способ изготовления шины с шипами в протекторе

Формула изобретения

Способ изготовления шины с шипами в протекторе, заключающийся в прорезании гнезда в протекторе посредством инструмента в виде трубки с острой режущей кромкой и установке в полученное гнездо шипа, отличающийся тем, что протектор предварительно сжимают на 70 80% по толщине, а гнездо выполняют большим диаметром у поверхности протектора, чем у основания, путем прорезания на глубину 20 30% от толщины протектора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а также к изготовлению изделий из пластиков.

Известен способ изготовления шины с шипами в протекторе, при котором шипы устанавливают в гнезда протектора, полученные при вулканизации в пресс-формы /Проспект фирмы ОКИ AUTOMATUK Otto Kurz GmbH Co, с. 4/.

Недостаток способа сложность и высокая стоимость пресс-форм, обеспечивающих получение гнезд в протекторе.

Известен способ изготовления шины с шипами в протекторе, при котором в протекторе прорезают гнездо правильной цилиндрической формы посредством кольцевого /трубчатого/ сверла и в него устанавливают шип путем проталкивания с помощью прессов или оправок /ТУ 48-19-234-85 "Шипы противоскольжения для легковых автомобилей", с. 6/. Этот способ традиционен для РФ, где шины с гнездами не выпускаются.

Недостатком указанного способа является образование отходов в виде мелких частиц резины, что приводит к загрязнению рабочего места, и разогреву сверла до высокой температуры. Это приводит к появлению токсичных веществ при горении резины и снижению стойкости сверла.

Известно кольцевое сверло, реализующее способ изготовления шины с шипами в протекторе, заключающийся в прорезании гнезда в протекторе посредством инструмента в виде трубки с острой режущей кромкой и установке в полученное гнездо шипа /а. с. СССР N 441168, кл. B 23 D 30/66, 1974/.

Известен также режущий инструмент для кольцевого сверления, имеющий направляющую втулку, создающий предварительное сжатие обрабатываемого материала по толщине /патент США N 3778179, кл. B 23 B 51/04, 1873 г./.

Указанные сверло и инструмент не обеспечивают получение формы гнезда для надежного удержания шипа в протекторе.

В основу изобретения положена задача разработки способа изготовления шины с шипами в протекторе, обеспечивающего работу без образования отходов и без нагрева инструмента, что улучшает экономические условия труда при одновременном повышении надежности удержания шипа в протекторе шины.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом способе изготовления шины с шипами в протекторе, заключающемся в прорезании гнезда в протекторе посредством инструмента в виде трубки с острой режущей кромкой и установке в полученное гнездо шипа новым является то, что гнездо выполняют большим диаметром у поверхности протектора и у основания путем прорезания на глубину 20-30% толщины протектора, предварительно сжатого на 70-80% по толщине.

На фиг. 1-5 представлены схема осуществления способа с инструментом в виде тонкостенной трубки; на фиг. 6-9 схема осуществления способа с инструментом в виде трубки с фаской.

Способ осуществляется следующим образом.

Элемент протектора 1, прижим 2, в виде трубки с закругленными краями, и инструмент 3, в виде размещенной внутри прижима тонкостенной с трубки с острой режущей кромкой, ориентируют таким образом, чтобы ось инструмента 3 совпала с осью будущего гнезда под шип /фиг. 1/, а затем осуществляют сжатие элемента протектора 1 прижимом 2 /фиг. 2/. Элемент протектора 1 упруго деформируется, при этом толщина его в зоне будущего гнезда уменьшается за счет перетекания объемов резины на периферию. После достижения величины сжатия в 70-80% толщины H элемента протектора 1 осуществляют прорезание гнезда под шип осевым перемещением инструмента 3 на глубину 20-30% толщины протектора от среза прижима 2 /фиг. 3/. При этом в элементе протектора 1 образуется отход 4 в виде столбика, связанного своим основанием с основной массой резины. Отход 4 и элемент протектора 1 стремятся занять положение, соответствующее исходному, однако, вследствие трения и наличия внедренных в резину прижима 2 и инструмента 3, остаются деформированными до момента отвода их. По окончании процесса прорезания /фиг. 4/ в элементе протектора 1 образуется гнездо, заполненное отходом 4, имеющим переменный по высоте диаметр. Причем, если внутреннюю поверхность инструмента 3 смочить жидкостью перед прорезанием, то поверхность разделения может быть смазана, что облегчает процесс проталкивания шипа. Гнездо имеет больший диаметр у поверхности протектора 1 и у основания, что связано с особенностями упругого деформирования резины при сжатии, когда наличие зон торможения в этих местах затрудняет перетекание резины на периферию. Увеличенный диаметр гнезда на поверхности элемента протектора 1 упрощает процесс проталкивания шипа, а уменьшенный диаметр на большей глубине обеспечивает шипу повышенную надежность удержания в элементе протектора 1 при эксплуатации шины. При проталкивании шипа в гнездо отход может утапливаться на дно гнезда или, при использовании способов проталкивания с расширяющими лепестками, оттесняться в сторону /фиг. 5/.

Указанная форма гнезда под шип может быть получена и при прорезании элемента протектора 1 /фиг. 6/ инструментом 3, выполненным в виде трубки с фаской, выполняющей роль прижима, причем фаска образует острую режущую кромку по внутренней поверхности трубки. На первом этапе внедрения инструмента 3 в элемент протектора 1 /фиг. 7/ происходит сжатие протектора фаской без прорезания резины. Такое внедрение без прорезания продолжается до момента, когда напряжения в резине в зоне концентратора острия инструмента 3 не превысят напряжения разрушения резины, после чего внедрение инструмента 3 сопровождается прорезанием резины с образованием отхода 4 /фиг. 8/. Для получения минимального объема отхода сжатие должно составлять 70-80% толщины элемента протектора 1, что достигается варьированием наружным диаметром инструмента 3 в пределах 1,5.2,5 диаметра отверстия в нем и углом при вершине режущей кромки в пределах 70.120^o в зависимости от механических свойств резины. Прорезание продолжают до глубины, равной первоначальной толщине элемента протектора, после чего инструмент 3 извлекают из гнезда, глубина которого получается меньше глубины внедрения инструмента на 1,5.2,5 мм за счет пружинения резины /фиг. 2/.

Пример. Способ опробован при постановке шипов в шине И-Л 143 75Р ГОСТ 4754-80. Диаметр шипов 8 мм, длина 12 мм. Для подготовки гнезд в протекторе использовалась трубка с фаской. Угол при вершине режущей кромки 70^o, внутренний диаметр 3 мм, наружный диаметр 5 мм. Постановка шипов производилась на полуавтомате ПАШ-1. Настойка полуавтомата обеспечивала внедрение инструмента в протектор на глубину 17 мм. Глубина гнезд составляла 14.15мм. Величина усилия прорезания, оцениваемая по показаниям манометра полуавтомата, составляла 460.570 H. На усилиях меньших 450 H наблюдалась нестабильность глубины прорезания, а при условиях меньших 300 H отсутствие прореза. При этом полуавтомат не обеспечивал заданной глубины внедрения инструмента. Вставка шипа осуществлялась устройством вставки полуавтомата, снабженным лепестками для расширения гнезда. Препарирование шины показало, что отход располагается как на дне гнезда, так и вдоль его стенок случайным образом. Качество ошиповки соответствовало требованиям ТУ 48-19-234-85.