一种直接成型无内胎轮胎生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种直接成型无内胎轮胎生产工艺，属于轮胎生产工艺领域。本发明专利技术的直接成型无内胎轮胎生产工艺，无内胎轮胎的气密层由液态气密层胶料喷涂在轮胎内腔表面固化后形成，通过塑炼、合模、注射、开模、二次合模、注气、硫化、泄压、气密层制备、二次开模这一工艺，在一个模具里即能完成轮胎的中空成型、硫化、制备气密层的工序，无需反复转移轮胎、加压、升温等操作，减少了生产工序，降低耗能耗时，大大提高了生产效率；在保证轮胎内腔表面温度、压强均匀的情况下，进行液态气密层胶料的喷涂，最终形成的气密层轻薄、致密、均匀，具有很好的气密性且不会脱层，解决了现有技术中气密层易脱层、寿命短，轮胎加工成型工序复杂的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种直接成型无内胎轮胎生产工艺
本专利技术涉及轮胎生产工艺领域，更具体地说是涉及一种直接成型无内胎轮胎生产工艺。
技术介绍
近年来，橡胶工业快速发展为轮胎行业提供了广阔的市场空间，无内胎轮胎由于其更优秀的安全性和环保性，受到越来越普遍的应用。现有的无内胎轮胎由于不设有内胎，为了保证气密性，会在轮胎内腔表面附加一层密封性好的密封材料，称之为气密层，气密层是无内胎轮胎的重要结构之一，现有的轮胎气密层是通过将气密层胶料通过挤出、压延后通过硫化的方法粘附在轮胎内腔表面上，但是常规粘附上的气密层容易在轮胎使用过程中脱层或开裂，失去气密效果，目前国内一些厂家采用交联方法将气密层交联在轮胎内腔表面，如射线辐射交联法等。目前无内胎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，且硫化过程难以保证整个半成品硫化均匀，工艺过程中废品率较高，这也是无内胎轮胎生产加工中的一大弊端。经检索，中国专利公开号：CN106867001A，公开日：2017年6月20日，公开了一种运用激光技术对轮胎气密层进行交联的新方法，采用激光技术的方法对子午线轮胎内衬层的气密层胶料进行交联反应，将压延后制成的气密层片材置于激光器工作范围下的无牵引束下传输装置上，进行激光预交联处理，激光功率为500～1000瓦。该专利技术的气密层交联方法虽然可以提高轮胎气密层的附着力使其不易脱落，但是该处理方法工序复杂成本高，无法推广到大多数企业中。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题针对现有技术中无内胎轮胎气密层易脱层，制备工艺繁琐的问题，本专利技术提供了一种直接成型无内胎轮胎生产工艺。本专利技术通过将液态气密层胶料喷涂固化在轮胎内表面，大大增加了气密层与轮胎的附着力，减轻了轮胎重量，保证了气密性。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：一种直接成型无内胎轮胎生产工艺，无内胎轮胎的气密层由液态气密层胶料喷涂在轮胎内腔表面固化后形成。将气密层胶料熔炼成呈液态状，将液态状的气密层胶料喷吹进入轮胎内腔，液态气密层胶料在轮胎内腔表面均匀固化，形成致密的薄膜层，这种结合方式是由小分子交联成高分子成膜结合，形成的气密层质量更轻，气密性更好，气密层薄膜与胎体1间紧密结合，近似为一体结构，不会发生脱层现象，有效寿命更长。进一步地，其生产工艺包括如下步骤：一、塑炼：将橡胶原料塑炼成流体状橡胶料；二、合模：将上模具、中模芯和下模具合拢形成模腔；三、注射：将塑炼后的橡胶料注入模腔中，注满后静置成型；四、开模：打开模具，取下中模芯；五、二次合模：将分别内含半个轮胎的上模具和下模具二次合拢形成模腔，轮胎内部呈中模芯形状的中空；六、注气：向轮胎内部中空注入高温高压气体；七、硫化：对轮胎进行硫化操作；八、泄压：对轮胎内部的高温高压气体进行泄压；九、气密层制备：将呈液态的气密层胶料喷入轮胎内部的中空中；十、二次开模：打开模具，取出轮胎。经塑炼、合模、注射和开模步骤，在模具内得到了中空成型的上半轮胎和下半轮胎，分别成型于上模具和下模具中，通过中模芯使轮胎内腔形成需要加工的形状，实际生产中可通过更换不同的中模芯来制得轮胎内腔形状不同的无内胎轮胎制品，上模具上竖向向下凸起设置有上模气门嘴造型模，用于在轮胎成型后安装气门嘴，二次合模时，撤走中模芯，上模具和下模具直接合模，此时无内胎轮胎形状已成型，通过注气步骤保证后续操作中轮胎内腔的形状稳定，对轮胎进行硫化操作，使上半轮胎和下半轮胎成型为完整的轮胎，当硫化进度到达95％以上时，开始对轮胎内部进行泄压，准备进行气密层制备，可从气门嘴处吹进液态气密层胶料，待气密层胶料固化在轮胎内腔表层后，二次开模取出轮胎。进一步地，呈液态的气密层胶料由0.1～3.0MPa的压缩气体喷吹入轮胎内腔中。压缩气体压强过小无法顺利将液态气密层胶料充分喷吹进入轮胎内腔中，喷吹效率低，压缩气体压强过大导致喷吹速度过快，液态气密层胶料易对气门嘴附近的轮胎内腔产生冲击，影响轮胎性能及气密层均匀性。进一步地，在进行气密层制备时，轮胎内部为压力均匀，轮胎外部进行均匀加热。气密层胶料在轮胎内腔固化时的均匀程度与轮胎内腔的压力和温度有关，当轮胎内部即轮胎内腔的压力均匀，温度均匀时，轮胎内腔各部位气密层胶料固化的厚度均匀一致。进一步地，轮胎外部加热温度为100～150℃。进一步地，气密层制备步骤持续时间为1.0～2.8min；气密层制备步骤分为两个阶段：a)、喷吹：通过压缩空气将液态气密层胶料喷吹进入轮胎内腔，喷吹过程持续0.1～0.6min；b)、固化：喷吹阶段完成后，保持轮胎内腔恒温恒压下静置一段时间，使喷吹的气密层胶料固化在轮胎内腔表面，固化过程持续0.9～2.2min。喷吹时间过短会导致形成气密层厚度过薄，气密性不达标，喷吹时间过长会浪费材料且可能导致局部气密层厚度过大，影响轮胎使用性能；固化时间过短会导致气密层胶料未能充分固化在轮胎内腔表面，从而形成的气密层薄膜不够牢固而受压力易发生破裂，固化时间过长会增加能耗和生产时间，进而增加生产成本。进一步地，合模后将模腔内抽成真空状态，并将模腔加温至100～180℃。进一步地，注射步骤时，保持60～100℃的注射温度，注射完成后静置5～50s。进一步地，注气步骤中，向轮胎内部中空注入氮气，压力为0.9～4.9MPa，温度为100～180℃。进一步地，硫化步骤的持续时间为100～1000s。进一步地，设有多组模具，一台橡胶料注射设备可以对多组模具进行橡胶料注射。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)本专利技术的一种直接成型无内胎轮胎生产工艺，气密层采用胶料喷涂的方法固化在轮胎内腔表面，形成致密的薄膜，相比于现有制成胶片粘附成的气密层，本专利技术制得的气密层质量更轻；致密薄膜的气密性更好；固化在表面形成的气密层与胎体的结合更紧密，相互间不产生剪应力，不会有脱层现象发生，有效使用寿命更长；(2)本专利技术的一种直接成型无内胎轮胎生产工艺，通过塑炼、合模、注射、开模、二次合模、注气、硫化、泄压、气密层制备、二次开模这一工艺，一个模具里即能完成轮胎的中空成型、硫化、制备气密层的工序，无需反复转移轮胎、加压、升温等操作，减少了生产工序，降低耗能耗时，大大提高了生产效率，由于无内胎轮胎是直接在模具中合模后注射成型的，相比于现有的制成中间带孔的条状后弯接后硫化成型的轮胎，本专利技术的工艺制成的轮胎平衡度更高，在使用时性能体验更佳，更安全；(3)本专利技术的一种直接成型无内胎轮胎生产工艺，通过在气密层制备过程中，对喷吹压缩气体压强、外部加热温度和喷吹时间的控制，保持轮胎内腔的压力和温度均匀且稳定在合适的范围，液态气密层胶料在喷吹进入轮胎内腔后可以均匀的附着固化在轮胎内腔表面，从而形成致密且均匀的气密薄层，本专利技术的气密层制备工序简单易实现，得到的气密层更轻更薄，气密性更好；(4)本专利技术的一种直接成型无内胎轮胎生产工艺，通过对生产工艺中模腔加热温度、注射温度、注射速度、硫化时间等参数的控制，达到生产轮胎所需的最佳工艺条件，进一步提高轮胎制品的质量；(5)本专利技术的一种直接成型无内胎轮胎生产工艺，注气步骤中注入氮气，代替传统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直接成型无内胎轮胎生产工艺，其特征在于：无内胎轮胎的气密层由液态气密层胶料喷涂在轮胎内腔(10)表面固化后形成。

【技术特征摘要】
1.一种直接成型无内胎轮胎生产工艺，其特征在于：无内胎轮胎的气密层由液态气密层胶料喷涂在轮胎内腔(10)表面固化后形成。2.根据权利要求1所述的一种直接成型无内胎轮胎生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：一、塑炼：将橡胶原料塑炼成流体状橡胶料；二、合模：将上模具(20)、中模芯(21)和下模具(22)合拢形成模腔；三、注射：将塑炼后的橡胶料注入模腔中，注满后静置成型；四、开模：打开模具(2)，取下中模芯(21)；五、二次合模：将分别内含半个轮胎的上模具(20)和下模具(22)二次合拢形成模腔，轮胎内部呈中模芯(21)形状的中空；六、注气：向轮胎内部中空注入高温高压气体；七、硫化：对轮胎进行硫化操作；八、泄压：对轮胎内部的高温高压气体进行泄压；九、气密层制备：将呈液态的气密层胶料喷入轮胎内部的中空中；十、二次开模：打开模具(2)，取出轮胎。3.根据权利要求2所述的一种直接成型无内胎轮胎生产工艺，其特征在于：呈液态的气密层胶料由0.1～3.0MPa的压缩气体喷吹入轮胎内腔(10)中。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文强，葛九敢，高志宇，唐帆，时守超，路丽珠，王昊，王闯，孙岳红，
申请(专利权)人：安徽世界村新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34