Page 73 - 《橡塑技术与装备》2022年10期
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机械与模具 栗晓华 等·活络模具的受力及外观影响
压力和摩擦力作用。本节主要对活络模具在开合过程 弓形座和花纹块跟随中模套一同提升，完成开模动作。
中所受作用力进行分析。为了更直观地进行分析，在 在此过程中，中模套受到拉力 F 3 作用 ；导向键受到拉
受力分析中忽略了重力的作用。活络模具是组合式结 力 N 3 、摩擦力 f 6 的作用，与其接触的弓形座耐磨板受
构，活络模具所受升降油缸和动力伸缩缸的作用力为 到压力 -N 3 、摩擦力 -f 6 的作用 ；弓形座在升降油缸
整体作用力，在受力分析时，仅分析花纹块单元所受 拉力 F 3 和摩擦力 f 6 的共同作用下，其上平面受到摩
的作用力。 擦力 f 7 的作用，与其接触的上盖的下耐磨板受到摩擦
4.1 下降时模具扩张受力分析 力-f 7 的作用 ；弓形座的下平面受到摩擦力 f 8 的作用，
在活络模具下降过程中，上盖、上胎侧板、弓形 与其接触的底座上的耐磨板受到摩擦力 -f 8 的作用。
座和花纹块在伸缩动力缸推力 F 1 作用下，弓形座和花 详见图五，开模时模具扩张受力分析图。
纹快相对于中模套向下伸出、同时向外径向移动，实 4.4 上升时模具收缩受力分析
当活络模具上升到一定高度时，上盖、上胎侧
现弓形座扩张动作。在此过程中，弓形座受到推力 F 1
作用导向键受到拉力 N 1 和摩擦力 f 1 的作用，与其接 板、弓形座和花纹块等组件在伸缩动力缸的拉力 F 4 作
触的中模套耐磨板受到压力 -N 1 、摩擦力 -f 1 的作用 ； 用下，弓形座开始收缩，当花纹块与上胎侧板完全密
弓形座在伸缩动力缸推力 F 1 和摩擦力 f 1 共同作用下， 合后，完成模具收缩动作。在此过程中，弓形座受到
其上平面受到摩擦力 f 2 的作用，与其接触的上盖的下 拉力 F 4 、压力 N 4 和摩擦力 f 9 的作用，与其接触的中
耐磨板受到摩擦力 -f 2 的作用。详见图 3，下降时模 模套耐磨板受到压力 -N 4 、摩擦力 -f 9 的作用 ；上盖
具扩张受力分析图。 的上耐磨板在伸缩动力缸拉力 F 4 和摩擦力 f 9 共同作用
4.2 合模时模具收缩受力分析 下，受到摩擦力 f 10 的作用，与其接触的提升块受到摩
当扩张后的活络模具接触到底座上的耐磨板后， 擦力 -f 10 的作用。详见图六，上升时模具收缩受力分
弓形座停止动作。在活络模具升降油缸推力 F 2 作用下， 析图。
弓形座径向收缩，当花纹块与上胎侧板、下胎侧板完
全密合后，完成合模动作。在此过程中，中模套受到 5 活络模具受力产生的影响
推力 F 2 作用 ；弓形座受到压力 N 2 和摩擦力 f 3 的作用， 活络模具除了受到合模力、内压力作用外，还存
与其接触的中模套耐磨板受到压力 -N 2 、摩擦力 -f 3 在模具在扩张和收缩过程中，其内部组件间受到的拉
的作用 ；弓形座的上平面受到摩擦力 f 4 的作用，与其 力、压力和摩擦力。合模力过大造成模具部件或硫化
接触的上盖的下耐磨板受到摩擦力 -f 4 的作用 ；弓形 机部件变形，影响轮胎外观质量。合模力过小，模具
座的下平面受到摩擦力 f 5 的作用，与其接触的底座上 组件工作运行配合不到位，也会影响轮胎外观质量。
的耐磨板受到摩擦力 -f 5 的作用。详见图 4，合模时 模具内部组件所受摩擦力，必然对各耐磨板产生磨损，
模具收缩受力分析图。 势必降低模具的装配精度，进而影响轮胎的外观质量。
4.3 开模时模具扩张受力分析 详见表一，模具受力对轮胎外观的影响。除了上述轮
当轮胎硫化结束后，中模套在升降油缸拉力 F 3 作 胎外观影响因素外，硫化机精度、模具装配及安装调
用下提升，此时上盖、上胎侧板、弓形座和花纹块保 试精度、生产工艺过程、胶料配方、动力系统、操作
持原有位置，仅弓形座向外径向移动。当中模套上的 过程等也会对轮胎外观产生影响。
限位块提升至弓形座的极限位置时，上盖、上胎侧板、
表 1 模具受力对轮胎外观的影响
序号 外观缺陷 问题描述 原因分析 解决措施
1. 在大的合模力作用下，上热 1. 修整硫化机热板，使平面度达
板弹性变形凸心严重，上侧板相 到要求。
1 上胎侧凹陷断差 上胎侧相对于花纹块曲线下陷 对于花纹块下移，形成负台断 2. 更换磨损严重的上盖耐磨板。
差。
2. 弓形座上平面耐磨板磨损严
重。
2 上胎侧凸出断差 上胎侧相对于花纹块曲线凸出 合模不到位，这种原因多伴有胶 检查调整硫化机合模力，使其加在
边的出现。 模具上的力在适当范围内。
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