翹板式摩托車胎活絡(luò)模具設(shè)計(jì)

0 引 言

目前摩托車胎大多為斜交胎，其模具為對(duì)開結(jié)構(gòu)。隨著高性能摩托車的出現(xiàn)，對(duì)輪胎的要求也不斷提高，摩托車胎朝子午線輪胎方向發(fā)展，其模具也朝著活絡(luò)模具發(fā)展。由于摩托車胎斷面窄，可以人工取胎，采用平板硫化機(jī)對(duì)輪胎進(jìn)行硫化以節(jié)約成本，同時(shí)可以提高摩托車輪胎的整體性能。

由于2018年上半年中央采取多措并舉，拓寬農(nóng)民增收新渠道，使農(nóng)民收入保持持續(xù)較快增長等發(fā)展方案，根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，上半年，農(nóng)民人均可支配收入達(dá)7142元，增長8.8%，增速快于城鎮(zhèn)居民0.9個(gè)百分點(diǎn)。在農(nóng)民收入中，財(cái)產(chǎn)性收入增幅最大，達(dá)14.2%，比上年同期快4.3個(gè)百分點(diǎn)。中央不僅從制度安排上增加農(nóng)民財(cái)產(chǎn)性收入，還加快推進(jìn)一二三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，通過新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)，促進(jìn)農(nóng)民工資性收入和經(jīng)營性收入穩(wěn)步增長。上半年，農(nóng)民工資性收入增長9.5%，經(jīng)營性收入增長6.1%。農(nóng)村消費(fèi)的快速增長，是我國農(nóng)村金融發(fā)展和農(nóng)村消費(fèi)升級(jí)的過程中最重要的標(biāo)志之一。

1 模具設(shè)計(jì)

1.1 模具結(jié)構(gòu)

現(xiàn)設(shè)計(jì)的摩托車胎活絡(luò)模具使用花紋塊徑向驅(qū)動(dòng)桿代替?zhèn)鹘y(tǒng)活絡(luò)模具中的導(dǎo)向條完成導(dǎo)向功能，采用翹板式開模方式。模具主要由夾緊塊、花紋塊徑向移動(dòng)板、花紋塊徑向驅(qū)動(dòng)桿、上板、翹板開模機(jī)構(gòu)、下模座板、上側(cè)板、上模座板、開模限位桿等組成，如圖1所示。花紋塊徑向驅(qū)動(dòng)桿固定在上模座板，花紋塊徑向驅(qū)動(dòng)桿跟花紋塊數(shù)量相同，兩者間隔設(shè)置在上板周邊，在翹板式開模機(jī)構(gòu)作用下完成分模過程。花紋塊徑向移動(dòng)板下端面設(shè)有卡槽，花紋塊端部設(shè)有與卡槽配合的限位卡板，花紋塊通過限位卡板卡接在卡槽內(nèi)，可相對(duì)花紋塊徑向移動(dòng)板水平滑動(dòng)。

1.2 模具工作過程

模具開模過程：上模座板不動(dòng)，平板硫化機(jī)下熱板帶動(dòng)下模座板7向下移動(dòng)，由于翹板式開模機(jī)構(gòu)的作用，花紋塊徑向移動(dòng)板4、上側(cè)板6和花紋塊3隨下模座板7向下運(yùn)動(dòng)，直到Ⅰ分型面打開；由于開模限位桿固定于上模座板5不動(dòng)，開模限位桿對(duì)花紋塊徑向移動(dòng)板4起到限位作用，同時(shí)在花紋塊徑向移動(dòng)板4向下運(yùn)動(dòng)的過程中，花紋塊徑向驅(qū)動(dòng)桿8使花紋塊3產(chǎn)生徑向移動(dòng)脫離輪胎，完成第1次開模；第1次開模完成后，平板硫化機(jī)下熱板繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，翹板式開模機(jī)構(gòu)脫離下模座板7上的卡緊塊，此時(shí)Ⅱ分型面打開，完成第2次開模，隨后輪胎可由人工取出。

模具合模過程：平板硫化機(jī)下熱板帶動(dòng)下模座板7向上運(yùn)動(dòng)，花紋塊徑向驅(qū)動(dòng)桿8重新插入花紋塊，使花紋塊3與花紋塊徑向移動(dòng)板4、上側(cè)板6在協(xié)同向上移動(dòng)的同時(shí)，也向內(nèi)移動(dòng)，當(dāng)花紋塊3碰到上模座板5底面時(shí)，翹板式開模機(jī)構(gòu)重新卡住下模座板7上的卡緊塊，模具恢復(fù)到合模狀態(tài)。

1.3 翹板式開模機(jī)構(gòu)的工作過程

翹板式開模機(jī)構(gòu)如圖2所示，第1次開模時(shí)，上模座板不動(dòng)，下模座板隨著硫化機(jī)下熱板向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)下掛鉤的下部由于與卡緊塊連接，使花紋塊徑向移動(dòng)板、上側(cè)板、花紋塊和下模座板同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)，完成第1次開模；第2次開模時(shí)，上掛鉤碰到下掛鉤的上部時(shí)，在軸的作用下下掛鉤下部向外運(yùn)動(dòng)，上部向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，致使下掛鉤下部脫離下模座板的卡緊塊，完成第2次開模，下模座板繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)一段距離后停止，取出輪胎。合模時(shí)，下模座板向上運(yùn)動(dòng)一段距離后，推動(dòng)花紋塊、上側(cè)板和花紋塊徑向移動(dòng)板向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)上掛鉤與下掛鉤是脫離狀態(tài)，當(dāng)下掛鉤的下部滑過卡緊塊時(shí)，下掛鉤在彈簧的作用下重新卡住下模座板的卡緊塊，硫化機(jī)下熱板繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，完成合模。

1.4 模具徑向開模過程

模具徑向移動(dòng)的距離由花紋塊徑向移動(dòng)距離決定，當(dāng)花紋塊與輪胎完全分離，才能保證模具開模過程不損壞輪胎，模具開模時(shí)的徑向距離由經(jīng)驗(yàn)公式確定

。

式中：

r

——輪胎胎頂半徑，mm；

r

——花紋塊與上側(cè)板接觸處半徑，mm；

——模具徑向開模行程，mm。

花紋塊完全脫離輪胎時(shí)，其移動(dòng)的距離稱為花紋塊徑向移動(dòng)的最短距離

，也是模具最短徑向開模行程。

模具開模過程中，模具的最小開模行程與花紋塊沿花紋塊徑向驅(qū)動(dòng)桿的移動(dòng)距離、花紋塊下移距離呈三角函數(shù)關(guān)系，如圖3所示。

設(shè)計(jì)的摩托車胎活絡(luò)模具花紋塊數(shù)量

=8，可得模具開模時(shí)的徑向移動(dòng)距離

=36.7 mm，設(shè)計(jì)時(shí)取37 mm。

1.5 花紋塊徑向移動(dòng)板行程

式中：

——花紋塊數(shù)量；

——模具最短徑向開模行程，mm。

根據(jù)開模過程分析，花紋塊徑向移動(dòng)板下移距離

、翹板開模機(jī)構(gòu)中上、下掛鉤之間的初始距離

與開模限位桿到花紋塊徑向移動(dòng)板的距離

三者相等時(shí)，開模限位桿才能起到對(duì)花紋塊徑向移動(dòng)板的限位作用，翹板式開模機(jī)構(gòu)才能順利完成第一次開模。模具設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)定

=

=

=139 mm。

根據(jù)公式（2）得到模具最短徑向開模行程為37 mm，花紋塊徑向驅(qū)動(dòng)桿的角度取165°。由三角函數(shù)公式得出花紋塊徑向移動(dòng)桿下移的最短距離為139 mm，花紋塊沿花紋塊徑向驅(qū)動(dòng)桿移動(dòng)的最短距離為142.9 mm，設(shè)計(jì)時(shí)花紋塊徑向驅(qū)動(dòng)桿長度取143 mm。

圖3中，

為模具最短徑向開模行程，mm；

為花紋塊下移行程，mm；

為花紋塊在花紋塊徑向驅(qū)動(dòng)桿上移動(dòng)的距離，mm；

為花紋塊徑向驅(qū)動(dòng)桿與花紋塊徑向移動(dòng)板法向之間的夾角。

2 花紋塊徑向驅(qū)動(dòng)桿的設(shè)計(jì)

常規(guī)的摩托車胎活絡(luò)模具主要通過導(dǎo)向條完成花紋塊徑向開模，開模過程中會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)向條與弓形座、中套卡模的現(xiàn)象。現(xiàn)采用的花紋塊徑向驅(qū)動(dòng)桿的截面為矩形，包括上驅(qū)動(dòng)桿和下驅(qū)動(dòng)桿，上、下驅(qū)動(dòng)桿連接處成165°，承載能力大，穩(wěn)定性高，可以替代導(dǎo)向條完成花紋塊的開模過程。

2.1 花紋塊徑向下驅(qū)動(dòng)桿尺寸及脫模力計(jì)算

針對(duì)冠心病患者，臨床診斷的金標(biāo)準(zhǔn)為傳統(tǒng)冠狀動(dòng)脈造影（CAG），但此種檢查方式屬于有創(chuàng)檢查，其極易引起患者一些嚴(yán)重并發(fā)癥，如急性心肌梗死、死亡等[1]。而隨著64排螺旋CT冠狀動(dòng)脈成像（MSCT）技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，其為無創(chuàng)診斷冠心病提供了有利條件[2]。因此本文選取我院收治的疑似冠心病患者25例為對(duì)象進(jìn)行研究，回顧性分析其全部的臨床資料，即對(duì)64排螺旋CT冠狀動(dòng)脈成像在冠狀動(dòng)脈狹窄診斷中的價(jià)值做了分析，現(xiàn)報(bào)道如下。

其中，

p

為脫模阻力，N；

為花紋塊徑向驅(qū)動(dòng)桿受力中點(diǎn)到支點(diǎn)的距離，mm；[

]

為許用應(yīng)力，Pa；

為花紋塊徑向驅(qū)動(dòng)桿的工作角。

輪胎硫化并冷卻后，外胎脫離模具受到的阻力稱為脫膜力，脫膜力受到輪胎與模具零件的黏附作用影響，并且要保證胎體結(jié)構(gòu)不受破壞。輪胎開模的瞬間受到的阻力稱為最大脫模力，其計(jì)算時(shí)公式

如下：

脫模面受到正壓力

的計(jì)算公式

為

在圖4(b)中，通過RIE刻蝕，PS球仍保持良好的周期性與均一性，PS球的平均直徑為1.05 μm，球之間的空隙增大，直徑縮小了約25%；從圖4(c)和(d)可以發(fā)現(xiàn)，濕法刻蝕后的硅基底呈現(xiàn)金字塔陣列結(jié)構(gòu)，具有良好的周期性，金字塔所占面積為1.4 μm×1.4 μm，相鄰間距為納米量級(jí).

其中，

為脫模面受到正壓力，N；

為花紋的傾斜；

為摩擦系數(shù)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前中國五礦從波銅集團(tuán)的進(jìn)口額占中國從波蘭進(jìn)口總額的40%至60%，截至2018年10月，中國五礦自波銅集團(tuán)采購電解銅數(shù)量超過100萬t，合同總金額計(jì)近60億美元。其中，2018年當(dāng)年，中國五礦采購自波銅集團(tuán)的貨物合同金額首次達(dá)到約6億美元。雙方持久穩(wěn)定的合作極大地拉近了兩國經(jīng)貿(mào)關(guān)系，支撐了中波兩國經(jīng)貿(mào)交往的可持續(xù)發(fā)展。

其中，

為膠料的彈性模量，GPa；

為膠料的收縮率；

為膠料的泊松比；

為輪胎花紋厚度，mm；

為輪胎花紋長度，mm。

花紋塊徑向下驅(qū)動(dòng)桿的截面長度

公式計(jì)算如下：

針對(duì)山洪災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)需求，美國國家水文研究中心（HRC）聯(lián)合其他機(jī)構(gòu)或單位，提出了基于山洪預(yù)警指標(biāo) FFG（Flash Flood Guide）的預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)思路，并自2004年開始在中美洲7個(gè)國家50萬km2的山丘區(qū)應(yīng)用。經(jīng)初步檢驗(yàn)該系統(tǒng)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度為65%，誤報(bào)率為35%，漏報(bào)率為3%。

2.2 花紋塊徑向驅(qū)動(dòng)桿受力分析

開模時(shí)花紋塊徑向驅(qū)動(dòng)桿受力如圖4所示，花紋塊徑向驅(qū)動(dòng)桿受到模具對(duì)輪胎的脫模阻力

、自身重力

、花紋塊對(duì)花紋塊徑向驅(qū)動(dòng)桿的摩擦力

、花紋塊對(duì)花紋塊徑向驅(qū)動(dòng)桿的支撐力

、花紋塊給予花紋塊徑向驅(qū)動(dòng)桿的合模力

。

通過公式（6）、（7）得出沿花紋塊徑向驅(qū)動(dòng)桿法向合力

為13 kN。

W300是 尼 康Coolpix AW130的替代型號(hào)，不過兩者的配置參數(shù)差異并不大。在這次測試中，W300擁有最強(qiáng)的30米防水以及零下10攝氏度防凍能力，防摔高度也是評(píng)測中最強(qiáng)的，達(dá)到了驚人的2.4米。其他新功能還包括4K視頻拍攝能力，尼康SnapBridge通信系統(tǒng)，高度/深度計(jì)以及GPS功能。

我知道吳小紅找我肯定有事，肯定和那個(gè)古大富有關(guān)。果然，吳小紅給我講了三十年前他父親的遭遇。吳小哥就是三十年前那次雷擊事件的受害者。那次雷擊，吳小哥成了植物人，直到去年春天才醒過來。

其中，

M

為最大彎矩，

W

為抗彎截面系數(shù)。根據(jù)公式（8）得出

=29.7 MPa＜388 MPa（材料最大強(qiáng)度），滿足強(qiáng)度要求。

3 結(jié)束語

翹板式摩托車胎活絡(luò)模具可以在平板硫化機(jī)上實(shí)現(xiàn)徑向開模，降低生產(chǎn)成本并解決了傳統(tǒng)活絡(luò)模具開模時(shí)對(duì)輪胎的影響。該模具采用花紋塊徑向驅(qū)動(dòng)桿代替導(dǎo)向條，避免開模時(shí)出現(xiàn)卡模現(xiàn)象，使開模過程更加可靠。

[1]王沙沙.輪胎模具上蓋結(jié)構(gòu)力學(xué)分析與研究[D].青島:青島科技大學(xué),2018:16-17.

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[5]李新榮,修 霞,胡海明.半鋼輪胎模花紋塊溫度分析[J].模具工業(yè),2020,46(4):16-18,28.