子午線輪胎模具鋼片的加工工藝范文

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普通輪胎為了增強抓地性、散熱和排水等性能，常在胎冠花紋塊中間增加在一些窄縫，這些細縫在與地面接觸時會產生變形，增大了與地面的接觸面積，從而增加與地面的摩擦力，有效防止輪胎打滑。輪胎最終是在輪胎模具中硫化形成的，輪胎上的窄縫是由模具上相應的鋼片成型的。少量的、簡單的鋼片在模具制造中不成問題，但是當一副輪胎模具上的鋼片數量多到一定的程度，且鋼片形狀呈現復雜多樣性，就會給輪胎模具的制造帶來相當困難。鋼片加工和鑲制的質量已成為衡量模具質量的一個新重要標準。目前，子午線輪胎模具主要分為鋼模和鋁模兩種，以下就這兩種模具的鋼片所采用不同的加工方法來具體論述。

一、鋼模中鋼片加工

對于鋼模中的鋼片，通常采用兩種方式來加工。一種是鑲嵌，一種是直接電加工成型，具體要看模具中鋼片的數量、形狀及工藝要求來確定。若模具上鋼片的數量少且鋼片的高度較大時，我們通常是采用鑲嵌的方式來加工，即在模具型腔的相應位置加工出鋼片槽，用尖銑刀在用于精加工的電極上銑出0.2~0.3mm深的溝槽。在電火花加工花紋時同時加工出鋼片的定位痕跡來，再換成紫銅電極在 原定位痕跡上加工出3~5mm深0.6~1.0mm寬的鋼片槽來(具體按圖紙上的要求)，然后人工將事先準備好的鋼片鑲進去并壓緊（鋼片是采用線切割和沖壓成型的），以防止在使用過程中脫落，主要依靠鋼片與槽的過盈配合，過盈量越大擠壓力就越大，鋼片就越不容易脫落。若鋼片較短，與花筋有連接，還需要將鋼片做點焊，使之牢固，不會在后期硫化過程中脫落。鋼片鑲嵌質量直接影響到后期硫化出來的輪胎質量，如果鋼片沒有壓得很緊，可能會在硫化時出現鋼片脫落的問題；如果在鋼片與鋼片槽之間還有縫隙，硫化出來的輪胎上的細縫兩側就會有一些小的飛邊；如果鋼片在壓緊過程中壓傷了原型腔的表面，就會出現一些不平整，硫化出來的輪胎表面圓度就不是很好。鋼模電蝕加工鋼片槽見圖1和鑲好鋼片的鋼模見圖2。若模具上鋼片的數量較多時，鋼片又多又密，一副模具上的小鋼片達到3000多個，而且鋼片與鋼片之間的距離很小，若采用鑲嵌的方式來加工鋼片時，由于缺少操作空間致使鑲嵌時和壓緊時工具很難施展，且按勞動強度大，由于人工鑲嵌不可避免的會損傷模具表面，鑲嵌后的鋼片精度也不太理想。且鑲嵌后的牢固性也較難保證，在多次硫化后，可能會出現鋼片脫落的現象。多鋼片的花紋樣式見圖3。近年來的這類模具都是采用電火花直接成型的加工方式(與花筋的加工方法一致)，即蝕除型腔中部分余量的石墨電極上銑出這些小溝槽，并預留較多的余量，在加工大花筋時就同時加工成型，然后再用半精加工和精加工的鋼片電極來加工這些鋼片。這樣的鋼片由模具的原材料直接加工而成，就不會存在脫落的隱患，但在電火花在加工鋼片時，鋼片較薄，由于電極的損耗會比較嚴重，型腔的花筋根部容易出現圓角，導致加工出來的鋼片出現大小頭的現象，即頭部窄根部寬，這就要求采用一些精加工的電極，在加工過程中要不斷更新電極，保證頭部和根部的大小一致。直接成型加工的鋼片見圖4。

二、鋁模中鋼片加工

現在的半鋼鋁模，花紋越來越復雜，3D鋼片也越來越普遍，對于鋁模中的鋼片，目前通常采用兩種方式來加工，一種是采用手工方式將鋼片鑲嵌在鋁模中，一種是采用鑄造的方式將鋼片直接鑄在模具上，具體按哪種方式來加工要看模具中鋼片的數量、形狀及工藝要求來確定。對于普通鋁模鋼片數量不是很多、形狀簡單的通常是采用直接雕刻的工藝來加工鋁模，加工好鋁模花紋后，用直徑小的銑刀在模具型腔的相應位置加工出4~6mm深的鋼片槽，并在鋼片槽的兩側留有少量的余量，以便將鋼片鑲進去并壓緊（鋼片是采用線切割和沖壓成型的），以防止在使用過程中脫落，見圖5和圖6。這一點與鋼模鑲嵌鋼片的做法是一致的。由于鋁模的基體材質是鋁合金，而鋼片的材質是不銹鋼，兩種材料不同，鋼片鑲嵌入鋁花紋塊時就要壓緊，保證鋼片與鋼片槽之間不能有間隙，以免模具在加熱硫化時兩種材料的熱膨脹系數不同而導致出現縫隙。對于多鋼片的雪地胎鋁模，通常是采用精鑄的方式來加工的。這種方式的鋼片的加工比較麻煩，首先要加工基礎模（材料是合成樹酯），基礎模與輪胎的形狀一致，基礎模上面加工安放鋼片的溝槽，并在上面貼好基模鋼片，見圖7，然后將基礎模反過來仿成硅膠模（與模具是一樣的），在基模上凸起的鋼片仿成硅膠模中就是凹下去的一條條細縫，此時需要在這些細縫中安放事先加工好的模具上使用的鋼片，見圖8，然后在將硅膠模反過來仿成石膏模（與輪胎是一致的），石膏模凝固時鋼片已從硅膠模中脫出，固定在石膏模上，石膏模與基礎模一樣，鋼片有部分露在外面，這部分最終埋入模具內部。埋入石膏模內部的那一部分鋼片最終是露在模具型腔的表面，見圖9，最后將石膏模烘干后，放入事先準備好的砂箱內，就可以鑄出相應的模具來，此時的鋼片就能被牢固地嵌入鋁花紋塊中，這種鋼片在使用過程中不會存在脫落情況，見圖10。

三、結論

鋼片加工質量的好壞直接影響到輪胎的外觀，只有高品質的模具才能生產出高質量的輪胎。加工好子午線輪胎模具的每個部件才是優良模具的根本保證，鋼片的加工及鑲制也是加工過程中一個重要地環節與工序，加工時要根據實際的加工工藝來確定具體加工方法。

作者：林莉 陳慶湘 單位：巨輪智能裝備股份有限公司