一种基于增材制造技术的模具制造方法及轮胎技术

本公开涉及轮胎和轮胎成型用模具技术领域，提供了一种基于增材制造技术的模具制造方法及轮胎。该方法包括以下步骤：建立轮胎基础模的3D模型；在3D模型的表面建立纹理结构；利用增材制造技术制造带有表面纹理结构的基础模；利用带有表面纹理结构的基础模制造轮胎模具。本公开提供的一种基于增材制造技术的模具制造方法，可使得模具表面具有纹理，从而在轮胎表面形成麻面效果，增大轮胎与路面的摩擦力，提高安全性能；并且由于是预先在3D模型的表面建立纹理结构，因此可以根据轮胎性能需要合理对3D模型上的纹理结构进行设计，设计自由度更高，轮胎表面纹理可实现的深度范围更加宽泛，纹理形态更加多样，并可实现在轮胎表面的局部区域形成纹理。局部区域形成纹理。局部区域形成纹理。

【技术实现步骤摘要】
一种基于增材制造技术的模具制造方法及轮胎


[0001]本公开涉及轮胎和轮胎成型用模具
，具体为一种基于增材制造技术的模具制造方法及轮胎。

技术介绍

[0002]为提高轮胎与路面的摩擦力，改善冰雪路面的性能，现有技术中多采用喷砂、热喷涂手段改变轮胎或模具表面形貌，进而增加轮胎接地面的边缘成分来提高抓地力，然而采用喷砂、热喷涂工艺获得的表面形貌单一，设计自由度低。此外，此类工艺获得的纹理的深度不受控，纹理的高度差有限，一旦纹理出现磨损可能会导致轮胎的性能急剧下降。并且如需要在局部区域实现，则需要对不实施区域进行遮挡、防护，增加了实现难度。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种基于增材制造技术的模具制造方法及轮胎。
[0004]本公开的第一方面提供了一种基于增材制造技术的模具制造方法，包括以下步骤：建立轮胎基础模的3D模型；在所述3D模型的表面建立纹理结构；利用增材制造技术制造带有表面纹理结构的基础模；利用所述带有表面纹理结构的基础模制造轮胎模具；其中，所述纹理结构在所述基础模表面的至少部分区域形成多个凹部，所述凹部的深度范围在0.05mm至1mm之间，多个所述凹部的总面积不小于所述纹理结构的覆盖区域总面积的50%，且不大于90%。
[0005]可选的，所述基础模包括基体和花纹，所述花纹包括形成在所述基体表面的沟和/或肋。
[0006]可选的，所述带有表面纹理结构的基础模的表面粗糙度在Ra25至Ra50之间。
[0007]可选的，所述纹理结构至少包含圆形或近似圆形元素、条形或近似条形元素中的一种；其中，所述圆形或近似圆形元素的直径范围在0.15mm至1.5mm之间，所述条形或近似条形元素的宽度范围在0.15mm至1.5mm之间，所述条形或近似条形元素的长宽比范围在1.2至3之间。
[0008]可选的，所述元素至少存在独立形态、完全连接形态、过渡连接形态和复合连接形态中的一种；其中，所述独立形态是指所述元素独立存在，不与周围的元素或形态相连；所述完全连接形态是指所述元素之间以局部交叠的方式连接；所述过渡连接形态是指所述元素之间通过连接部连接，所述连接部的深度不小于相连接的所述元素的深度的1/3，且不大于相连接的所述元素深度的2/3，所述连接部的宽度小于相连接的所述元素的宽度；所述复合连接形态是指所述完全连接形态和所述过渡连接形态之间以完全连接或者过渡连接的方式连接。
[0009]可选的，所述基础模的表面包含至少一个纹理单元，在每个所述纹理单元所覆盖的表面区域范围内，构成形态的各元素之间的排列组合不以任何规律往复循环，成无序状
态，且各形态之间存在间距，所述间距的范围在0.2mm至1.5mm之间。
[0010]可选的，所述利用所述带有表面纹理结构的基础模制造轮胎模具，具体包括：将所述带有表面纹理结构的基础模灌注橡胶得到橡胶型；向所述橡胶型中灌注石膏得到石膏模；对若干个所述石膏模进行配列得到石膏模圈；利用所述石膏模圈铸造得到轮胎模具。
[0011]本公开的第二方面提供了一种轮胎，所述轮胎采用如上述所述的一种基于增材制造技术的模具制造方法制造得到的轮胎模具经过硫化得到。
[0012]本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：本公开实施例提供的一种基于增材制造技术的模具制造方法，先建立轮胎基础模的3D模型，然后在3D模型的表面建立纹理结构，再利用增材制造技术制造带有表面纹理结构的基础模，即利用增材制造技术制造出的基础模的表面带有纹理结构，也即3D打印出来的基础模的表面是麻面效果，最后利用带有表面纹理结构的基础模制造轮胎模具，从而使得制造出的轮胎模具的表面带有纹理结构，进而通过该轮胎模具制造出表面带有纹理结构的轮胎，也即在轮胎表面形成麻面效果，从而增大轮胎与路面的摩擦力，提高安全性能。本公开实施例提供的一种基于增材制造技术的模具制造方法，由于是预先在3D模型的表面建立纹理结构，因此可以根据轮胎性能需要合理对3D模型上的纹理结构进行设计，设计自由度更高，轮胎表面纹理可实现的深度范围更加宽泛，纹理形态更加多样，相较于喷砂、热喷涂工艺可以实现较大的深度差，从而使得随着纹理的磨损浅的区域先磨损，深的区域后磨损，轮胎性能的衰减会有一个循序渐进的过程，从而避免一旦纹理出现磨损而可能导致的轮胎性能急剧下降的问题；并且可以根据轮胎性能需要相应在3D模型的局部区域建立纹理结构，即可实现在轮胎表面的局部区域形成纹理，无需对不实施区域进行遮挡、防护，更加容易实现。
附图说明
[0013]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0014]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本专利技术一实施例的一种基于增材制造技术的模具制造方法的步骤图；图2为本专利技术一实施例的轮胎表面纹理的结构示意图；图3为图2中A部的局部放大图；图4为本专利技术一实施例的纹理元素的形状示意图；图5为本专利技术一实施例的纹理元素的尺寸示意图；图6为本专利技术一实施例的纹理存在形态的示意图。
[0016]图中：11、圆形元素；12、近似圆形元素；21、条形元素；22、近似条形元素；31、交叠部；41、连接部；5、原始轮胎表面；6、轮胎表面凹部；7、花纹。
具体实施方式
[0017]为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案
进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0018]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0019]下面通过具体的实施例对该一种基于增材制造技术的模具制造方法及轮胎进行详细说明：参照图1至图6所示，本专利技术一实施例提供的一种基于增材制造技术的模具制造方法，包括以下步骤：S11，建立轮胎基础模的3D模型；S12，在3D模型的表面建立纹理结构；S13，利用增材制造技术制造带有表面纹理结构的基础模；S14，利用带有表面纹理结构的基础模制造轮胎模具。
[0020]需要说明的是，上述实施例中的轮胎基础模，指的是用于制造轮胎模具的基础模，更具体而言，指的是用于制造轮胎模具的花纹块的基础模，该基础模的表面结构与轮胎的表面结构相似。具体地，该基础模通常包括基体和花纹，花纹形成在基体上；进一步地，花纹包括形成在基体表面的沟和/或肋，类似于轮胎表面形成的花纹结构。
[0021]上述实施例中，首先建立轮胎基础模的3D模型，也就是说，首先对轮胎模具的其中一块花纹块对应的基础模进行3D造型，包括基础模的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于增材制造技术的模具制造方法，其特征在于，包括以下步骤：建立轮胎基础模的3D模型；在所述3D模型的表面建立纹理结构；利用增材制造技术制造带有表面纹理结构的基础模；利用所述带有表面纹理结构的基础模制造轮胎模具；其中，所述纹理结构在所述基础模表面的至少部分区域形成多个凹部，所述凹部的深度范围在0.05mm至1mm之间，多个所述凹部的总面积不小于所述纹理结构的覆盖区域总面积的50%，且不大于90%。2.根据权利要求1所述的一种基于增材制造技术的模具制造方法，其特征在于，所述基础模包括基体和花纹，所述花纹包括形成在所述基体表面的沟和/或肋。3.根据权利要求1所述的一种基于增材制造技术的模具制造方法，其特征在于，所述带有表面纹理结构的基础模的表面粗糙度在Ra25至Ra50之间。4.根据权利要求1至3任一项所述的一种基于增材制造技术的模具制造方法，其特征在于，所述纹理结构至少包含圆形或近似圆形元素、条形或近似条形元素中的一种；其中，所述圆形或近似圆形元素的直径范围在0.15mm至1.5mm之间，所述条形或近似条形元素的宽度范围在0.15mm至1.5mm之间，所述条形或近似条形元素的长宽比范围在1.2至3之间。5.根据权利要求4所述的一种基于增材制造技术的模具制造方法，其特征在于，所述元素至少存在独立形态、完全连接形态、过渡连接形态...

【专利技术属性】
技术研发人员：李承霖，孙日文，张胜超，李远洋，马鹏飞，栾传文，
申请(专利权)人：山东豪迈机械科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：