一种具有不同性能材料分布结构的新型非充气轮胎制造技术

本实用新型专利技术提供了一种具有不同性能材料分布结构的新型非充气轮胎，轮胎由外到内依次包括胎面、外承压环、支撑体、内承压环缓冲区、内承压环五个部分；成型过程采用模具浇注工艺，轮胎与轮辋一体成型，并在不同部位采用不同配方的液体混合料结合高分子材料将五个部位紧密结合成整体，既满足满足轮胎各部位对材料性能的不同需求又保证了轮胎的一体式快速成型，该工艺可实现自动化生产，生产效率高，且生产过程中基本没有废料产生，可有效地降低生产成本。

A New Type of Non-pneumatic Tire with Different Material Distribution Structures

【技术实现步骤摘要】
一种具有不同性能材料分布结构的新型非充气轮胎
本技术属于轮胎
，具体涉及一种具有不同性能材料分布结构的新型非充气轮胎。
技术介绍
随着轮胎工业的发展，充气轮胎因为其优良的性能而成为一种通用轮胎，其广泛应用在各种不同的车辆、机械、飞机及可移动设备上。但充气轮胎也因自身的特点存在一些缺陷：如在不同温度、路况条件下胎压不适宜会影响轮胎的状况，特别是充气轮胎在使用过程中存在爆胎等安全隐患，由爆胎引起事故往往会造成人员的伤亡，因此轮胎领域的技术人员开始研制永不爆胎的非充气轮胎，并且在非充气轮胎领域内也取得不少成果。非充气轮胎目前主要由工程类高分子材料制成，由于受到材料和工艺的限制，大多数为非充气轮胎一体式，也就是说非充气轮胎各部位材料是具有相同硬度、强度等性能的单一高分子材料，但轮胎在使用过程中各部位功能不尽相同、各部位受力情况复杂，尤其是汽车轮胎在行驶过程中更是如此，以充气-全钢子午线轮胎为例，整个轮胎由12-15个功能不同的部位组成。每个部位的材料配方均不同，以满足在行驶过程中不同部位的不同性能需求。如，子口部位的材料主要对硬度、耐磨要求较高；胎侧主要对材料的抗老化、屈挠等性能要求较高。而采用单一性能高分子材料成型的非充气轮胎，无法满足对轮胎不同部位性能需求。
技术实现思路
本技术针对非充气轮胎一体化技术中材料性能单一的问题，提供了一种新型的非充气轮胎，其各部位具有不同材料性能分布，能够满足轮胎使用状态下各部位对材料性能的不同需求。本技术的技术方案是：一种非充气轮胎，由外到内依次包括胎面、外承压环、支撑体、内承压环缓冲区、内承压环；所述胎面为接地部位，需要良好的耐磨性及抗湿滑性能，设计硬度为65°-70°邵尔A；所述外承压环为支撑体与胎面的连接过渡区域，其主要作用为降低由于支撑体和胎面硬度跨度过大在运动中造成的两个部位相互摩擦、生热现象，提高轮胎耐久性能，另外，一定厚度的外承压环还可以起到提高轮胎载荷的作用，设计硬度为79°-82°邵尔A；所述支撑体为载荷和缓冲性能的主要提供部位，设计硬度为86°-88°邵尔A；所述内承压环缓冲区作为内承压环和支撑体的过渡区域，主要为了避免内承压环与支撑体由于硬度差距过大造成的两部位摩擦生热现象而造成的损坏，设计硬度为93°-97°邵尔A；所述内承压环与轮辋接触，在轮胎滚动过程中需要提供一定的刚度，变形量极小，设计硬度95°-100°邵尔A；进一步地，所述非充气轮胎材料硬度由外向内依次递增，最低硬度与最高硬度相差30°邵尔A以上。进一步地，所述非充气轮胎制造材料采用高分子弹性体。进一步地，所述外承压环和内承压环缓冲区均为高分子圆筒混合渗透液体状轮胎制造材料形成；所述高分子圆筒由长方形高分子材料薄片卷成，接头处用砂轮打薄后利用粘合剂粘牢，加热并施加一定压力压实或直接生产出一定尺寸的圆环。进一步地，所述长方形高分子材料薄片长度分别为内承压环缓冲区周长和外承压环周长，宽度为轮胎设计时该部位宽度，一般为胎面宽度，厚度为2mm-8mm。进一步地，所述长方形高分子材料薄片与液体混合料有良好的界面粘合性。本技术的有益效果是：1、本技术中非充气轮胎各部位根据不同的要求采用不同性能的材料，保证了轮胎各项性能的同时，提高了轮胎的舒适性并延长了使用寿命。2、使用不同性能的材料，可以在原材料的选择上实现了多样化，从而降低原材料成本。3、本技术的成型工艺简单，模具制作方便，模具设计保证了不同的材料可以同时注入模具，一次性生产出不同性能分布的轮胎，即可以实现非充气轮胎的大批量生产，实现产业化，又可以根据客户需求定制加工。4、本技术将轮胎和轮辋浇注到一起，便于客户安装。5、本技术可实现自动化生产，生产效率高，且生产过程中基本没有废料产生，可有效地降低生产成本。附图说明附图1为本技术具体实施例的轮胎结构示意图。附图2为本技术具体实施例的模具结构示意图。附图3为本技术具体实施例的分离状态下模具结构示意图。附图4为本技术具体实施例的进料口分布示意图。图中：1、胎面；2、外承压环；3、支撑体；4、内承压环缓冲区；5、内承压环；6、上模板；7、下模板；8、花纹块；9、上顶板；10、上侧板；11、下顶板；12、下侧板；13、支撑体模板；14、花纹块；15、进料口；16、周向槽。具体实施方式本技术的具体实施方式如下：下面，通过示例性的实施方式对本技术进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。实施例1：参考图1，一种具有不同材料性能分布的非充气轮胎，由外到内依次包括胎面1、外承压环2、支撑体3、内承压环缓冲区4、内承压环5；所述胎面1设计硬度为65°邵尔A、所述外承压环2设计硬度为79°邵尔A、所述支撑体3设计硬度为86°邵尔A、所述内承压环缓冲区4设计硬度为93°邵尔A、所述内承压环5设计硬度95°邵尔A，所述非充气轮胎材料硬度由外向内依次递增，最低硬度与最高硬度相差30°邵尔A，该设计保证了轮胎的各项性能符合需求。本技术的成型工艺：所述非充气轮胎成型过程采用模具浇注工艺，轮胎与轮辋一体成型，制造材料采用高分子弹性体；参考图2、3、4，所述模具由上模板6、下模板7和花纹块8组成，所述上模板6包括上顶板9和上侧板10，所述下模板7包括下顶板11和下侧板12，所述上侧板10、下侧板12上均镶嵌有支撑体模板13，所述模具最外侧为花纹块14，所述上顶板9上开有若干个进料口15，此处优选的所述进料口在胎面部位设置有2个，支撑体部位设置有4个，内承压环部位设置有2个。所述上侧板10、下侧板12在内承压环缓冲区4、外承压环2处设置有周向槽16，周向槽16深度为5mm，宽度选用2mm。所述周向槽16内设置有两个高分子圆筒，所述高分子圆筒上下两侧分别置于上、下侧板的周向槽内，模具合上后将高分子圆筒固定在周向槽内，所述高分子圆筒由长方形高分子材料薄片卷成，接头处用砂轮打薄后利用粘合剂粘牢，加热并施加一定压力压实。所述长方形高分子材料薄片长度分别为内承压环缓冲区周长和外承压环周长，宽度为胎面宽度，厚度选用2mm，选用的长方形高分子材料薄片与液体混合料有良好的界面粘合性和渗透性，可以保证二者紧密结合。所述非充气轮胎进行浇注时上下模板定位闭合，且花纹块锁紧，高分子圆筒被固定在周向槽内，不同配方的液体混合料同时通过进料口注入模具中，高分子圆筒与注入的液体混合料之间相互渗透发生化学反应，浇注完成后放入烘箱固化，固化期间，高分子圆筒与液体混合料进一步发生反应，固化后结合紧密。实施例2：本实施例与实施例1不同之处在于：胎面1设计硬度为69°邵尔A、外承压环2设计硬度为82°邵尔A、支撑体3设计硬度为88°邵尔A、内承压环缓冲区4设计硬度为97°邵尔A、内承压环5设计硬度100°邵尔A，非充气轮胎材料硬度由外向内依次递增本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有不同性能材料分布结构的新型非充气轮胎，其特征在于：由外到内依次包括胎面、外承压环、支撑体、内承压环缓冲区、内承压环；所述胎面为接地部位，设计硬度为65°‑70°邵尔A；所述外承压环为支撑体与胎面的连接过渡区域，设计硬度为79°‑82°邵尔A；所述支撑体为载荷和缓冲性能的主要提供部位，设计硬度为86°‑88°邵尔A；所述内承压环缓冲区作为内承压环和支撑体的过渡区域，设计硬度为93°‑97°邵尔A；所述内承压环与轮辋接触，设计硬度95°‑100°邵尔A；所述非充气轮胎材料硬度由外向内依次递增，最低硬度与最高硬度至少相差30°邵尔A。

【技术特征摘要】
1.一种具有不同性能材料分布结构的新型非充气轮胎，其特征在于：由外到内依次包括胎面、外承压环、支撑体、内承压环缓冲区、内承压环；所述胎面为接地部位，设计硬度为65°-70°邵尔A；所述外承压环为支撑体与胎面的连接过渡区域，设计硬度为79°-82°邵尔A；所述支撑体为载荷和缓冲性能的主要提供部位，设计硬度为86°-88°邵尔A；所述内承压环缓冲区作为内承压环和支撑体的过渡区域，设计硬度为93°-97°邵尔A；所述内承压环与轮辋接触，设计硬度95°-100°邵尔A；所述非充气轮胎材料硬度由外向内依次递增，最低硬度与最高硬度至少相差30°邵尔A。2.根据权利要求1所述的一种具有不同性能材料分布结构的新型非充气轮胎，其特征在于：所述非充气轮胎制造材料采用高分子弹性体。3.根据权利要求1所述的一种具有不同性能材料分布结构的新型...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱健鹏，孙远镇，安丰永，孟照宏，辛浩波，宋美琴，史彩霞，翟明荣，潘川，徐楠楠，孟庆华，李衍忠，
申请(专利权)人：青岛双星轮胎工业有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37