一种高弹性中空成型橡胶轮胎及其制作工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高弹性中空成型橡胶轮胎及其制作工艺，属于橡胶轮胎制品技术领域。本发明专利技术的高弹性中空成型橡胶轮胎，包括轮胎本体，所述轮胎本体内部为中空成型的密封腔体，所述密封腔体通过隔板均匀隔开为多个轮胎分腔体，无需额外充气，当某一腔体扎透时，不影响轮胎的使用；所述轮胎本体的内环为贴合轮毂的轮胎卡边，所述轮胎卡边的形状契合轮毂的形状，呈连续的凹凸台阶状，以便于稳定的贴紧轮毂。并应用一次性成型生产系统一步法注射、中空、硫化工艺制得，在一个模具内完成高弹性中空成型橡胶轮胎的注射、中空和硫化，避免制品在各工序的流转，从而降低了生产成本。解决了无内胎结构轮胎手工退模芯生产效率低，工人劳动强度大的问题。

A High Elasticity Hollow Formed Rubber Tire and Its Manufacturing Technology

The invention discloses a high elasticity hollow forming rubber tire and its manufacturing process, which belongs to the technical field of rubber tire products. The high elasticity hollow forming rubber tire of the invention includes a tire body, the inner part of the tire body is a hollow forming sealing chamber, the sealing chamber is evenly separated into multiple tire chambers through a partition board, without additional inflation, and does not affect the use of tires when a cavity penetrates; the inner ring of the tire body is a tire clip that fits the hub, and the tire clip edge. The shape matches the shape of the hub, and is continuous concave-convex step shape, so as to keep the hub stable. The one-step injection, hollow and vulcanization process of the disposable molding production system was used to complete the injection, hollow and vulcanization of the high elasticity hollow forming rubber tire in a mould, so as to avoid the circulation of the products in each process, thus reducing the production cost. The problem of low production efficiency and high labor intensity of manual demoulding core for tubeless tire was solved.

【技术实现步骤摘要】
一种高弹性中空成型橡胶轮胎及其制作工艺
本专利技术属于橡胶轮胎制品
，具体地说，涉及一种高弹性中空成型橡胶轮胎及其制作工艺。
技术介绍
轮胎是汽车重要组成部件之一，其主要作用是支撑汽车质量，承受汽车负荷，传递牵引和制动扭矩，保证车轮与路面附着力；减轻和吸收汽车行驶时的振动和冲击力，防止汽车零部件受到剧烈振动和早期损坏，适应汽车高速性能并降低行驶时噪声，保证汽车行驶安全性、操纵稳定性、舒适性和节能经济性。橡胶轮胎根据要求，既要保证其强度和耐磨性，又要保证其有弹性，为保证两项指标，通常将其设计成内外胎结构，外胎保证强度及耐磨性，内胎充气后保证其弹性，使其结构复杂，内胎也容易漏气，增加维修成本，也容易产生安全事故。现有无内胎结构轮胎，因无法充气，达不到弹性要求，强度与弹性是目前无内胎橡胶轮胎的最大矛盾，为较少橡胶材料用量，降低成本，将轮胎设计成空心加强筋结构，因其结构的限制，注射完成后，腔内模芯不实现自动脱膜，只能采用手工退模芯，生产效率低，工人劳动强度大，所以现有无内胎结构轮胎只能用于小型，要求不高的场合，如手推车、转运车轮胎，得不到广泛的应用。现有技术在以共享单车为主的免充气轮胎制品中，轮胎的用料一般至少有两种体系，一种是以SBS(苯乙烯系热塑性弹性体)和SEBS(以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物)的原料的塑料的物理化“结晶”体系(摩拜单车，如图1所示的轮胎，孔隙为纵孔)；一种是以PU(聚氨酯)、RB(橡胶)等高分子材料为原料的化学反应法“交联”体系(哈罗单车，如图2所示的轮胎截面，孔隙为水平环形孔)，两种体系均可以用熔融注射工艺进行注射成型。两种体系虽然都广泛应用，但都存在相应的缺点：第一种体系的SBS和SEBS材料价格高，遇高温易软化而耐磨性较差；第二种体系中，轮胎的成型是在模具中先注射成长条状半成品，孔隙只能是直孔，然后再根据相应的规格截断后，转入硫化模具中进行硫化，成型和硫化要分开进行，虽然材料成本相对较低，但工艺成本较高，而且，硫化过程中，由于内部有孔隙，硫化过程难以保证整个半成品硫化均匀，成品动平衡效果较差，硫化后，孔隙内的高压气体在开模时还容易快速膨胀而爆炸，造成孔隙薄壁破裂而成为废品，工艺过程中，废品率较高；还需要说明的是，硫化是在专用硫化机进行，需对橡胶制品重新加压、加温，耗能、耗时、成本高，是橡胶制品工艺的一大弊病。以上两种体系还存在同样的缺陷：孔洞分布在轮胎内或外部的不同地方，这样的结构造成轮胎承压大小不均匀，使得轮胎有不同的受力点，从而造成轮胎的动平衡不均匀，使用者会感受到颠簸，舒适度不好。而且孔洞会随使用时间的延长，并在压力的作用下产生塌陷的现象，从而缩短了轮胎的使用寿命。经检索，中国专利公布号CN105599214A，公开日2016.05.25，专利技术名称：一种免充气轮胎整体成型的压注方法，包括以下步骤：1)把配置好的免充气轮胎制造原料放入存料箱，并搅拌均匀；2)预热压注机至180℃-190℃；3)提升压注机压力至50Pa-60Pa；4)调整进料速度为10m/s-20m/s；5)调整保压时间至2min-3min；6)把步骤1)中的免充气轮胎制造原料注射入压注机，根据预设模式启动作业；7)依次经过合模、注射、热熔、冷却、开模后，获取免充气轮胎。该工艺简单，无需多次加工，操作便利，成本低；所获得的免充气轮胎结构均匀合理，没有内外胎之分，消除了内外胎之间的摩擦力和阻力。但该专利技术应用的材料TPE的耐热性不如橡胶，随着温度上升而物性下降幅度较大，因而适用范围受到限制。同时，压缩变形、弹性回复、耐久性等同橡胶相比较差，价格上也往往高于同类橡胶。经检索，中国专利公布号CN107618143A，公开日2018.01.23，专利技术名称：一种橡胶注射成型硫化生产线，包括输送导轨，输送导轨的前段安装有橡胶注射成型机，输送导轨的后段安装有平板硫化机，橡胶注射成型机的前部安装有横跨在输送导轨上方的支承平台，支承平台的一端与橡胶注射成型机的上座连接，支承平台上于橡胶注射成型机的前部安装有开模机构和取产品机构，开模机构和取产品机构沿垂直于输送导轨的方向设置，输送导轨上设有直线导轨，直线导轨上滑设有用于从橡胶注射成型机中取出模具，将模具输送至平板硫化机并将硫化后的产品输送至取产品机构下方的输送小车。该橡胶注射成型硫化生产线注射和硫化分开进行，耗能、耗时、成本高。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题为克服现有技术中存在橡胶轮胎的内胎也容易漏气，而无内胎结构轮胎手工退模芯生产效率低，工人劳动强度大的问题，本专利技术提供一种高弹性中空成型橡胶轮胎及其制作工艺。本专利技术的高弹性中空成型橡胶轮胎无需充气，当某一腔体扎透时，不影响其使用；其制作中，将注射成型、中空以及硫化装置集成一体化，减少了轮胎制品的成本费用、成型时间，并降低能耗，还能消除轮胎制品工序之间运送费用。2.技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案：一种高弹性中空成型橡胶轮胎，包括轮胎本体，所述轮胎本体内部为中空成型的密封腔体，所述密封腔体通过隔板均匀隔开为多个轮胎分腔体，无需额外充气，当某一腔体扎透时，不影响轮胎的使用；所述轮胎本体的内环为贴合轮毂的轮胎卡边，所述轮胎卡边的形状契合轮毂的形状，呈连续的凹凸台阶状，以便于稳定的贴紧轮毂。进一步的方案，轮胎分腔体内靠近轮毂的内侧还贴覆有轮胎内层，将轮胎分腔体与外界二次隔离；所述轮胎本体的外层设置有钢丝编织层与尼龙线编织层，达到耐磨高强度要求；所述轮胎卡边内覆高强度粗钢丝层，以保证轮胎与轮毂的贴合。进一步的方案，隔板与轮胎本体为同模具出模的同材质一体式结构，可一体式注塑成型；隔板可设计成足够薄，小于胎厚，增强其弹性；所述轮胎内层的材质为密度小于轮胎本体的低密度橡胶，保证其弹性的同时，增强其密封性。进一步的方案，应用一次性成型生产系统一步法注射、中空、硫化工艺制得，在一个模具内完成高弹性中空成型橡胶轮胎的注射、中空和硫化，避免制品在各工序的流转，从而降低了生产成本。进一步的方案，一次性成型生产系统包括注射机底座和压模硫化台座以及分别固定于两者上的注射装置和压模硫化装置，还包括压模硫化台座旁侧的充排气装置；注射装置包括加料斗、注射油缸、塑化注射螺筒、塑化加热器、注射嘴控制油缸、注射头和注射座移动油缸；所述加料斗与塑化注射螺筒的始端相通，塑化注射螺筒的始端插入注射油缸的缸筒内，并紧抵注射油缸内的注射活塞；所述塑化注射螺筒内置塑化注射螺杆，塑化注射螺杆的端头处，预留预存塑化料腔；所述预存塑化料腔通过送料管与塑化注射螺筒底部的注射嘴控制油缸前端的料腔连通，所述注射头的进料端与料腔连通，注射端与所述压模硫化装置的模具相通；所述注射嘴控制油缸缸筒和注射座移动油缸的缸筒固定连接，两者的活塞杆背向设置，所述注射座移动油缸活塞杆与所述注射油缸均固定于注射机底座上，所述塑化加热器设置于塑化注射螺筒的外壁，胶料的塑化和注射前的暂存在同一塑化注射螺筒内进行，塑化的同时，在预存塑化料腔内完成注射前的暂存，避免了胶料的转运，就地注射。进一步的方案，一次性成型生产系统中的压模硫化装置包括合模油缸、上半模具、模具内芯、模芯抽取油缸和下半模具；所述上半模具、模具内芯和下半模具合模后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高弹性中空成型橡胶轮胎，包括轮胎本体(6)，所述轮胎本体(6)内部为中空成型的密封腔体，其特征在于，所述密封腔体通过隔板(9)均匀隔开为轮胎分腔体(7)；所述轮胎本体(6)的内环为贴合轮毂的轮胎卡边(8)，所述轮胎卡边(8)的形状契合轮毂的形状。

【技术特征摘要】
1.一种高弹性中空成型橡胶轮胎，包括轮胎本体(6)，所述轮胎本体(6)内部为中空成型的密封腔体，其特征在于，所述密封腔体通过隔板(9)均匀隔开为轮胎分腔体(7)；所述轮胎本体(6)的内环为贴合轮毂的轮胎卡边(8)，所述轮胎卡边(8)的形状契合轮毂的形状。2.如权利要求1所述的高弹性中空成型橡胶轮胎，其特征在于，所述轮胎分腔体(7)内靠近轮毂的内侧还贴覆有轮胎内层(10)；所述轮胎本体(6)的外层设置有钢丝编织层与尼龙线编织层；所述轮胎卡边(8)内覆高强度粗钢丝层。3.如权利要求1所述的高弹性中空成型橡胶轮胎，其特征在于，所述隔板(9)与轮胎本体(6)为同模具出模的同材质一体式结构；所述轮胎内层(10)的材质为密度小于轮胎本体(6)的低密度橡胶。4.如权利要求1或2所述的高弹性中空成型橡胶轮胎，其特征在于，应用一次性成型生产系统一步法注射、中空、硫化工艺制得。5.如权利要求4所述的高弹性中空成型橡胶轮胎，其特征在于，所述一次性成型生产系统包括注射机底座(1)和压模硫化台座(5)以及分别固定于两者上的注射装置(2)和压模硫化装置(3)，还包括压模硫化台座(5)旁侧的充排气装置(4)；所述注射装置(2)包括加料斗(21)、注射油缸(22)、塑化注射螺筒(23)、塑化加热器(24)、注射嘴控制油缸(27)、注射头(28)和注射座移动油缸(29)；所述加料斗(21)与塑化注射螺筒(23)的始端相通，塑化注射螺筒(23)的始端插入注射油缸(22)的缸筒内，并紧抵注射油缸(22)内的注射活塞(221)；所述塑化注射螺筒(23)内置塑化注射螺杆(231)，塑化注射螺杆(231)的端头处，预留预存塑化料腔(25)；所述预存塑化料腔(25)通过送料管(26)与塑化注射螺筒(23)底部的注射嘴控制油缸(27)前端的料腔连通，所述注射头(28)的进料端与料腔连通，注射端与所述压模硫化装置(3)的模具相通；所述注射嘴控制油缸(27)缸筒和注射座移动油缸(29)的缸筒固定连接，两者的活塞杆背向设置，所述注射座移动油缸(29)活塞杆与所述注射油缸(22)均固定于注射机底座(1)上，所述塑化加热器(24)设置于塑化注射螺筒(23)的外壁。6.如权利要求5所述的高弹性中空成型橡胶轮胎，其特征在于，所述一次性成型生产系统中的压模硫化装置(3)包括合模油缸(31)、上半模具(33)、模具内芯(34)、模芯抽取油缸(35)和下半模具(36)；所述上半模具(33)、模具内芯(34)和下半模具(36)合模后形成环体的轮胎形状的腔体；所述下半模具(36)固定于压模硫化台座(5)上，下半模具(36)的正上方配合设置有上半模具(33)，所述上半模具(33)与合模油缸(31)可拆卸连接；所述合模油缸(31)通过固定架固定；所述模具内芯(34)与模芯抽取油缸(35)的伸缩杆可拆卸连接，并在上半模具(33)和下半模具(36)之间通过模芯抽取油缸(35)伸缩；所述上半模具(33)、下半模具(36)和模具内芯(34)根据高弹性中空成型橡胶轮胎的形状配合设置；所述模芯抽取油缸(35)通过支架(30)固定。7.如权利要求5所述的高弹性中空成型橡胶轮胎，其特征在于，所述一次性成型生产系统中的充排气装置(4)包括真空排气站(41)、高压空气压缩机(44)、高压气管(45)和气针(47)，所述气针(47)均匀分布于上半模具(33)和/或下半模具(36)上，并与其相通；所述气针(47)通过高压气管(45)分别与真空排气站(41)、高压空气压缩机(44)相通。...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎广，叶孙勇，葛九敢，强金凤，赵正，王闯，陶克军，黄晓丰，周俊，葛磊，
申请(专利权)人：安徽世界村智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34