[发明专利]一种E型应力平衡硫化胶囊外形参数设计方法

说明书

本申请公开了一种E型应力平衡硫化胶囊外形参数设计方法。基于已知的胶囊夹具的尺寸和轮胎参数来计算设计硫化胶囊外形的参数,本方案根据轮胎内轮廓弧长、无效伸张值、胶囊断面弧长、得到胶囊断面周长伸张系数；根据轮胎内直径、胶囊直径得到胶囊直径伸张系数；根据对轮胎宽度、轮胎行驶面高度的取值，分别得到胶囊冠部宽度参数、胶囊冠部下落量；根据胶囊伸张时所需的中厚、周长伸张系数，得到胶囊中部厚度参数；根据轮胎形状、胶囊冠部下落量，得到胶囊冠部弧度参数。通过使用该设计方法制备的硫化胶囊能完美匹配轮胎的内形状，有效的减少了轮胎生产中出现的胶囊打褶、窝气等不良质量缺陷，解决低断面高档胎的外观质量缺陷，提升胶囊使用次数。

技术领域

本申请属于轮胎硫化胶囊制备方法技术领域，特别是一种E型应力平衡硫化胶囊外形参数设计方法。

背景技术

传统普通硫化胶囊，外轮廓形状与低断面高性能轮胎内轮廓形状相差甚远，致使低断面轮胎的胎里质量缺陷较多。针对低断面高性能轮胎主要出现胎里窝气、周向裂口等问题，着重改变胶囊冠部宽度及下落量的设计，通过新开发低断面高性能轮胎专用“E”形式应力平衡硫化胶囊，解决低断面高档胎的外观质量缺陷，提升胶囊使用次数。

随着轮胎规格的开发和增加，低断面高性能轮胎的胎里窝气、劈缝、周向裂口是其主要的外观缺陷。低断面高性能轮胎规格断面较低，成品胎的胎肩曲率较大，胶囊的匹配程度对外观质量的影响较明显，加之低断面高性能轮胎的断面宽度和断面高度分布较宽，低断面高性能轮胎规格运用传统普通硫化胶囊生产已不适应。实现胶囊与硫化胎的匹配，规范胶囊和模具工装的设计就显得尤为重要。

因轮胎的硫化外观缺陷集中在轮胎肩部，主要表现为胎里窝气、劈缝、周向裂口、肩部漏线等问题。如图5所示，而传统的硫化胶囊冠部宽度与外胎内轮廓不匹配，无胶囊冠部下落量，部分轮胎规格存在胶囊寸口与轮胎寸口差异大，胶囊周长伸张系数和直径伸张系数选择不合理等问题。故为实现胶囊与外胎胎里更好地配合，需对胶囊的下述尺寸参数进行改善创新。

轮胎胶囊的外形尺寸设计不合理容易导致多种轮胎不良发生。外形尺寸过大，轮胎硫化后易发生胶囊打褶、卡角等不良；外形尺寸设计过小，轮胎硫化中易发生轮胎胎里窝气不良。而设计合适的硫化胶囊外形尺寸能有效的防止以上不良的发生。当前传统的轮胎硫化胶囊外形设计主要依靠工程师的经验，根据规格大小设计胶囊的断面周长及外直径。随着汽车产业的蓬勃发展，轮胎行业开发出了越来越多的轮胎型号，依靠传统经验已不能满足现代轮胎生产的需要。传统的轮胎硫化胶囊在新的形式下出现了使用寿命低、轮胎不良率高的现象。

发明内容

本申请的目的是提供一种E型应力平衡硫化胶囊外形参数设计方法，通过对其表面花纹的形状、深度、宽度进行合理设计，来保证轮胎生胎硫化时隔离剂的厚度合适，胶囊与生胎胎里之间的气体顺畅排出，成品轮胎胎里平整及气密层厚度均匀，从而保证成品轮胎硫化质量，减少质量缺陷。

为实现上述目的，本申请提供一种E型硫应力平衡硫化胶囊外形参数设计方法，该方法包括:胶囊断面周长伸张系数设计、胶囊直径伸张系数的设计、胶囊冠部宽度的设计、胶囊冠部下落量的设计、胶囊各部位厚度的设计、胶囊各部位弧度的设计、胶囊表面排气线的设计、胶囊夹缘高度及宽度的设计；

优选地，所述胶囊断面周长伸张系数计算公式如下：

周长伸张系数：

式中：T.I.P—轮胎内轮廓弧长

B.P.N—无效伸张值

B.I.P—胶囊断面弧长

优选地，所述胶囊直径伸张系数计算公式如下：

直径伸张系数：

式中：T.I.D——轮胎内直径

B.O.D——胶囊直径。