[发明专利]一种非充气轮胎及成型工艺

说明书

本发明提供了一种非充气轮胎及成型工艺，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。

技术领域

本发明属于轮胎技术领域，具体涉及一种非充气轮胎及成型工艺。

背景技术

随着轮胎工业的发展，充气轮胎因为其优良的特点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，并且在相关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。

发明内容

本发明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，同时本发明还专门设计针对这种具有不同材料性能分布的轮胎的模具，使该类轮胎大批量工业化生产成为可能。

本发明的技术方案是：

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；

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最少相差30°邵尔A。

本发明的成型工艺：

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；

所述模具由上模板、下模板和花纹块组成，所述上模板包括上顶板和上侧板，所述下模板包括下顶板和下侧板，所述上、下侧板上均镶嵌有支撑体模板，所述模具最外侧为花纹块，所述上顶板上开有若干个进料口。

所述上、下侧板在内承压环缓冲区、外承压环处设置有周向槽。

所述周向槽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。