，生产周期大幅缩短，模具制造精度和质量也有了很大的提高。数控技术已把工人从繁重的体力劳动中解救出来。另一方面，计算机辅助设计（CAD）/计算机辅助制造（CAM）/计算机辅助工程（CAE）技术在模具行业也得到了广泛应用，模具设计及数控加工水平也有了很大提高9。轮胎模具是橡胶模具中技术含量最高的产品，技术含量和附加值比普通模具产品都高，轮胎模具对轮胎的综合品

19、质会产生很大的影响。近几年,由于我国模具信息化技术的普及和应用，我国模具行业产值以每年20左右的速度增长,形势非常喜人10。据统计2010年我国模具企业总产值已达到1120 亿元，成为名副其实的模具生产大国。橡胶模具占我国模具总产量的3左右。当前,我国轮胎模具行业的机遇大于挑战，发展势头强劲，但竞争非常激烈11。轮胎模具行业目前面临的现实问题从外部看，主要是市场竞争的压力：高要求，低成本，高质量，短交货期；客户对信息协同的要求越来越高。从内部看,主要是满足客户需求的压力：模具质量受制于人员的操作水平；原材料涨价、人工成本提高带来的成本压力12。 虽然一些新工艺、新材料、新设备、新技术在轮胎模具

20、制造厂被广泛采用，并取得了显著的经济效益和社会效益，在一定程度上也促进了我国轮胎质量的提高和制造成本的下降。但是存在的主要问题和展望中国的橡胶轮胎模具生产企业发展水平和规模相差悬殊，即使是走在前列的企业，与国外同类企业，特别是欧美国家的企业，还有较大差距，缺乏国际竞争力。子午线轮胎模具行业的新标准从2009年开始实施，起步较晚，标准化程度和水平偏低。轮胎模具的标准件覆盖率国外发达国家已经达到70左右，而我国只有20左右，存在很大差距13。之所以如此，原因有三方面：一是企业技术创新能力差，还没有建立完善的且具针对性的研发体系和机制；二是人才不足，特别缺乏高层次的尖端人才；三是工艺装备相对落后，不

21、但设备数控化率低，而且现有数控设备的数量和质量与国外都有较大差距。0.2 课题研究的迫切性1987年以前我国的子午线活络模具全部依靠进口，自沈阳子午线轮胎模具有限公司从德国AZ公司引进子午线轮胎模具制造技术，建成我国第一条子午线轮胎模具生产线后，子午线轮胎活络模具国产化比例逐渐加大14。轮胎活络模具替代两半模，是轮胎硫化设备发展的必然趋势，为橡胶轮胎制品进入高品质、高效率的发展阶段奠定了坚实的基础。近两年，我国轮胎模具工业健康发展，行业结构调整和企业改 制步伐明显加快，生产持续快速发展，设计制造水平进一步提高。轮胎模具企业通过坚持技术改造，依靠技术创新，开发新产品、依靠新技术改造传统产业，逐步

22、向高新技术企业迈进。因此为了适应市场的需求，研究和设计精度更高、工艺和质量更好的轮胎模具已经迫在眉睫。子午线轮胎相比较斜交胎具有高速、耐用、安全、舒适、噪音小等特点，正好满足汽车在高速公路行驶中对汽车轮胎经济性、动力性、安全性、舒适性和可靠性等方面的要求，同时，它也是中国轮胎制造业发展方向之一。因此，近几年来，子午线轮胎在中国轮胎产业中增长迅速，所占比例不断提高，甚至出现供不应求的现状。自 2001年起，全钢子午线轮胎的消费情况异常火爆。尽管我国载重斜交胎还占较大比重，但全钢子午胎正在逐步取代斜交胎15。由此可见，国内子午线轮胎行业的发展，为活络模行业的发展提供了极其广阔的市场。0.3 课题主

23、要研究内容 (1)描述轮胎活络模具基本结构及其装配过程，并分析其在装配过程中几个主要装配精度要求，介绍Solidworks软件并用Solidworks软件将模具装配过程模拟出来16； (2)完成装配之后对活络模具的活络动作进行描述和模拟，对硫化机进行简单的介绍，对硫化机的传动机构进行设计并对方案进行分析比较； (3)确定活络模具在硫化机上的定位和夹紧方式，对关键零部件进行受力计算并用ANSYS进行受力分析17，并用CAXA软件完成重要零件图和装配图。1 活络模具的基本结构1.1 活络模具组成部分 子午线活络模具由模壳和型腔两大部分组成。1定中环 2底座 3 内六角圆柱头螺钉M16X40 4内六

24、角沉头螺钉M8X16 5底座滑板 6滑块 7限位块 8定位块 9导环闭滑板 10锥销A8X22 11内六角圆柱头螺钉M8X16 12内六角圆柱头螺钉M16X60 13标准弹簧垫圈16 14导环开滑板 15内六角圆柱头螺钉M6X12 16内六角圆柱头螺钉M18X60 17 内六角圆柱头螺钉M12X35 18标准弹簧垫圈12 19导向条 20导环 21内六角圆柱头螺钉M24X70 23标准弹簧垫圈24 24拉紧螺栓 25上盖闭滑板 26上盖开滑板 27内六角圆柱头螺钉M16X70 28上滑块 29上盖 图1-1 活络模具组成结构1.1.1模壳 构成模具外壳并实现花纹块开合的零件组合。由上盖、底座、

25、导环、滑块、上滑块、安装环、导向条、限位块（限位螺钉）、耐磨板等部件组成。 安装环：紧固在中模套上面，与硫化机连接的环形模具零件，起调整预加载高度的作用。 导环：传递来自硫化机动力并实现模具开合的模具零件。 上盖：固定模具上胎侧板和连接在硫化机动力缸上，传递来自动力缸的动力并辅助模具开合的模具零件。 上滑块：用于连接上盖和滑块的零部件，在模具开合过程中作径向移动。 滑块：弓形座，用于搭载花纹块并在模具开合过程中传递来自中模套动力的模具零件。斜平面滑块是导环与滑块以平面形式配合，圆锥面滑块是导环与滑块以圆锥面的形式配合。 导向条：斜平面模具的导向条安装在滑块上；圆锥面模具导向条安装在导环上，有连

26、接滑块与导环并实现导向的作用。 限位块：在开模时，限制滑块的行程，起挂接作用，防止滑块脱落。 耐磨板：在开、合模时，它与滑块的背面接触，滑动时起耐磨作用。 底座：固定模具下胎侧板，使模具准确定位并固定在硫化机下工作台上的模具零件。底座滑板：在活络模具时，该部件与滑块的底面接触，滑动时起耐磨作用。 上盖开滑板：在模具花纹块打开时，上滑块与该部件面接触，滑动时起耐磨作用。 上盖闭滑板：在合模时，与滑块的上端面面接触，滑动时起耐磨作用。 导环的锥度设计：使花纹圈达到开、合状态。它通过安装环与硫化机的上热板连接，在合模后，承载一定的压力，是合模、压模的主要实施部分。1.1.2 型腔 构成轮胎制品外轮廓

27、的零件组合。由上、下侧板、上、下钢圈和花纹块组成。上侧板和上盖组装在一起，下侧板和底座组装在一起，花纹块跟滑块组装在一起。 花纹块：轮胎胎顶花纹的成型体。 侧板（分上侧板、下侧板）：轮胎胎侧的成型体。 钢圈：用于轮胎轮辋部位定型硫化的模具零件。 另补充：上下夹环、付钢圈与下钢圈一起，在使用中起到连接胶囊的作用1.1.3 其他组件定中环：模具与硫化机安装时，起到定位作用。调整垫块：调整模具预加载的作用。 1.2 活络模具按加热方式分类 热板式活络模具和蒸锅式活络模具。 热板式活络模具的特点：实现了采用热板式硫化机对子午胎进行硫化，降低了生产成本，导环内有汽室，安装环与导环之间无调整垫块。 蒸锅式

28、活络模具的特点：导环内无汽室，安装环与导环之间有调整垫块。1.3 活络模具按导向方式分类 圆锥面活络模具和斜平面活络模具。1.3.1圆锥面活络模导向方式 圆锥面活络模具的特点：导环与滑块以圆锥面的形式配合。圆锥面活络模具优点：导热性能好，维护及调整较容易，但导环与滑块配合面无自洁性能，易造成耐磨板磨损。1.3.2 斜平面活络模导向方式斜平面活络模具的特点：导环与滑块以平面形式配合斜平面活络模具优点：它的滑块与导环耐磨板的自洁性好，在合模过程中能自动清除配合面上的油污及其他异物；但是加工精度要求高，加工困难，需要专用工装和设备。2 Solidworks软件功能介绍2.1 Solidworks 简

29、介2.1.1 Top Down(自顶向下)的设计自顶向下的设计是指在装配环境下进行相关设计子部件的能力，不仅做到尺寸参数全相关，而且实现几何形状、零部件之间全自动完全相关，并且为设计者提供完全一致的界面和命令进行全自动的相关设计环境。用户可以在装配布局图做好的情况下，进行设计其它零部件，并保证布局图、零部件之间全自动完全相关，一旦修改其中一部分，其它与之相关的模型、尺寸等自动更新，不需要人工参与。2.1.2 Down Top (自下向上)的设计自下向上的设计是指在用户先设计好产品的各个零部件后，运用装配关系把各个零部件组合成产品的设计能力，在装配关系定制好之后，不仅做到尺寸参数全相关，而且实现

30、几何形状、零部件之间全自动完全相关，并且为设计者提供完全一致的界面和命令进行全自动的相关设计环境。用户可以在产品的装配图做好后，可以设计其它零部件、添加装配关系，并保证零部件之间全自动完全相关，一旦修改其中一部分，其它与之相关的模型、尺寸等自动更新，不需要人工参与。2.2 配置管理在SolidWorks中，用户可利用配置功能在单一的零件和装配体文档内创建零件或装配体的多个变种(即系列零件和装配体族)，而其多个个体又可以同时显示在同一总装配体中。其它同类软件无法在同一装配体中同时显示一个零件的多个个体，其它同类软件也无法创建装配体族。具体应用表现在：设计中经常需要修改和重复设计，并需要随时考查和

31、预览同一零部件的不同设计方案和设计阶段，或者记录下零部件在不同尺寸时的状态或不同的部件组合方案，而不同的状态和方案又可同时在一张工程图或总装配体内同时显示出来，因而SolidWorks利用配置很好地捕捉了实际设计过程中的修改和变化，满足了各种设计需求。特定的设计过程如钣金折弯的状态和零件的铸造毛坯还是加工后的状态可从单一零件文档中浏览或描述在同一工程图中，其它同类软件只有通过使用派生零件的方法才能实现。图形显示和性能方面，利用配置功能SolidWorks可通过隐藏/显示和压缩等手段实现同一部件的不同个体显示在同一总装配体中，而其它同类软件是无法做到的，即在其它同类软件的装配体内，一个部件的所有

32、实例必须是相同的。这将大大降低显示性能。2.3 易用性及对传统数据格式的支持SolidWorks完全采用了微软Windows的标准技术，如标准菜单，工具条，组件技术，结构化存取，内嵌VB(VBA)以及拖放技术等。设计者进行三维产品设计的过程自始至终享受着Windows系统所带来的便捷与优势。其它同类软件虽然也是与Windows兼容的产品，但其仍无法真正在整个系统内采用拖放技术，也无法在系统内自动地进行VB编程和过程回放。SolidWorks完全支持dwg/dxf输入输出时的线型，线色，字体及图层。并所见即所得地输入尺寸，使用一个命令即可将所有尺寸变为SolidWorks的尺寸并驱动草图，而且可

33、以任意修改尺寸公差和精度等。其它同类软件只能成组地输入尺寸，因而这些尺寸无法被修改和变得象在原始系统内那样灵活，这使得其它同类软件要想利用已有工程图变得非常困难。SolidWorks提供各种3D软件数据接口格式，其中包括Iges、Vdafs、Step、Parasolid、Sat、STL、MDT、UGII、Pro/E、SolidEdge、Inventor等格式输入为零件和装配，还可输出VRML、Tiff、Jpg等等文件格式。2.4 零部件镜像SolidWorks中提供了零部件的镜像功能，不仅镜像零部件的几何外形，而且包括产品结构和配合条件，还可根据实际需要区分是作简单的拷贝还是自动生成零部件的对

34、称件。这一功能将大大节约设计时间，提高设计效率。而其它同类软件是没有这一重要功能的。SolidWorks提供完善的产品级的装配特征功能，以便创建和记录特定的装配体设计过程。实际设计中，根据设计意图有许多特征是在装配环境下在装配操作发生后才能生成的，设计零件时无需考虑的。在产品的装配图作好之后，零件之间进行配合加工比如：零件焊接、切除、打孔等功能。SolidWorks支持大装配的装配模式，拥有干涉检查、产品的简单运动仿真、编辑零件装配体透明的功能。2.5 工程图SolidWorks提供全相关的产品级二维工程图，现实世界中的产品可能由成千上万个零件组成，其工程图的生成至关重要，其速度和效率是各3D

35、软件均要面临的问题。SolidWorks 采用了生成快速工程图的手段，使得超大型装配体的工程图的生成和标注也变得非常快捷。SolidWorks可以允许二维图暂时与三维模型脱离关系，所有标注可以在没有三维模型的状态下添加，同时用户又可随时将二维图与三维模型同步。从而大大加速工程图的生成过程。3 轮胎活络模具的装配精度要求3.1 预加载高度的检测预加载高度：模具组装后预留的补偿实际硫化过程中因内压作用而使模具内腔高度回弹的一个变化量。活络模具试压机：轮胎模具组装好之后，将模具吊装到试压机的移动小车上，然后将小车推到试验台内，然后将试验台两侧的可升降底座调整到一定高度，移动小车退回原位，试压机的四个

36、压块压到安装环上，开始施压检测预加载高度。深度尺简介:利用游标原理对尺框测量面和尺身测量面相对移动分隔的距离进行读数的测量器具。可测孔（阶梯孔、盲孔）和槽的深度、台阶的高度以及轴肩长度等。深度尺的使用方法：尺框的测量面比较大，在使用时应检查是否有毛刺、锈蚀等缺陷；要擦干净测量面的上的油污、灰尘和切屑等。深度尺可用于相对测量和绝对测量。测量时要松开紧固螺钉，把尺框测量面靠在被测件的顶面上，左手稍加压力，不要倾斜，右手向下轻推尺身，当尺身下端面与被测底面接触后，就可以读数；或者用紧固螺钉把尺身固定好，取出深度尺进行读数。图3-1 深度尺正确操作深度尺使用完毕，要把尺身退回原位，用紧固螺钉固定住，以

37、免脱落。用深度尺测量安装环与上盖的高度差（预加载量），测量4-6处，分别记录，取其平均值，预加载高度应符合装配要求,一般在0.8mm之间。3.1.1 预加载高度偏小时导致花纹块合不拢，花纹块之间间隙偏大，以致出现胎顶有竖胶边，胎侧有环胶边，既影响轮胎的使用性能又不美观。会出现花纹块径向错牙。3.1.2 预加载高度过大时合模力作用到导环上，与上盖形成了间隙，在硫化加内压时侧板上浮，形成断差。胎顶无竖胶边，胎侧无环胶边，但上胎侧有外断差。图3-2 预加载高度过大排除的方法:调整预加载的高度。首先检查模具上是否添加过多或过少的调整垫片，如有需要根据错位情况适当的调整。3.2 花纹块与花纹块之间的精度

38、要求与检测塞尺简介:塞尺是用来检验间隙的薄片式量具，其单片均具有准确厚度尺寸，使用时将单片或多片组成符合间隙尺寸的薄片组合，方可以测量。一般来说测量范围大于23mm时，多片测量的误差为0.0480.025mm,详情参考JJG62-2007塞尺检定规定。0.03mm0.03mm0.02mm图3-3 塞尺和花纹块配合间隙花纹块与模壳组装后，在专用压力检测机加压情况下，花纹块之间间隙应控制在0.02mm以下，用塞尺测量花纹块与花纹块之间的间隙值，其间隙之和应不大于0.15mm。花纹块与侧板之间的间隙应不大于0.03mm。膨胀系数的不同，铝质花纹块与钢质侧板配合时，配合间隙需根据计算数值控制。3.2.

39、1 花纹块竖缝间隙过小时 导致花纹块与侧板配合有间隙，以致轮胎硫化出来胎侧有环胶边，胎顶无竖胶边。 排除的方法：修磨花纹块的立面。3.2.2 花纹块竖缝间隙过大时 胎顶有竖胶边，胎侧无环胶边。 排除的方法：修补花纹块的立面。3.2.3 花纹块间隙不均时导致花纹块径向错牙，以致轮胎胎顶圆跳动偏大。在使用时上下跳动，平稳性差，噪声大，影响舒适度。后果严重时会出现爆胎，严重威胁人身安全。径向错牙图3-4 径向错牙排除的方法：调整花纹块的间隙，修整清理相应部位磕碰高点或黏附物，重新组装模具。此模具设计使用了九块花纹块，可以先把前八块花纹块，按图纸要求的排列顺序装配到标准模壳内，用自制的顶紧把前八块花纹

40、块顶紧，用塞尺测量花纹块之间的间隙，一般在0.02mm之内。然后再把第九块花纹块装配上，把前八块中的一块花纹块拆下来，再用顶紧把这八块花纹块顶紧，以此循环保证每个花纹块之间的串动间隙均匀。3.2.4 花纹块与侧板间的曲线要求 用专用样板检验花纹块与侧板的曲线高度差应不大于0.1mm。图3-5 专用样板专用样板精度应符合GB/T 1800.2-1998和GB/T 1800.3-1998中IT7级的规定。样板简介：根据花纹块与侧板间的曲线轮廓，编制出程序，在线切割加工机床上加工出来的专用量具。下胎侧出现凸出断差时：原因分析：是由于侧板与花纹块不是同一套模具，引起的曲线尺寸偏差。处理措施：检查调换正

41、常，尽可能使用同一套模具。将下侧板与底座之间添加相应的垫片，将下侧板适当垫起，注意热板式硫化机需加整体大垫片，以避免出现温度偏差。图3-6 下胎侧出现凸出断差时3.2.5 滑块花纹块配合内径滑块花纹块的配合精度能否满足要求，直接影响轮胎的最终的硫化。滑块在制造过程也是很复杂的，对滑块的检测也是渗透在加工过程的各个环节，做到及时发现，及时解决，保证最后精度符合加工要求。首先是滑块的整体的加工，达到符合的要求后，再分割成块，并标注上序号。这里检测滑块整体是否达到要求，需要用到内径千分尺。图3-7 滑块（1）滑块内孔直径比要求的大（现以斜平面模具进行分析），在合模力不变的情况下，由于滑块2内径变大，

42、花纹块18的位置不变，滑块就会相对于原来应有的位置向内移动一个距离，导环7与滑块之间是斜平面配合的，在滑块向内移动时，导环就会跟着向下移动一定距离，这样相对与原来的预加载高度就会减少（预加载高度是指模具装配后预留的补偿实际硫化过程中因内压作用而使模具内腔高度回弹的一个变量），导致预加载力不够，使导环的变形减少，对滑块对花纹块的作用力变小，而作用在上盖的力变大，上盖又作用在上侧板上。在这种情况下，由于轮胎在硫化过程中，内腔要充入一定压力的饱和水，一般是2.4Mpa。饱和水对上侧板13、花纹块、下侧板19都一定的作用力，。而花纹块由于导环的相对变形减小，预加载力就对应这减小，这样花纹块被推着向外移

43、动一定的距离，致使花纹块与花纹块之间有一定的竖缝，花纹块也相对与上下侧板向外移动一定的距离，致使了花纹块不能很好的抱紧上下侧板，而产生环缝。这样硫化出来的轮胎就会在胎冠出现竖缝胶边、胎肩出现环胶边，不仅影响硫化出轮胎的美观，还直接影响轮胎的使用和寿命。（2）滑块内孔直径比要求的小，在合模力不变的情况下，由于滑块2内径变小，花纹块18的位置不变，滑块就会相对于原来应有的位置向外移动一个距离，导环7与滑块之间是斜平面配合的，在滑块向外移动时，导环就会跟着向上提起一定距离，这样相对与原来的预加载高度就会增加了，对导环的作用力增大，合模力不变，而上热板作用在上盖上的力就减小了，由于轮胎在硫化过程中，内

44、腔要充入一定压力的饱和水。饱和水对上侧板13、花纹块、下侧板19都有一定作用力。导环由于预加载高度增加，受到的预加载荷也就变大，在饱和水的作用下不能向外移动，而合模力作用在上盖上的力减小了，上盖对上侧板的作用力减小，导致上侧板在饱和水的作用下上浮，使花纹块和上侧板之间出现断差，用曲线样板检验花纹块与侧板的曲线高度差不大于0.1mm，曲线样板是用于检测曲面的专用量具，使用如下图所示，曲线样板是根据使用要求用线切割机床加工而成的。不仅减轻劳动强度，也提高生产效率。3.3 花纹块与侧板配合口径精度轮胎模具一个重要的精度要求是花纹块与侧板配合口径的精度要求，这项精度要求指的是轮胎模具在合模后各个周向花

45、纹块与上下侧板之间的配合精度。根据轮胎模具行业标准，这项精度要求模具的花纹块组装后与上下胎侧板局部的配合间隙不大于0.1mm。3.3.1 花纹块与侧板配合口径精度检测方法由于轮胎模具合模后，模具各部件配合紧密，空间结构复杂，检测范围较大，设计自动检测装置的难度大，所以这项精度要求的检测方法是采用人工塞尺测量。3.3.2 花纹块与侧板配合口径精度超差产生的因素及解决方法（1）胎冠出现竖缝胶边伴有环边。产生原因：花纹块之间因磕碰产生的高点使花纹块合不拢。可伴有局部环边；在侧板上黏附的胶边过多，使侧板的口径变大将花纹块撑出合不拢；模具的预加载高度偏小，或硫化机的原因使合模力偏小，使模具没有合到位；模

46、具在组装时，花纹块没有将间隙串动均匀。（2）胎冠出现竖缝胶边但无环边。产生原因：侧板外径尺寸偏大于花纹口径或花纹块之间配合间隙偏大。两种情况的解决方法：检查修理模具的各配合面，去除高点、黏附物等；检查模具的预加载高度，调整硫化机的合模力；清除花纹块背面的黏附物重新组装模具，使花纹块串动均匀；减小侧板的外径，轮胎直径的尺寸减少到与标准公差同样尺寸时焊接花纹块侧面。（3）胎肩出现整圈环胶边（有竖边）。产生原因：模具的预加载高度偏小，或硫化机的原因使合模力偏小致使模具合不到位。这种原因多伴有胎顶胶。解决方法：经过压铅方法测量调整模具的预加载。检查硫化机的合模力，排查不正常因素。（4）胎肩出现整圈环胶

47、边（无竖边）。产生原因：胎侧板的外径偏小于花纹圈口径，致使产生间隙形成胶边。解决方法：修磨花纹块侧面(但,轮胎直径的尺寸减小到与标准公差同样尺寸时焊补侧板外径。（5）胎肩出现局部偏环边。产生原因：使用过程中模具的上下对中不好，造成模具上下中心错位，在合模时花纹块与侧板一侧出现间隙造成局部环边，相对另一侧花纹块与侧板相抗产生胎顶胶边。解决方法：将模具与热板连接螺栓松动，根据模具偏移方向做相应的拨动，轻合硫化机使其在受力情况下自动找正，然后紧固螺栓，可以适当缓解对中不正的现象。3.4 花纹块与侧板的曲线高度差精度要求3.4.1 花纹块与侧板的曲线高度差精度超差产生的原因及解决方法 （1）上胎侧凹陷

48、断差。产生原因：模具本身的曲线误差；硫化机上热板弹性变形因素，在大的合模力作用下变形严重，过大的力加在上盖上使上盖下压过度，致使上侧板相对于花纹块下移，形成负台断差；上盖与上侧板之间存有间隙；上盖或滑块顶端耐磨板磨损严重。解决方法：适当增加预加载高度，在不出胶边的情况下调低合模力；修整硫化机热板。使平面度达到要求；检查上侧板与上盖连接，是否有杂物或磕碰高点，如有要及时排除；更换磨损严重的上盖闭模耐磨板。 （2）上胎侧出现凸出断差。产生原因：模具的预加载偏高，合模力作用在导环上，与上盖形成了间隙，在硫化加内压时侧板上浮，形成断差；因硫化机原因导致合模不到位，这种原因多伴有胶边的出现；上侧板与花纹

49、块不配套导致的曲线偏差。解决方法：对于预加载偏高引起的断差现象，首先应检查模具上是否添加有过多的调整垫片，如有，需根据错位情况适当减少；检查修整滑块、花纹块口径、侧板外圆是否有磕碰高点、清理过多的胶边黏附碳化物等；检查调整硫化机合模力，使其加在模具上的力在适当范围内；尽可能使用配套模具。或将上侧板与上盖之间添加相应的垫片，将上侧板适当下压，注意热板式硫化机需加整体大垫片，以避免出现温度偏差。 （3）下胎侧凹陷断差。产生原因：下隔热板破碎或下锅板外周下沉，造成花纹块随同导环下移形成负断差；模具的底座耐磨板磨损；安装时下侧板与底座有间隙。解决方法：规范模具调整方案，检修硫化机下隔热板与下锅体的平面

50、度。在底座下部添加适当垫片对下沉部位进行补偿；对于磨损严重的底座耐磨板进行更换；安装侧板时检查清理配合面，确保侧板与底座或上盖配合间隙小于0.05mm （4）下胎侧凸出断差。产生原因：侧板与花纹块不同套引起的曲线尺寸偏差。解决方法：检查调换正常，尽可能使用同套模具；将下侧板与底座之间添加相应的垫片，将下侧板适当垫起，注意热板式硫化机需加整体大垫片，以避免出现温度偏差。3.4.2 胎顶胎侧跳动度对胎顶和胎侧的跳动度的检测也是非常重要的，是衡量一个活络模具是精品还是通货的一个重要标准，所以对我们来说，为胎顶和胎侧的跳动度的检测设计出一套机构是尤为重要的。现今大中型企业也对这方面很重视，对很多企业来

51、时，没有检测这一方面的精度精度，进入了普通的模具生产企业。但当今社会对轮胎的要求越来越高，也就是对轮胎模具的进一步的挑战。检测轮胎模具的跳动度势在必行。最常用的检测方法是利用三坐标测量仪将装配好的模具除去上盖和上侧板放置在三坐标测量仪上，采用在胎顶打点的方式在花纹块胎顶圆周等距打点，会在三坐标测量仪的显示屏上显示出胎顶的圆周跳动。然后可再次对上侧板测量。可直接测量出花纹块的上口径、下口径、上胎顶跳动、下胎顶的跳动、上胎肩跳动、下胎肩跳动。三坐标即三坐标测量机，英文Coordinate Measuring Machining，缩写CMM，它是指在三维可测的空间范围内，能够根据测头系统返回的点数据

52、，通过三坐标的软件系统计算各类几何形状、尺寸等测量能力的一起，又称为三坐标测量仪或三坐标量床。应用领域：如测量高精度的几何零件和曲面、测量复杂形状的机械零部件、检测自由曲面、可选用接触式或非接触式测头进行连续扫描。种类可分为：固定工作台悬挂式、移动桥式、龙门式、L型桥式、固定桥式、移动工作台悬挂式、柱式、水平悬挂式、便携式。将装配好的活络模具卸下上盖和上侧板，然后放在可旋转的工作台上，将杠杆百分表装都专用的机构上，通过微调确定好位置，旋转工作台，观察表针摆动情况。上侧板也同样以这种方法测量。4 轮胎定型硫化机简介4.1 A型轮胎定型硫化机轮胎定型硫化机的种类较多，我国目前广泛使用的定型硫化机是

53、曲柄连杆式定型硫化机，重点叙述曲柄连杆式定型硫化机的结构。 A型定型硫化机的组成部件主要是：底座、曲柄轮、连杆和横梁组成的升降机构；上加热板、下加热板和上模具、下模具组成的蒸汽室；推顶器与储囊筒组成的胶囊操纵机构；夹具器、装胎机械手组成的装卸胎机构；电机和减速机组成的传动系统；为适应尼龙轮胎的生产配置了后充气装置；A型工作原理：中心机构使用的胶囊是一个大的橡胶袋，它在装入囊筒的一端有开口，另一端是一个密封的U型槽，当胎坯放在下钢圈上，藏在囊筒内的胶囊在定型蒸汽作用下翻出胶囊，紧贴胎坯内腔，依次完成预定型、保持定型和最终定型工艺过程，合模通入硫化介质硫化。硫化结束，开模，推顶器将胶囊推入囊筒中，

54、轮胎脱下模，处在上模位置，装在推顶器上的卸胎夹具出入上钢圈，把硫化好的轮胎卸下。主要优点：用气动传动，维护简单，操纵方便。4.2 B型轮胎定型硫化机B型轮胎定型硫化机一般由升降机构、蒸汽室、胶囊操纵机构（即中心机构）、装胎机构、卸胎机构、传动系统、润滑系统、安全装置、管路系统和电气系统等组成。用于尼龙轮胎硫化的定型硫化机还应配置后充气装置。 B型工作原理：以复动式为例，是一个有上、下活塞的水缸，当压力水从下活塞下面进水时，下活塞上升，推着上活塞一起上升，使胶囊拉直，当压力水从下活塞的上面进水时，胶囊随着下活塞下降而收缩，至胶囊上夹盘与定型套筒接触时，下活塞停止运动，这时上活塞因受压力水的作用不

55、能下降，这就控制了胎坯的定型高度。其后，上、下活塞在上半模型的压力下同时下降，直到硫化机闭合。主要优点：对中性好，定型准确，应用较广。4.3 RIB型轮胎定型硫化机该机由主机、装胎机构、后充气装置、管路系统及电气控制系统等组成。主机包括传动系统、硫化室、中心机构、推顶器及夹具、机架卸胎滚道、卸胎杆等。与传统B型硫化机比较，其主要区别在于中心机构及推顶器。中心机构由升降气缸、换囊气缸、囊筒及下环组成。胶囊上下端固定并能上下伸缩，因此在胶囊进入生胎后完成定型、硫化以及轮胎硫化完毕后胶囊又能缩回囊筒。推顶器通过底座整个固定在硫化机横梁上，活动杆上部是螺纹，端头为六角形，可用来调节行程。推顶器主要用于

56、剥离胶囊入囊筒，完成卸胎等动作。扇形板的张开与合拢由连杆机构控制，连杆的内端有一滚轮，当滚轮进入球鼻的凹槽时，扇形板合拢，滚轮离开凹槽时，扇形板张开。装胎机构采用仿液压硫化机机械手结构，为气动升降旋臂式装胎器，其升降、转进转出、卡盘收缩张开均由气缸完成。装胎器安装在左右墙板上，机械手通过两根导杆，由气缸推动沿导杆作上下运动，机械手四片卡爪，用来将生胎从存胎器上提起送至下模，定型后机械手卡爪收缩，机械手升起并转出，完成整个装胎动作。机械手结构轻巧简单，维修方便。后充气装置的作用是使轮胎硫化后进行充气冷却定型，防止热收缩变形。 管路系统由蒸汽管路、空气管路、控制管路和后充气装置充气管路等组成，用输送外蒸汽、内压过热水、定型蒸汽、冷却水等。 控制系统采用PLC控制技术，各运动参数及硫化步序均可