輪胎成形用金屬模的製造方法

2023-06-02 14:12:46

專利名稱：輪胎成形用金屬模的製造方法
技術領域：
本發明涉及輪胎成形用金屬模的製造方法。更詳細地說，涉及用石膏鑄造法，可以簡易且高效率低成本地製造可以從設置於部分金屬模相互間所形成的間隙等的條口狀的跑氣縫向外部排出閉塞空間內的空氣的條口跑氣式的輪胎成形用金屬模的輪胎成形用金屬模的製造方法。
背景技術：
輪胎成形用金屬模適應輪胎的花紋(表面形狀)是具有多個稱為尖銳的角部或細縫花紋的薄壁的突起物的複雜的形狀的事實，往往通過適於複雜形狀的形成的鑄造來製造。
作為具體的製造方法，可以舉出用石膏等破壞性鑄模進行低壓鑄造或重力鑄造得到鑄件的石膏鑄造法或陶瓷模型法，或用鋼材等非破壞性鑄模進行加壓鑄造得到鑄件的壓鑄法等。
通過這種鑄造所製造的輪胎成形用金屬模通常分割成部分金屬模，在輪胎成形時把這些部分金屬模總體地組合用作總體金屬模。作為這種金屬模的分割方法，雖然有沿中心線方向分割成兩個部分金屬模的方法(2P模型)和沿圓周分割成7～11個部分金屬模的方法(分瓣模型)，但是可以根據製造條件等適當選擇。
例如，在用石膏鑄造法製造2P模型的輪胎成形用金屬模的場合，如圖43(a)～(h)中所示，通過機械加工等形成作為其表面形狀有構成輪胎的表面形狀的一部分的形狀的主模型101(圖43(a))，形成作為此一主模型101的翻轉形狀的橡膠模102(圖43(b))，用橡膠模102形成所需個數作為其翻轉形狀的部分鑄模103(圖43(c))，使各部分鑄模103乾燥(燒制)，進行切斷端面以便能夠把這些組裝的角度加工(圖43(d))，通過組裝各部分鑄模103形成一圈數量的總體鑄模104(圖43(e))。把像這樣所形成的總體鑄模104設置在平臺108上，用鑄框105圍住，把合金熔液106澆入總體鑄模104與鑄框105的間隙(圖43(f))，通過使合金熔液106固化(圖43(g))，製造具有想要的輪胎形狀的翻轉形狀的輪胎成形用金屬模107(圖43(h))。
此外，在用石膏鑄造法製造分瓣模型的輪胎成形用金屬模的場合，如圖44(a)～(j)中所示，通過機械加工等形成作為把想要的輪胎形狀沿圓周方向分割成幾個的大小的基本形狀的主模型111(圖44(a))，形成作為此一主模型111的翻轉形狀的橡膠模112(圖44(b))，用橡膠模112形成所需個數作為其翻轉形狀的部分鑄模113(圖44(c))，使各部分鑄模113乾燥(燒制)，進行切斷端面以便能夠把這些組裝的角度加工(圖44(d))，通過組裝各部分鑄模113形成一圈數量的總體鑄模114(圖44(e))。此時，在部分鑄模113的兩端部上也附加加工餘量，以便確保對應於翻轉形狀的鑄件116的各部分金屬模(扇形瓣)118的端面(扇形瓣端面)上的加工餘量119，通過根據需要裝入假鑄件115把總體鑄模114組裝成規定的環形直徑。把像這樣所形成的總體鑄模114設置在平臺120上，用鑄框121圍住，把合金熔液122澆入總體鑄模114與鑄框121的間隙，使合金熔液122固化(圖44(f)和圖44(g))。把總體鑄模114從這樣得到的鑄件116取出(圖44(h))，分割成各扇形瓣118，銑削加工底面部進行歪斜修正(圖44(h))。車床(車削)加工外周面(圖44(i))，製造輪胎成形用金屬模123(圖44(j))。
此外，在製造分瓣模型的輪胎成形用金屬模的方法中，除了圖44(g)中所示那種以在扇形瓣端面上確保加工餘量119的狀態進行鑄造的方法以外還有以下這種方法。首先，用上述方法形成部分鑄模124，並不在把部分鑄模124組合總體鑄模125的工序中確保加工餘量119，也就是說，以在扇形瓣端面上不形成剩餘部分的狀態組合，把像這樣所構成的總體鑄模125設置在平臺126上，用鑄框127圍住，把合金熔液128澆入總體鑄模125與鑄框127的間隙(圖45(a)和圖45(b))，鑄造想要的形狀的鑄件129(圖45(c))，對像這樣所得到的鑄件129進行打箱，機械加工鑄件129背面的剩餘部分(圖45(d))，用電火花線切割機等分割成部分金屬模(扇形瓣)130(圖45(e)和圖45(f))，把所得到的部分金屬模(扇形瓣)130合模而製造輪胎成形用金屬模131(圖45(g))。
另一方面，在用壓鑄法製造輪胎成形用金屬模的場合，如圖46(a)～(f)中所示，用鋼材等形成把想要的輪胎形狀分割成幾十份大小的形狀的原型(壓鑄模)132(圖46(a))，用鑄框133圍住原型132，加壓澆鑄熔液134而進行壓鑄(圖46(b))，形成毛坯鑄件135(圖46(c)和圖46(d))。按所需的片數重複進行以上的工序，形成多個複製鑄件。接著，把各毛坯鑄件135機械加工成所需外周形狀，把機械加工了的各毛坯鑄件135配置於反模型136內製造輪胎成形用金屬模137(圖46(e)和圖46(f))。圖46(e)示出2P模型的輪胎成形用金屬模137，圖46(f)示出分瓣模型的輪胎成形用金屬模137。
在壓鑄法中，為了把由鋼材等形成的非破壞性的原型132(參照圖46(a))用作鑄模，作為原型132(參照圖46(a))的形狀，必須把想要的輪胎形狀分割到沒有根切的大小。例如，如圖47中所示，在壓鑄模132上有根切形狀的場合，毛坯鑄件135進入根切形狀138，不可能從壓鑄模132上脫模。這樣一來，在壓鑄法中，為了迴避鑄件脫模時的根切，必須以微小片形態形成、加工鑄件，組成環形形態(裝配)。
在上述兩種鑄造方法中，分別存在著優點和問題，結果，現狀是考慮輪胎的用途、製造成本等分別使用。
例如，上述的石膏鑄造法因為在石膏鑄模階段的鑄模組裝，和形狀修正是可能的，故具有可以尺寸精度高地製作輪胎成形用金屬模的最終形狀等級的，沒有接縫的整體鑄件的優點。此外，在石膏鑄造法的場合，用2P模型完成兩個環形，用分瓣模型用一個環形完成一套量的輪胎成形用金屬模的鑄造，與此相反，在壓鑄法中如果不多次(通常50～200次)分開鑄造，則一套量的鑄造未完成。因此，在考慮作為環形鑄件的尺寸精度的場合，由石膏鑄造法得到的鑄件，各部分的尺寸離散被抑制得很小，與此相反，由壓鑄法產生的鑄件，鑄造次數量的離散的影響顯露出來，尺寸離散有時變得很大。
此外，壓鑄法不可能賦予根切形狀，與此相反，石膏鑄造法因為用破壞性鑄模，所以即使對根切形狀也可以自由度高地對應。
另一方面，從鑄件的凝固形態來考察的話，雖然石膏鑄造法因為石膏鑄模是絕熱材料，故熔液的凝固從鑄件的背面側向外觀面側進展，所以有時在重要的外觀面側產生鑄造缺陷，但是壓鑄法因為也從外觀面側開始凝固，故具有不容易產生鑄造缺陷的優點。
在鑄件(輪胎成形用金屬模)的製造成本方面，成為鑄模的製作成本的比較。在大量製造幾千個以上的同一鑄件的場合，雖然壓鑄法有時在成本上有利，但是在輪胎成形用金屬模的製造中，幾乎沒有進行這種大量生產的情況，可以廉價地形成鑄模的石膏鑄造法有優點。此外，石膏鑄造法因為可以製造接近完成形態的鑄件，所以可以降低後加工花費的成本。
用通過這種製造方法所製造的輪胎成形用金屬模的輪胎的成形，通常把成形前(施行花紋前)的由合成橡膠材料等組成的輪胎原材料(生胎)通過在輪胎成形用金屬模中進行擠壓成形(壓縮成形)來進行。
在這種壓縮成形的成形過程中，把生胎在金屬模中擠壓時，在形成骨或細縫花紋等凹凸的金屬模的表面與生胎之間形成封閉空間(閉塞空間)，在成形中閉塞空間內的空氣不能排出，最終所得到的輪胎成形品中內包氣泡，存在著發生稱為所謂「凹斑」的氣泡缺陷這樣的問題。
為了防止上述「凹斑」的發生，通常採用從金屬模排放空氣的方法作為對策。
作為這種空氣排放方法，歷來採用三種方法(氣眼式，條口跑氣式，和開關閥式)。
氣眼式是在金屬模上設置連通於閉塞空間的空氣排放孔(氣眼)，經由此一氣眼把閉塞空間內的空氣向外部排出的方法，金屬模本身的製造成本是廉價的，並且就維護、檢查來說，也存在著可採用由高壓空氣吹出玻璃細珠、樹脂細珠、乾冰顆粒等介質的簡單的噴丸法的優點。但是，在用氣眼式的場合，因為隨著空氣的排出，輪胎的原材料(生胎)也流出到氣眼中，故在最終的輪胎成形品(輪胎製品)上形成膠邊(針形突起部)，還有損及作為輪胎成形品的外觀或初期行駛性能這樣的問題。
條口跑氣式是從把部分金屬模組裝成總體金屬模之際的、在部分金屬模相互間所形成的間隙，或設在規定部位的條口狀的跑氣縫把閉塞空間內的空氣向外部排出的方法，作為輪胎成形品的外觀性優良，此外存在著不給初期的行駛性能帶來障礙這樣的優點。但是，在用無膠邊式或條口跑氣式的場合，存在著金屬模本身的製造成本提高這樣的問題。
開閉閥式的輪胎成形用金屬模在開口於金屬模的氣眼中賦予開閉閥機構，從開狀態的閥把閉塞空間內的空氣向外部排出，在排出結束的同時關閉閥可以防止輪胎原材料(生胎)向氣眼中的侵入。此一開閉閥式雖然克服前述氣眼式或條口跑氣式的輪胎成形用金屬模存在的問題但是因是比較新的技術而尚未達到廣泛普及。
在上述三種方法中，拼圖玩具似的輪胎成形用金屬模的分割方式還有對輪胎外觀也賦予一種審美性這樣的固定觀念，目前作為沒有膠邊(無膠邊)的輪胎成形用金屬模，一般使用條口跑氣式。
但是，這種條口跑氣式輪胎成形用金屬模由於是從組裝片狀的部分金屬模之際的間隙排出空氣的結構，作為其製造方法，雖然用壓鑄法製造，但是如前所述，在壓鑄法中，必須對每個毛坯鑄件進行加工，存在著成本提高這樣的問題。
此外，雖然用石膏鑄造法像壓鑄法那樣分別鑄造毛坯鑄件，製造條口跑氣式的輪胎成形用金屬模當然也是可能的，但是存在著大型且接近於完成形態地進行鑄造，減少後加工這樣的石膏鑄造法的優點喪失的問題。
本發明是鑑於上述問題而提出的，其目的在於提供一種可以簡易且高效率低成本地用石膏鑄造法，製造可以從設置在部分金屬模相互間所形成的間隙等的條口狀的跑氣縫把閉塞空間內的空氣向外部排出的條口跑氣式的輪胎成形用金屬模的輪胎成形用金屬模的製造方法。

發明內容
為了達到上述目的，本發明提供以下的輪胎成形用模具。
〔1〕一種輪胎成形用金屬模的製造方法，是形成作為其表面形狀而具有構成輪胎的表面形狀的一部分的形狀的多個部分鑄模，把多個前述部分鑄模組合成前述輪胎的形狀而形成總體鑄模，用鑄框圍住前述總體鑄模，把熔液澆入前述總體鑄模與前述鑄框的間隙使之固化，藉此製造作為前述輪胎的翻轉模的輪胎成形用金屬模的方法，其特徵在於，在組合成前述總體鑄模的形狀的前述部分鑄模的輪廓面的規定部位上，把板厚0.08mm以下的間隔板以保持前述間隔板的一方的前端部離開前述鑄框的內表面10～50mm的距離的狀態沿垂直於前述部分鑄模的輪廓面的方向打入固定另一方的前端部，隔開前述部分鑄模，使前述熔液澆入前述總體鑄模與前述鑄框的間隙固化，以鑄包前述間隔板的狀態鑄造作為前述總體鑄模的翻轉模的鑄件，機械加工前述鑄件的外周面，從前述鑄件上取下前述間隔板，把前述鑄件分割成毛坯鑄件，在前述毛坯鑄件相互間形成放氣用的與前述間隔板的板厚對應的間隙的狀態下將前述毛坯鑄件組合成前述輪胎的翻轉模形狀。
〔2〕一種輪胎成形用金屬模的製造方法，是形成作為其表面形狀而具有構成輪胎的表面形狀的一部分的形狀的多個部分鑄模，把多個前述部分鑄模組合成前述輪胎的形狀而形成總體鑄模，用鑄框圍住前述總體鑄模把熔液澆入前述總體鑄模與前述鑄框的間隙使之固化，藉此製造作為前述輪胎的翻轉模的輪胎成形用金屬模的方法，其特徵在於，在組合成前述總體鑄模的形狀的前述部分鑄模的輪廓面的規定部位上，把板厚0.08mm以下的分隔筒以保持前述分隔筒的一方的前端部離開前述鑄框的內表面10～50mm的距離的狀態沿垂直於前述部分鑄模的輪廓面的方向打入固定另一方的前端部，隔開前述部分鑄模的一部分，使前述熔液澆入前述總體鑄模與前述鑄框的間隙固化，以鑄包前述分隔筒的狀態鑄造作為前述總體鑄模的翻轉模的鑄件，機械加工前述鑄件的外周面，從前述鑄件上取下前述分隔筒，把前述鑄件分割成毛坯鑄件，在前述毛坯鑄件相互間形成放氣用的與前述分隔筒的壁厚對應的間隙的狀態下將前述毛坯鑄件組合成前述輪胎的翻轉模形狀。
〔3〕上述〔1〕或〔2〕中所述的輪胎成形用金屬模的製造方法，其中前述間隔板或前述分隔筒在除了前述鑄模的表面部附近的鑄包部分的表面上，固定具有可塑性並且對前述熔液沒有熔蝕、熔附的材質的板狀構件。
〔4〕上述〔1〕～〔3〕中的任何一項中所述的輪胎成形用金屬模的製造方法，其中前述間隔板或前述分隔筒以交叉於其鑄包部分的狀態，固定前述對熔液沒有熔蝕、熔附的材質的定位構件原型，作為在前述鑄件上所形成的前述定位構件原型的翻轉模的凹部上插入與前述定位構件原型同一形狀的定位構件而定位前述毛坯鑄件，組合成前述輪胎的翻轉模形狀。
〔5〕上述〔1〕～〔4〕中的任何一項中所述的輪胎成形用金屬模的製造方法，其中在機械加工前述鑄件的外周面前，靠外力使前述鑄件變形，矯正其外周面的正圓度。
〔6〕上述〔1〕～〔5〕中的任何一項中所述的輪胎成形用金屬模的製造方法，其中在機械加工前述鑄件的外周面前，進行前述鑄件的直徑的擴張矯正，並且通過其外周面的機械加工分割成前述毛坯鑄件，把對應前述毛坯鑄件相互間的前述間隔的增加量的壁厚的鋁合金板固定於前述毛坯鑄件的側面上。
〔7〕上述〔1〕～〔5〕中的任何一項中所述的輪胎成形用金屬模的製造方法，其中在機械加工前述鑄件的外周面前，進行前述鑄件的直徑的縮小矯正，並且通過其外周面的機械加工分割成前述毛坯鑄件。
〔8〕上述〔1〕～〔7〕中的任何一項中所述的輪胎成形用金屬模的製造方法，其中作為前述部分鑄模，用由發泡石膏材料製成的鑄模。
〔9〕上述〔1〕～〔8〕中的任何一項中所述的輪胎成形用金屬模的製造方法，其中作為前述間隔板或分隔筒用由鋼板或鎳合金製成的間隔板或分隔筒。
〔10〕上述〔1〕～〔9〕中的任何一項中所述的輪胎成形用金屬模的製造方法，其中作為前述間隔板或分隔筒，用在其鑄包部分上有貫通孔的間隔板或分隔筒。
像以上說明的這樣，根據本發明，用石膏鑄造法，可以簡易且高效率低成本地製造可以從設置於在部分金屬模相互間所形成的間隙等的條口狀的跑氣縫把閉塞空間內的空氣向外部排出的條口跑氣式的輪胎成形用金屬模。


圖1是表示本發明(第1發明)的一個實施方式中的製造輪胎成形用金屬模的工序的工序順序的說明圖(a)～(d)。
圖2是表示本發明(第1發明)的一個實施方式中的製造輪胎成形用金屬模的工序的工序順序的說明圖(a)～(g)。
圖3是表示本發明(第1發明)的一個實施方式中的在總體鑄模中打入間隔板的工序的工序順序的說明圖(a)～(f)。
圖4是表示本發明(第1發明)的一個實施方式中的機械加工鑄件而製造輪胎成形用金屬模的工序的工序順序的說明圖(a)～(g)。
圖5是表示本發明(第1發明)的一個實施方式中所用的間隔板的透視圖，(a)示出有缺肉部的間隔板，(b)示出有刃部的間隔板。
圖6是表示本發明(第1發明)的一個實施方式中的把間隔板打入總體鑄模的透視圖。
圖7是表示本發明(第1發明)的一個實施方式中所用的彎曲加工的間隔板的透視圖。
圖8是表示由本發明(第1發明)的一個實施方式所形成的毛坯鑄件的透視圖。
圖9是表示取下由本發明(第1發明)的一個實施方式所形成的毛坯鑄件的工序的說明圖(a)和(b)。
圖10是表示本發明(第1發明)的一個實施方式中所用的彎曲加工成有根切的形狀的間隔板的透視圖。
圖11是表示由本發明(第1發明)的一個實施方式所形成的毛坯鑄件的剖視圖。
圖12是表示取下由本發明(第1發明)的一個實施方式所形成的毛坯鑄件工序的說明圖(a)和(b)。
圖13是表示從由本發明(第1發明)的一個實施方式所形成的鑄件取下毛坯鑄件的工序的說明圖(a)和(b)。
圖14是表示本發明(第1發明)的一個實施方式中的固定板狀構件的間隔板打入或鑄模的透視圖。
圖15是表示本發明(第1發明)的一個實施方式中的固定板狀構件的間隔板的透視圖。
圖16是由本發明(第1發明)的一個實施方式所形成的毛坯鑄件的剖視圖。
圖17是表示本發明(第1發明)的一個實施方式中的固定定位構件原型的間隔板打入的鑄模的透視圖。
圖18是表示固定圓錐形狀的定位構件原型的間隔板打入的鑄模的透視圖。
圖19是表示本發明(第1發明)的一個實施方式中的環形鑄件的正圓度與基準正圓度的俯視圖(a)和(b)。
圖20是表示本發明(第1發明)的一個實施方式中的使正圓度恢復的方法的剖視圖。
圖21是表示本發明(第1發明)的一個實施方式中的擴張矯正鑄件的直徑的工序的工序順序的剖視圖(a)～(c)。
圖22是表示本發明(第1發明)的一個實施方式中的擴張矯正後的毛坯鑄件的窄縫的剖視圖。
圖23是表示本發明(第1發明)的一個實施方式中的固定鋁合金板的毛坯鑄件的窄縫的俯視圖。
圖24是表示本發明(第1發明)的一個實施方式中的固定鋁合金板的毛坯鑄件的俯視圖。
圖25是表示本發明(第1發明)的一個實施方式中的縮小矯正鑄件的直徑的工序的工序順序的剖視圖(a)～(c)。
圖26是表示本發明(第1發明)的一個實施方式中的製造輪胎成形用金屬模的工序的工序順序的說明圖(a)～(h)。
圖27是表示本發明(第2發明)的一個實施方式中的製造輪胎成形用金屬模的工序的工序順序的說明圖(a)～(h)。
圖28是表示形成本發明(第2發明)的一個實施方式中所用的分隔筒的工序的透視圖。
圖29是表示本發明(第2發明)的一個實施方式中的把分隔筒打入鑄模的工序的透視圖。
圖30是表示本發明(第1發明)的一個實施方式中所用的組裝成環形的石膏鑄模的剖視圖。
圖31是表示由本發明(第1發明)的一個實施方式所形成的部分金屬模(扇形瓣)與反模型的透視圖。
圖32是表示應用本發明(第1發明)的一個實施方式的分瓣模型的輪胎成形用金屬模的製造方法中的把間隔板夾入鑄模的工序的工序順序的說明圖(a)和(b)。
圖33是表示所有實施方式中所製造的輪胎成形用金屬模的形狀的說明圖(a)和(b)。
圖34是表示第1實施例中的間隔板打入總體鑄模的狀態的說明圖，(a)是剖視圖，(b)是俯視圖。
圖35是表示第2實施例中所用的分隔筒的透視圖。
圖36是表示第2實施例中的分隔筒打入總體鑄模的狀態的說明圖，(a)是剖視圖，(b)是俯視圖。
圖37是表示第3實施例中的間隔板打入總體鑄模的狀態的說明圖，(a)是剖視圖，(b)是俯視圖。
圖38是表示第4實施例中的間隔板打入總體鑄模的狀態的說明圖，(a)是剖視圖，(b)是俯視圖。
圖39是表示第4實施例中所用的形成定位構件原型的工序的透視圖。
圖40是表示第5實施例中所用的形成定位構件原型的工序的透視圖。
圖41是表示第6實施例中所用的環形鑄件的剖視圖。
圖42是表示第7實施例中所用的環形鑄件的剖視圖。
圖43是把用歷來的石膏鑄造法的製造2P模型的輪胎成形用金屬模的工序表示成工序順序的說明圖(a)～(h)。
圖44是把用歷來的石膏鑄造法的製造分瓣模型的輪胎成形用金屬模的工序表示成工序順序的說明圖(a)～(j)。
圖45是把用歷來的石膏鑄造法的製造分瓣模型的輪胎成形用金屬模的另一種工序表示成工序順序的說明圖(a)～(g)。
圖46是把用歷來的壓鑄法的製造輪胎成形用金屬模的工序表示成工序順序的說明圖(a)～(f)。
圖47是表示具有根切形狀的壓鑄模與用它所製造的毛坯鑄件的剖視圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖具體地說明本發明(第1發明和第2發明)的輪胎成形用金屬模的製造方法的實施方式。
首先，就本發明(第1發明)的一個實施方式的輪胎成形用金屬模的製造方法進行說明。本實施方式的輪胎成形用金屬模的製造方法是，如圖1(a)中所示，形成作為其表面形狀有構成輪胎的表面形狀的一部分的形狀的多個部分鑄模1，如圖1(b)中所示，把多個部分鑄模1組合成輪胎的形狀而形成總體鑄模2，如圖1(c)中所示，用鑄框3圍住總體鑄模2，把熔液澆入總體鑄模2與鑄框3的間隙使之固化，藉此製造圖1(d)中所示的作為輪胎的翻轉模的輪胎成形用金屬模4的方法，其特徵在於，如圖2(a)中所示，在把多個部分鑄模1組合成輪胎的形狀而形成總體鑄模4之際，如圖2(b)和圖2(c)中所示，在組合成總體鑄模2的形狀的部分鑄模1的輪廓面的規定部位上，最好是橫跨外觀上易於空氣存留的封閉空間地把板厚0.08mm以下的間隔板5以保持間隔板5的一方的前端部離開鑄框3(圖1(c))的內表面10～50mm的距離的狀態沿垂直於部分鑄模1的輪廓面的方向打入固定另一方的前端部，隔開部分鑄模1，如圖2(d)中所示，把總體鑄模2設置於平臺6上，用鑄框3圍住，使熔液7澆入總體鑄模2與鑄框3的間隙使之固化，如圖2(e)中所示，以鑄包間隔板5的狀態鑄造作為總體鑄模2的翻轉模的鑄件8，機械加工所得到的鑄件8的外周面，如圖2(f)中所示，從鑄件8上取下間隔板5，把鑄件8分割成毛坯鑄件9，如圖2(g)中所示，在毛坯鑄件9相互間形成放氣用的與間隔板的板厚對應的間隙10的狀態下將毛坯鑄件9組合成輪胎的翻轉模形狀。
具體地說，首先，形成圖3(a)中所示的總體鑄模2。在本實施方式中，示出製造把輪胎的形狀上下2分割的2P模型的輪胎成形用金屬模用的總體鑄模2。作為形成總體鑄模2的材料，可以用發泡石膏或非發泡的石膏，特別是，因為在總體鑄模2中打入間隔板5(參照圖2(c))，所以最好是用在鑄模內部存在無數成為材料逃逸空間的氣泡的發泡石膏。由這種發泡石膏所形成的總體鑄模2在打入間隔板5(參照圖2(c))之際的阻力小，因將要靠所打入的間隔板5(參照圖2(c))所排出的石膏材料逃到氣泡內而不產生鑄模缺損。
接著，如圖3(b)和圖3(c)中所示，把由鋼材等組成的板材料11彎曲加工成想要的形狀，最好是橫跨外觀上空氣易於存留的閉塞空間，形成在圓周方向分斷總體鑄模2(參照圖3(a))用的間隔板5。作為此一間隔板5的厚度，最好是取為0.08mm以下，更好是取為0.005～0.08mm。在通過像這樣構成，所得到的輪胎成形用金屬模4(參照圖1(d))中，可以把由間隔板5所形成的間隙10(參照圖2(g))作為用來排出空氣的窄縫利用，並且可以防止輪胎原材料(生胎)進入窄縫。此外，作為這種間隔板5的材料，因為即使是0.08mm以下的板厚也具有可以容易插入總體鑄模2(參照圖3(a))的強度，可以比較廉價地得到板厚均一的板材，而且鑄包於鋁合金之際必須不熔損和熔附，所以作為合適例可以舉出鋼材或鎳合金。
此外，間隔板5雖然也可以不彎曲加工而以平板的狀態用，但是通過彎曲加工成想要的形狀，可以增加輪胎成形用金屬模4(圖1(d))中的排出空氣的窄縫部分的面積。
此外，在間隔板5的表面上，塗布碳類或一氮化硼類脫模劑，藉此可以從所得到的鑄件容易地取下間隔板5。
接著，如圖3(d)中所示，在組合成總體鑄模2的形狀的部分鑄模1的輪廓面的規定部上，把間隔板5以保持間隔板5的一方的前端部離開鑄框3(參照圖2(d))的內表面10～50mm的距離的狀態沿垂直於部分鑄模1的輪廓面的方向打入固定另一方的前端部。如果間隔板5的前端離鑄框3(參照圖2(d))的內表面不足10mm，則在鑄造時，在各間隔板5間熔液流動量或環內的熔液環流狀態中產生差異有時造成鑄造缺陷，此外，因為在鑄件的固化·冷卻收縮行為時，容易引起破損或形狀的變形故最好是不這樣。此外，如果超過50mm，則熔液的凝固時間變長有時產生鑄造缺陷，此外，因為鑄造時材料的損失過多故最好是不這樣。
間隔板5雖然可以原封不動地打入總體鑄模2，但是最好是用支架12等固定間隔板5，打入總體鑄模2。此外，也可以一邊給間隔板5賦予超聲波振動一邊進行打入。
如圖3(e)中所示，間隔板5向總體鑄模2的打入量只要是支持間隔板5所需最低限度就可以了。此外，打入位置取為分斷鑄模輪廓面，且將可以幾乎跨越整個區域分斷鑄件製品的位置。
如圖3(f)中所示，總體鑄模2的全圓周，也就是在本實施方式中跨越360°打入間隔板5。雖然在圖3(f)中，為了圖面的便利，間隔板5的個數畫得少些，但是不限定於此一個數，只要可以打入總體鑄模2，打入間隔板5的個數沒有限制。
接著，如圖4(a)中所示，把打入了間隔板5的總體鑄模2用鑄框3圍住，把熔液7澆入總體鑄模2與鑄框3的間隙進行鑄造。此時，在間隔板5與鑄框3內表面間最好是設有10～50mm左右的間隙，通過像這樣構成，可以確保鑄造時的正常的熔液流動，並且在鑄造後的鑄件8(參照圖2(f))中，可以確保靠間隔板5所分割的毛坯鑄件9(參照圖2(f))的連接力。在本實施方式中，作為熔液用液態鋁。
接著，如圖4(b)中所示，用高壓水洗淨等把總體鑄模2(參照圖4(a))擊碎去除，把所得到的鑄件8設置於車床13上，進行冒口的去除和產生背面側的形狀的加工。此時，如圖4(c)中所示，進行車削加工以便在所得到的鑄件8的一部分的部位上留出成為片連接部14的部分(鋁合金連接形狀部)。
接著，如圖4(d)中所示，一旦從車床13上取下鑄件8，就使此一鑄件8上下倒轉嵌入專用支架15，再次設置於車床13上，切削加工片連接部14。此一工序也可以採用車床，而採用銑床進行加工。
在鑄造中所鑄包的間隔板5如圖4(e)中所示，因為由與鋁合金等的鑄件8不熔附的材料來形成，所以如上所述可以通過切削去除片連接部14簡單地分離各毛坯鑄件(部分金屬模)9。把這樣做所得到的各毛坯鑄件9嵌入反模型製造輪胎成形用金屬模。
通過像這樣構成，如圖4(f)中所示，可以從在部分金屬模9相互間所形成的間隙10中所形成的窄縫狀的跑氣縫把閉塞空間內的空氣排出到外部條口跑氣式的輪胎成形用金屬模，不是像壓鑄法那樣個別地製造各毛坯鑄件9，而是可以通過用接近於輪胎成形用金屬模的最終形狀的總體鑄模2(參照圖3(a))的石膏鑄造法，簡易且高效低成本地製造。
此外，如圖5(a)中所示，本實施方式中所用的間隔板5也可以是在間隔板5的鑄模打入部上設有缺肉部16的形狀，或如圖5(b)中所示，是設有容易打入總體鑄模2(參照圖3(f))用的刃部17的形狀。
此外，如圖6中所示，作為間隔板5，也可以採用在制品部18側內設有貫通孔19的間隔板，並打入總體鑄模。成為在此一貫通孔19內經由所鑄造的連接部左右的毛坯鑄件9(參照圖4(f))連接的狀態。通過像這樣構成，即使結束外周面加工，也因為各毛坯鑄件9(參照圖4(f))以連接的環形狀態維持著，故在切削加工片連接部14(參照圖4(f))之際，就不用專用支架15(參照圖4(d))。切削加工後的毛坯鑄件9(參照圖4(f))的分離只要敲斷在此一貫通孔19內所形成的連接部就可以了。因此，貫通孔19的直徑可以在切削加工中也把毛坯鑄件9(參照圖4(f))保持成環形狀態，且簡單地敲斷的程度，例如最好是5～20mm左右。
此外，如圖7中所示，在採用對輪胎半徑方向，和圓周方向彎曲加工成沒有根切的形狀的間隔板5的場合，如圖8中所示，在所得到的輪胎成形用金屬模的各毛坯鑄件9的組合面20上沒有根切形狀，如圖9(a)和圖9(b)中所示，可以使各毛坯鑄件9在輪胎成形用金屬模的半徑方向A，和圓周方向B的某個方向上嵌合。
此外，如圖10中所示，在用僅在輪胎圓周方向上彎曲加工成有根切的形狀的間隔板5的場合，如圖11中所示，在所得到的輪胎成形用金屬模的各毛坯鑄件9的組合面20的圓周方向上有根切形狀，如圖12(a)和圖12(b)中所示，雖然可以使各毛坯鑄件9在輪胎成形用金屬模的半徑方向A上嵌合，但是在圓周方向B上不能脫開。
通過像這樣用有根切形狀的間隔板5(參照圖10)，在組裝毛坯鑄件9後，可以不進行來自外部的支持或固定等，把毛坯鑄件9間臨時接合成環狀，可以提高毛坯鑄件9的處置時的作業性。具體地說，可以把各毛坯鑄件9作為一塊容易地搬運。此外，因為在各毛坯鑄件9的組合面20(參照圖11)上可以容易地賦予複雜的曲面，所以可以把窄縫長度設定得長些，提高所獲得的輪胎成形用金屬模4(參照圖1)的排氣性能。但是，在製造2P模型的輪胎成形用金屬模4(參照圖1)之際，如果對360°全圓周設定根切形狀，則因為不能把鑄件3(參照圖4(c))模分解成毛坯鑄件9(參照圖4(e))，故如圖13(a)和圖13(b)中所示，鑄件3的至少一個毛坯鑄件9必須形成為使其兩端面成為平行的。
此外，為了形成部分鑄模1(參照圖1(a))所用的主模型(原型)可以原封不動地沿用已經製造了的輪胎成形用金屬模的主模型(原型)。
此外，在本實施方式中，如圖14中所示，間隔板5在除了總體鑄模2的表面部附近的被鑄包的部分的表面上，最好是固定具有可塑性並且對熔液沒有熔損、熔附的材質的板狀構件21。例如，作為板狀構件21，如圖15中所示，可以用把鋼材、鎳合金、或玻璃纖維類的絕熱材料等與間隔板5的形狀對應地彎曲加工的跑氣用輔助板21a。在用鋼材或鎳合金作為跑氣用輔助板21a的材料的場合，可以用電阻焊等與間隔板5接合，在用玻璃纖維類的絕熱材料的場合，可以靠水玻璃或矽酸乙酯類的粘接劑接合。
此外，如圖14中所示，在通過把板狀構件21所固定的間隔板5打入總體鑄模2而固定之際，並不把間隔板5的未被板狀構件21所覆蓋的部分完全打入，未被板狀構件21所覆蓋的部分打入在總體鑄模2的表面上殘餘0.5～2.0mm左右。通過像這樣構成，如圖16中所示，所得到的鑄件8的離外觀面22為2mm以下的範圍內的窄縫的寬度狹窄，其以外範圍內的窄縫的寬度可以加寬。為了防止在輪胎成形時生胎進入，只要外觀面22的最窄區域為窄的窄縫寬度就可以了，其以外的區域最好是成為儘可能寬的寬度尺寸，以便空氣流通順暢。
此外，在本實施方式中，如圖17中所示，打入總體鑄模2的間隔板5最好是以交叉於其所鑄包的部分的狀態固定對熔液不熔損、熔附的材質的定位構件原型23，在作為所得到的鑄件(未畫出)上所形成的定位構件原型23的翻轉模的凹部上插入與定位構件原型23同一形狀的定位構件原型而定位毛坯鑄件，組合成輪胎的翻轉模形狀。此時，定位構件原型23至少對輪胎的半徑方向，或圓周方向(切線方向)取為沒有根切的形狀。
形成定位構件原型23的材料只要是對鋁合金熔液不產生熔損、熔附等就可採用任何材料，例如，鋼材、鎳合金、石膏、陶瓷材料等。在用鋼材或鎳合金的場合，可以用電阻焊等與間隔板5接合，在用石膏或陶瓷材料的場合，可以用水玻璃或矽酸乙酯類的粘接劑與間隔板5接合。
用固定這種定位構件原型23的間隔板5製造的各毛坯鑄件9(參照圖4(e))在對應於定位構件原型23的範圍內具有作為定位構件原型的翻轉模的凹部，在此一凹部上插入與定位構件原型23同一形狀的定位構件原型，藉此可以容易地定位、固定各毛坯鑄件9(參照圖4(e))。雖然在本實施方式中，在間隔板5上固定著兩個定位構件原型23，但是定位構件原型23的個數和固定位置不限於此。此外，如圖18中所示，定位構件原型23的形狀未不僅限於板狀，也可以是圓錐形狀。
此外，在本實施方式中，在機械加工鑄件8(參照圖4(e))的外周面前，最好是靠外力使鑄件8(參照圖4(e))變形，矯正其外周面的正圓度。如果不矯正外周面的正圓度，就進行環形鑄件的背面加工而分割成毛坯鑄件9(參照圖4(e))，則環形鑄件9(參照圖4(e))的正圓度狀態以原封不動的形狀反映到毛坯鑄件9(參照圖4(e))，在毛坯鑄件9(參照圖4(e))的組裝工序中，則不得不一邊切削各個毛坯鑄件9(參照圖4(e))的背面部以矯正正圓度一邊組裝，不得不進行非常麻煩的作業。
因此，在把所得到的鑄件8(參照圖4(e))分割成毛坯鑄件9(參照圖4(e))前，測定外觀面的正圓度狀態，在其正圓度例如為，如圖19(a)中所示，對基準正圓度24有錯位的場合，對環形鑄件25施加外力，使之局部地變形，藉此如圖19(b)中所示，使環形鑄件25狀態下的正圓度特性比未加工狀態提高，此後進行外周加工分割成毛坯鑄件。作為提高正圓度的方法，可以適當地用使重物，例如砝碼從規定的高度落下的撞擊方式，或從規定的角度位置打下的振子式錘的打擊方式等的可以比較高精度控制動能的方法。圖19(a)和(b)示出減小該部位的半徑的場合。
圖20示出打擊環形鑄件25外周面，通過對環形鑄件25施加外力來恢復正圓度的方法之一例。把環形鑄件25配置於在架臺26上的規定的高度上，在此一環形鑄件25的內壁部上設置固定錘27，按每個固定錘，使環形鑄件25下落到架臺26上，使環形鑄件25的外周面部打擊架臺26的底面部，擴大該部位的半徑尺寸，矯正環形鑄件25的正圓度。如果用這種方法，則因為動能按環形鑄件25的自重與落下的高度的關係來定義，故只要掌握環形鑄件25的機械特性就能夠以比較高的精度矯正正圓度。圖20示出加大該部位的半徑的場合。
此外，在本實施方式中，如圖21(a)～(c)中所示，在機械加工鑄件25的外周面前，進行鑄件25的直徑的擴張矯正，並且，如圖23中所示，通過其外周面的機械加工分割成毛坯鑄件9，也可以把對應毛坯鑄件9相互間的間隔的增加量的壁厚的鋁合金板29固定於毛坯鑄件的側面。
具體地說，如圖21(a)中所示，測定通過鑄造所得到的鋁合金制的環形鑄件25的外觀面各部分的直徑(內徑)，其測定結果，例如，在d1和d2小於目標尺寸，超過允許公差的場合，如圖21(b)中所示，切削去除環形鑄件25的冒口部分30等所需最低限度的外周部分後，如圖21(c)中所示，用凸輪式擴張器28等內徑擴張機，使環形鑄件25的內徑擴張。作為凸輪式擴張器28以外的內徑擴張方法，雖然省略了圖示，但是有把環形鑄件升溫到規定溫度在因熱膨脹使內徑擴張的狀態下，把由室溫狀態的鋼材等所形成的約束環嵌入內徑側，每個環形鑄件，在被冷卻到室溫後，去除約束環而擴張內徑的熱力循環法等。
此後，與圖2(e)～(g)所示的工序同樣，分割環形鑄件9。在把這樣做所得到的毛坯鑄件9嵌入反模型而組裝的場合，如圖22中所示，由鄰接的毛坯鑄件9所構成的片間窄縫寬度(內徑擴張後的片位置)T1變得大於目標尺寸(內徑擴張前的片位置)T0，有時超出允許誤差範圍。
在這種場合，如圖23中所示，在相鄰配置的至少一方的毛坯鑄件9的側面上，緊貼、固定窄縫寬度尺寸增大量(T1-T0)的壁厚的鋁合金板29，沿花紋調整從外觀面22露出的量的鋁合金板29。作為粘貼、固定方法，可以用摩擦熔融接合(Friction Stirring Wold)等。但是，在此一場合，在對輪胎寬度方向具有有限的角度的窄縫中，因為變得比目標尺寸T0要窄，故僅在該部位用化學蝕刻(化學腐蝕加工)等去除壁厚。
如令直徑擴張量為ΔD，環形的圓周方向片分割數為N，則前述窄縫寬度增大量ΔW的理論值可以用下述式(1)來計算。
ΔW＝ΔD×π/N (1)如前述式(1)中所示，在減小直徑擴張量ΔD，加大環形鑄件25(參照圖21(a))的圓周方向片分割數N的場合，窄縫寬度增大量ΔW往往成為極小的值，在這種場合，如圖24中所示，把多個毛坯鑄件9看成一個片，加厚夾住的鋁合金板29的板厚可以提高作業性。
在上述這種毛坯鑄件9間有必要夾住按窄縫寬度增大量的鋁合金板29，基本上，通過直徑擴張矯正環形鑄件25(參照圖21(a))，僅是窄縫寬度尺寸脫離作為目標值的0.005～0.08mm左右的場合。因為通常，直徑擴張量ΔD為0.1～1.0mm左右，環形鑄件25(參照圖21(a))的圓周方向片分割數為50～200左右，所以片間窄縫寬度增大量的理論值成為0.002～0.062mm。例如，如果把打入總體鑄模2(參照圖3(f))的間隔板5(參照圖3(f))的板厚取為0.05mm，則只要直徑擴張量ΔD為0.5mm以下，因為環形鑄件25狀態下在進行直徑擴張矯正階段，窄縫寬度尺寸成為目標值的範圍內故沒有必要在毛坯鑄件9間夾住鋁合金板29。在不得不加厚打入總體鑄模2(參照圖3(f))的間隔板5(參照圖3(f))的板厚，減少環形鑄件25(參照圖21(a))的圓周方向片分割數的場合使大的直徑擴張量成為必要的場合，因為窄縫寬度尺寸加大，故必須夾住鋁合金板29，調整窄縫寬度。
此外，在本實施方式中，如圖25(a)～(c)中所示，也可以在機械加工環形鑄件25的外周面前，進行環形鑄件25的直徑的縮小矯正，並且通過其外周面的機械加工分割成毛坯鑄件。
例如，如圖25(a)中所示，測定通過鑄造所得到的鋁合金制的環形鑄件25的外觀面部各部的直徑(內徑)，在其測定結果，例如，d1和d2大於目標尺寸，超出允許公差的場合，如圖25(b)中所示，切削去除環形鑄件25的冒口部分30等，把外周面機械加工成錐形後，如圖25(c)中所示，在室溫的狀態下，把環形鑄件25固定於平臺31上，在固定了的環形鑄件25的外周部上配置其內周面具有與環形鑄件25的外周部同一形狀的由鋼材等所形成的約束環32，把它們投入熱處理爐。環形鑄件25的直徑縮小因為利用環形鑄件25與約束環32的熱膨脹率之差，所以可以用環形鑄件25的內徑、溫度設定、和保持時間來管理直徑縮小量。
此後，與圖2(e)～(g)中所示的工序同樣，分割環形鑄件25。通過像這樣構成，各個毛坯鑄件9在圓周方向產生壓縮塑性變形，可以得到想要的大小的輪胎成形用金屬模。此外，鑄包於環形鑄件25的材料間隔板5如果是由鋼材或鎳合金所形成，則因為材料間隔板5幾乎不產生壓縮塑性變形，故可以原封不動維持片間窄縫寬度尺寸，僅減小環形鑄件25的直徑。
接下來，就本發明(第1發明)的另一個實施方式的輪胎成形用金屬模的製造方法進行說明。
本實施方式的輪胎成形用金屬模的製造方法，首先，如圖26(a)中所示，把多個部分鑄模41組合成輪胎的形狀形成總體鑄模42。此一總體鑄模42可以用與圖2(a)中所示的總體鑄模2同樣的方法和材料來形成。
接著，如圖26(b)中所示，以鋼材或鎳合金為材料形成板厚0.08mm以下的間隔板43。在間隔板43上設置至少一個貫通孔44。
接著，如圖26(c)中所示，在總體鑄模42上，水平地打入並固定間隔板43，隔開部分鑄模41。此時，以保持間隔板43的前端部離鑄框的內表面10～50mm的距離的狀態，垂直於部分鑄模43的輪廓面地固定。如圖26(d)中所示，對總體鑄模42的全圓周同樣地固定間隔板43，隔開所有的部分鑄模4 1。此時，最好是鄰接的間隔板43間的間隙或凹凸等極小。
接著，如圖26(e)中所示，把總體鑄模42設置於平臺45上，用鑄框46圍住，把熔液47澆入總體鑄模42與鑄框46的間隙並使之固化，以鑄包間隔板43的狀態鑄造作為總體鑄模42的翻轉模的鑄件。
接著，如圖26(f)中所示，用車床49機械加工所得到的鑄件48的外周面。
接著，如圖26(g)中所示，從機械加工了的鑄件48的外周側用塑料錘等使之振動而分割成毛坯鑄件50。在本實施方式中，因為由間隔板43所分斷的毛坯鑄件50靠貫通孔51部分地一體化，故在圖26(f)中所示的機械加工之際可以完全切削成為剩餘部分的外周面。此後，如圖26(h)中所示，取下鑄入的間隔板43(參照圖26(d))，把各毛坯鑄件50固定於反模型52製造輪胎成形用金屬模53。
通過像這樣構成，用石膏鑄造法，可以簡易且高效率低成本地製造可以從設置於毛坯鑄件(部分金屬模)50相互間所形成的間隙等的窄縫狀的跑氣縫把閉塞空間內的空氣向外部排出的條口跑氣式輪胎成形用金屬模53。
此外，也可以在本實施方式中所用的間隔板43(參照圖26(b))上設置圖14中所示的板狀構件21，或圖17中所示的定位構件原型23。
此外，在本實施方式中，也可以並用圖19(a)～圖26(b)中所示的那種矯正環形鑄件25的外周面的正圓度的方法等。
接下來，就本發明(第2發明)的一個實施方式的輪胎成形用金屬模的製造方法進行說明。本實施方式的輪胎成形用金屬模的製造方法，首先，如圖27(a)中所示，將多個部分鑄模61組合成輪胎的形狀，形成總體鑄模62。總體鑄模62可採用與圖2(a)所示的總體鑄模2相同的方法和材料形成。然後，如圖2)(b)所示，在組合成總體鑄模62的形狀的部分鑄模61的輪廓面的規定部位上，以保持分隔筒63的前端部離鑄框的內表面10～50mm的距離的狀態，沿垂直於部分鑄模61的輪廓面的方向打入並固定壁厚0.08mm以下的分隔筒63，劃分部分鑄模61的一部分。此一工序跨越總體鑄模62的全圓周進行。
此外，作為這種分隔筒63的材料，由於必須是0.08mm以下的板厚也具有可以容易插入總體鑄模62的強度，可以比較廉價地得到板厚均一的板材，而且鑄包於鋁合金之際必須不熔損和熔附的材料，所以作為合適例可以舉出鋼材或鎳合金。
此外，在分隔筒63的表面上，塗布碳類或一氮化硼類脫模劑，藉此可以從所得到的鑄件容易地取下。
接著，如圖27(c)中所示，用鑄框64圍住打入了分隔筒63的總體鑄模62，把熔液65澆入總體鑄模62與鑄框64的間隙進行鑄造。此時，在分隔筒63與鑄框64內表面間最好是設有10～50mm左右的間隙。通過像這樣構成，可以確保鑄造時的正常的熔液流動，並且在鑄造後的鑄件中，可以確保靠分隔筒63所分割的毛坯鑄件的連接力。在本實施方式中，作為熔液65用液態鋁。
如圖27(d)中所示，用高壓水洗淨等把總體鑄模擊碎去除，把所得到的鑄件66設置於車床，進行冒口的去除和產生背面側的形狀的加工。
如圖27(e)～(h)中所示，從加工成想要的形狀的鑄件66分離分隔筒63，和由分隔筒63所劃分的小劃分鑄件67，把鑄件66與小劃分鑄件67固定於反模型(未畫出)而形成輪胎成形用金屬模。在本實施方式中，與分隔筒63的壁厚對應的間隙68成為跑氣用的窄縫。
通過像這樣構成，用石膏鑄造法，可以簡易且高效率低成本地製造可以從設置於部分金屬模相互間所形成的間隙等的窄縫狀的跑氣縫把閉塞空間內的空氣向外部排出的條口跑氣式輪胎成形用金屬模。
上述分隔筒63如圖28中所示，可以通過把板狀的構件69一邊靠緊彎曲模70一邊彎曲加工來形成。通過像這樣形成，如圖29中所示，可以在把彎曲模70配置於分隔筒63上的狀態下，把分隔筒63打入總體鑄模62，向總體鑄模62的打入變得容易，並且可以有效地防止分隔筒63的變形。
雖然在圖29中示出分隔筒63的劃分面71加工成方形的分隔筒63，但是不限於此，劃分面71也可以彎曲加工成圓形、橢圓等曲線形，或其他的多邊形。此外，分隔筒63的側面形狀彎曲加工成沒有根切。
此外，在本實施方式中，也可以並用圖19(a)～圖26中所示的矯正環形鑄件25的外周面的正圓度的方法等。
雖然在至此說明的本發明(第1發明和第2發明)各實施方式中，就用石膏鑄造法的製造方法進行了說明，但是也可以應用歷來所用的陶瓷模型法等製造方法製造輪胎成形用金屬模。例如，在用陶瓷模型法的場合，與石膏鑄模相比，陶瓷鑄模機械強度高，在不能把間隔板等打入鑄模的場合，通過用在片鑄模間夾住的方法，可以原封不動地採用本發明。此外，雖然一環量的同時鑄造是困難的，但是也可以把本發明用於壓鑄法。
此外，本發明(第1發明)可以對條口跑氣式以外的分瓣模型的輪胎成形用金屬模的製造方法加以應用。具體地說，在扇形瓣端面上不留出剩餘部分地製造鑄件的方法中，如圖30中所示，把間隔板73打入組裝成環狀的石膏鑄模的各扇形瓣的端面72，從所得到的環形鑄件拔掉間隔板73，藉此可以容易地把圖46中所示的分瓣模型的輪胎成形用金屬模分割成各毛坯鑄件77。通過像這樣構成，可以省略在歷來的製造方法中進行的機械加工環形鑄件的扇形瓣的端面72切斷的工序。
但是，在此一場合，間隔板73的板厚有必要取為扇形瓣端面間隙量。所謂扇形瓣端面間隙，如圖31中所示，是指部分金屬模(扇形瓣)74與反模型75的熱膨脹量差。例如在由鋁合金形成部分金屬模74，由鐵類材料形成反模型75的場合，通常，由於部分金屬模74向反模型75上的組裝(裝配)加工作業在室溫下進行，而實際的輪胎成形在加熱到150～200℃的狀態下進行，故在室溫下進行組裝加工的時刻，如果以沒有間隙地緊密接觸的狀態精加工部分金屬模74的端面76，則在輪胎成形時的使用溫度(150～200℃)下，因為鋁合金制的部分金屬模74一方進行更大的熱膨脹，故部分金屬模74的端面76從反模型75露出，成為優先地受到面壓。因此，由強度低的鋁合金形成的部分金屬模74就容易先產生塌角、塌邊等變形。
此一扇形塊端面間隙雖然也與輪胎成形用金屬模的內徑或鋁合金材質有關，但是在通常的分瓣模型中，每一處扇形塊端面間隙設定0.15～0.30mm左右的寬度。
因此，應用本發明(第1發明)，在如上所述不進行機械加工，僅靠從毛坯鑄件拔掉隔離板73而分割成各毛坯鑄件製造輪胎成形用金屬模的場合，最好是用相當於扇形塊端面間隙量的厚度的隔離板73，具體地說，是為厚度0.15～0.30mm左右的隔離板。
此外，在像這樣製造輪胎成形用金屬模的場合，如圖30中所示，因為隔離板73的厚度加厚，所以最好從把隔離板73打入部分鑄模77的方式變更到圖32(a)和圖32(b)中所示、把隔離板73打入部分鑄模77的方式。如果像這樣構成，可以防止因打入隔離板73引起的部分鑄模77的缺損的發生，並且可以防止打入隔離板73的部位的花紋錯位的發生。此外，即使在扇形瓣端面上掛著刀槽花紋刀片(未畫出)的場合，在扇形瓣分割後，也沒有必要進行刀槽花紋刀片(未畫出)的鑄包部的加固。因此，在總體鑄模階段，可以嚴密地定義所分割的刀槽花紋刀片(未畫出)的形狀和尺寸，使鑄包部的形狀變化，可以容易地提高鑄包強度。
實施例以下，通過實施例更具體地說明本發明，但是本發明不受這些實施例的限制。通過所有實施例，形成圖33(a)和圖33(b)中所示的那種有外觀面81的輪胎成形用金屬模80。此一輪胎成形用金屬模80是輪胎尺寸為205/60R13的2P模型式，按S，M，L三種基本間距由S間距9個，M間距9個，L間距6個計24個間距的部分金屬模構成。此外，不進行刀槽花紋刀片等的鑄包。
此外，作為輪胎成形用金屬模80的基本製法用石膏鑄造法，把設定收縮率取為11/1000～15/1000，因各部位而多少變化。石膏鑄模的材料用按混水率70重量％，發泡增量60％調合USG公司制的ハイドロパ-ム發泡石膏的材料。鑄造用合金用AC4C合金(7％Si、1％Cu、0.5％Fe、0.4％Mg、其餘Al)，鑄造方法取為重力鑄造(流入方式)。
(第1實施例)如圖34(a)和圖34(b)中所示，形成三種間隔板82a、82b、82c，各24個，合計72個，打入把部分鑄模組裝成環狀的總體鑄模84的規定部位。各間隔板82a、82b、82c用厚度0.04mm的SUS630(不鏽鋼)，對金屬模製品部85外周每次加大5mm地形成，彎曲加工成各種間隔板82a、82b、82c的彎曲寬度為W1≈30mm，W2≈40mm，W3≈50mm，用由化學木(合成木材)製作的支架(未畫出)夾住彎曲加工了的間隔板82a、82b、82c，一邊施加超聲波振動一邊打入總體鑄模84。此外，在打入總體鑄模84前，在各間隔板82a、82b、82c的表面上塗布石墨塗料。此外，用生石膏修正打入各間隔板82a、82b、82c引起的總體鑄模84的缺損。
這樣一來，再次乾燥打入各間隔板82a、82b、82c的狀態的總體鑄模84，在離各間隔板82a、82b、82c的端部大約40mm的位置上配置環狀的鑄框(鑄鋼製)，鑄造AC4C合金熔液(670°)。所得到的鑄件經過與圖2(d)～(f)中所示的工序同樣的工序進行外周加工，分割成72個毛坯鑄件。
以縱橫10mm，厚度0.04mm的量儀鋼板作為隔板將這樣製造的毛坯鑄件夾入規定的反模型進行組裝，製造輪胎成形用金屬模80(參照圖33(a))。所得到的輪胎成形用金屬模80(參照圖33(a))鑄包間隔板82的部位成為0.03～0.05mm左右的均一的窄縫，具有良好的跑氣特性。
(第2實施例)如圖35中所示，用厚度0.04mm的SUS631(不鏽鋼)，形成24個劃分面(端面)87為30×30mm，縱長方向的長度為60～70mm的分隔筒86。
如圖36(a)和圖36(b)中所示，以一個間距一個的比率把分隔筒86打入組裝成環狀的總體鑄模84，然後與第1實施例同樣地進行鑄造。
機械加工所得到的鑄件的外周面，分離由分隔筒86所包圍的部位，僅弄破拋棄分隔筒86後，組裝於反模型中而製造輪胎成形用金屬模80(參照圖33(a))。像這樣製造的輪胎成形用金屬模80(參照圖33(a))由分隔筒86所劃分的部位成為0.04～0.05mm寬的方形的閉空間窄縫，具有良好的跑氣特性。
(第3實施例)本實施例，在與圖34(b)中所示的間隔板82同樣構成的間隔板82上，如圖37(a)和圖37(b)中所示，在鑄包部側，在離總體鑄模84的表面大約3mm的位置上，用厚度1mm的陶瓷纖維制的跑氣用的粘貼了缺肉部88，除此之外，用與第1實施例同樣的方法製造輪胎成形用金屬模80(參照圖33(a))。像這樣所得到的輪胎成形用金屬模80(參照圖33(a))在離外觀面3mm內側形成寬約2mm的跑氣部，具有良好的跑氣特性。
(第4實施例)本實施例，在與圖34(b)中所示的間隔板82同樣構成的間隔板82上，如圖38(a)和圖38(b)中所示，在Sh(軸肩)側，CL(中心線)側設置各一個定位構件原型89，除此之外，用與第1實施例同樣的方法製造輪胎成形用金屬模80(參照圖33(a))。Sh側的定位構件原型89a如圖39(a)和圖39(b)中所示，把SUS631(不鏽鋼)的三個角構件90a、90b、90c在石平臺上組裝成同一平面形狀，用水玻璃水溶液粘接而形成。此外，CL側的定位構件原型89b如圖40(a)和圖40(b)中所示，把SUS631(不鏽鋼)的三個角構件90d、90e、90f在石平臺上組裝成同一平面形狀，用水玻璃水溶液粘接而形成。此外，對間隔板82的固定也用水玻璃水溶液來進行。
所得到的輪胎成形用金屬模80(參照圖33(a))因為定位構件原型89所鑄包的部位有鑄出的暗榫槽，故通過把與定位構件原型89同一形狀的組裝用暗榫嵌入鑄出的暗榫槽可以容易地固定各部分金屬模(毛坯金屬模)。
(第5實施例)用與第1實施例同樣的方法鑄造環形鑄件，測定環形鑄件的正圓度時為0.25mm。通過振子式錘的衝擊負載從外側敲擊此一環形鑄件的半徑大的部位而把正圓度矯正到0.15mm，機械加工矯正了的環形鑄件的外周面而製造輪胎成形用金屬模80(參照圖33(a))。此一輪胎成形用金屬模80(參照圖33(a))的正圓度為0.18mm，正圓度較高。
(第6實施例)把第1實施例中用的總體鑄模組裝成直徑減小0.4mm，用此一總體鑄模由與第1實施例同樣的方法鑄造環形鑄件。如圖41中所示，切斷所得到的環形鑄件91的冒口部分，把背面部機械加工成帶有20mm左右餘量後，用凸輪式擴張器(參照圖21(c))擴張矯正環形鑄件91的上部92和下部93的內部。機械加工此一環形鑄件91的外周面並分割成毛坯鑄件後，納入反模型而製造輪胎成形用金屬模80(參照圖33(a))。
使內徑擴張前的環形鑄件91從圖面尺寸的平均內徑偏離為0.5～0.6mm，其正圓度為0.25mm，與此相反，使內徑擴張後的鑄件91，從圖面尺寸的平均內徑偏離為0.1～0.2mm，其正圓度為0.18mm。
根據本實施例，即使在製作出內徑小的環形鑄件91的情況下，通過上述的內徑擴張矯正，也容易製造所希望的輪胎成形用金屬模80(參照圖33(a))。
(第7實施例)把第1實施例中用的總體鑄模組裝成直徑加大0.4mm，用此一總體鑄模由與第1實施例同樣的方法鑄造環形鑄件。如圖42中所示，切斷所得到的環形鑄件94的冒口部分，把背面部95機械加工成相對垂直方向具有10°傾斜的狀態。把機械加工了的環形鑄件94嵌入固定於具有與其背面部同一內面形狀的鑄鋼製的環，在設定成300℃的熱處理爐中加熱2小時。然後以固定於鑄鋼製的環的狀態空氣冷卻，進行環形鑄件94的內徑縮小矯正。
內徑縮小矯正前的環形鑄件94從圖面尺寸的平均內徑偏離為0.2～0.3mm，其正圓度為0.25mm，與此相反，內徑縮小矯正後的鑄件94，從圖面尺寸的平均內徑偏離成為0.1～0.2mm，其正圓度為0.26mm。
如果用本實施例，則即使在作成內徑大的環形構件94，也可以通過上述內徑縮小矯正，容易地製造想要的形狀的輪胎成形用金屬模80(參照圖33(a))。
權利要求
1.一種輪胎成形用金屬模的製造方法，是形成作為其表面形狀而具有構成輪胎的表面形狀的一部分的形狀的多個部分鑄模，把多個前述部分鑄模組合成前述輪胎的形狀而形成總體鑄模，用鑄框圍住前述總體鑄模，把熔液澆入前述總體鑄模與前述鑄框的間隙使之固化，藉此製造作為前述輪胎的翻轉模的輪胎成形用金屬模的方法，其特徵在於，在組合成前述總體鑄模的形狀的前述部分鑄模的輪廓面的規定部位上，把板厚0.08mm以下的間隔板以保持前述間隔板的一方的前端部離開前述鑄框的內表面10～50mm的距離的狀態沿垂直於前述部分鑄模的輪廓面的方向打入固定另一方的前端部，隔開前述部分鑄模，使前述熔液澆入前述總體鑄模與前述鑄框的間隙固化，以鑄包前述間隔板的狀態鑄造作為前述總體鑄模的翻轉模的鑄件，機械加工前述鑄件的外周面，從前述鑄件上取下前述間隔板，把前述鑄件分割成毛坯鑄件，在前述毛坯鑄件相互間形成放氣用的與前述間隔板的板厚對應的間隙的狀下將前述毛坯鑄件組合成前述輪胎的翻轉模形狀。
2.一種輪胎成形用金屬模的製造方法，是形成作為其表面形狀而具有構成輪胎的表面形狀的一部分的形狀的多個部分鑄模，把多個前述部分鑄模組合成前述輪胎的形狀而形成總體鑄模，用鑄框圍住前述總體鑄模把熔液澆入前述總體鑄模與前述鑄框的間隙使之固化，藉此製造作為前述輪胎的翻轉模的輪胎成形用金屬模的方法，其特徵在於，在組合成前述總體鑄模的形狀的前述部分鑄模的輪廓面的規定部位上，把板厚0.08mm以下的分隔筒以保持前述分隔筒的一方的前端部離開前述鑄框的內表面10～50mm的距離的狀態沿垂直於前述部分鑄模的輪廓面的方向打入固定另一方的前端部，隔開前述部分鑄模的一部分，使前述熔液澆入前述總體鑄模與前述鑄框的間隙固化，以鑄包前述分隔筒的狀態鑄造作為前述總體鑄模的翻轉模的鑄件，機械加工前述鑄件的外周面，從前述鑄件上取下前述分隔筒，把前述鑄件分割成毛坯鑄件，在前述毛坯鑄件相互間形成放氣用的與前述分隔筒的壁厚對應的間隙的狀態下將前述毛坯鑄件組合成前述輪胎的翻轉模形狀。
3.權利要求1或2中所述的輪胎成形用金屬模的製造方法，其中前述間隔板或前述分隔筒在除了前述鑄模的表面部附近的鑄包部分的表面上，固定具有可塑性並且對前述熔液沒有熔蝕、熔附的材質的板狀構件。
4.權利要求1～3中的任何一項中所述的輪胎成形用金屬模的製造方法，其中前述間隔板或前述分隔筒以交叉於其鑄包部分的狀態，固定前述對熔液沒有熔蝕、熔附的材質的定位構件原型，作為在前述鑄件上所形成的前述定位構件原型的翻轉模的凹部上插入與前述定位構件原型同一形狀的定位構件而定位前述毛坯鑄件，組合成前述輪胎的翻轉模形狀。
5.權利要求1～4中的任何一項中所述的輪胎成形用金屬模的製造方法，其中在機械加工前述鑄件的外周面前，靠外力使前述鑄件變形，矯正其外周面的正圓度。
6.權利要求1～5中的任何一項中所述的輪胎成形用金屬模的製造方法，其中在機械加工前述鑄件的外周面前，進行前述鑄件的直徑的擴張矯正，並且通過其外周面的機械加工分割成前述毛坯鑄件，把對應前述毛坯鑄件相互間的前述間隔的增加量的壁厚的鋁合金板固定於前述毛坯鑄件的側面上。
7.權利要求1～5中的任何一項中所述的輪胎成形用金屬模的製造方法，其中在機械加工前述鑄件的外周面前，進行前述鑄件的直徑的縮小矯正，並且通過其外周面的機械加工分割成前述毛坯鑄件。
8.權利要求1～7中的任何一項中所述的輪胎成形用金屬模的製造方法，其中作為前述部分鑄模，用由發泡石膏材料製成的鑄模。
9.權利要求1～8中的任何一項中所述的輪胎成形用金屬模的製造方法，其中作為前述間隔板或分隔筒，用由鋼板或鎳合金製成的間隔板或分隔筒。
10.權利要求1～9中的任何一項中所述的輪胎成形用金屬模的製造方法，其中作為前述間隔板或分隔筒，用在其鑄包部分上有貫通孔的間隔板或分隔筒。
全文摘要
輪胎成形用金屬模的製造方法，可用石膏鑄造法簡易且高效低成本地製造可從設置於部分金屬模相互間所形成的間隙等的條口狀跑氣縫向外部排出閉塞空間內的空氣的條口跑氣式的輪胎成形用金屬模，在組合成總體鑄模(2)的形狀的部分鑄模(1)的輪廓面的規定部位上，把板厚0.08mm以下的間隔板(5)以保持間隔板(5)的一個前端部離開鑄框(3)的內表面10～50mm的狀態沿垂直於部分鑄模(1)的輪廓面的方向打入固定另一個前端部，以隔開部分鑄模(1)的狀態鑄造，從得到的鑄件(8)上取下間隔板(5)分割成毛坯鑄件(9)，在毛坯鑄件(9)相互間形成放氣用的與間隔板的板厚對應的間隙(10)的狀態下將毛坯鑄件(9)組合成輪胎的翻轉模形狀。
文檔編號B29C33/10GK1472020SQ0314955
公開日2004年2月4日 申請日期2003年7月11日 優先權日2002年7月12日
發明者石原泰之 申請人:日本礙子株式會社