МАТРИЦА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЕС
FEMALE DIE FOR MAKING WHEELS

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к производству полиуретановых автомобильных шин с упругими спицами.
Автомобильная шина - это один из наиболее важных элементов колеса. Шина обеспечивает контакт транспортного средства с дорожным полотном и предназначена для поглощения незначительных колебаний, вызываемых несовершенством дорожного покрытия, компенсации погрешности траекторий колес, реализации и восприятия сил, возникающих в пятне контакта. В настоящее время растет популярность шин из эластичного полиуретана особой конструкции, в которых оптимальные сглаживающие и поглощающие свойства достигаются за счет конструкции упругих спиц.
Известна автомобильная шина из эластичного полиуретана с упругими деформируемыми спицами [патент RU №2397877, МПК В60В 9/26], наружное кольцо которой выполнено переменным по толщине с увеличением этой толщины от спиц к серединам частей кольца, расположенным в промежутках между спицами. Каждая из упругих спиц в профиль разделяется фигурным отверстием в области крепления к наружному кольцу на две части.
Также известно колесо транспортного средства с упругими спицами [патент RU №2336178, МПК В60В 9/00], состоящее из внутреннего и наружного ободьев, соединенных между собой упругими элементами, расположенными в два ряда. Упругие спицы выполнены из полиуретана переменной толщины, плавно уменьшающейся от краев к середине, и по ширине в поперечном сечении имеют форму кольцевого сектора или полумесяца, вместе с наружным и внутренним ободьями образуют в поперечной плоскости колеса кольцеобразный профиль.
Недостатком конструкций является большая вероятность скопления грязи, камней и других инородных тел между спицами.
Известна пресс-форма для изготовления автомобильной шины из эластичного полиуретана с упругими деформируемыми спицами [патент RU №2413611, МПК B22D 17/20, B29D 30/66, В29С 43/36, В29С 33/44]. Внутренние элементы формы, предназначенные для формирования боковых поверхностей упругих деформируемых спиц, выполнены внутри полыми, что позволяет крепить к ним с помощью метизов с возможностью разборки и извлечения после заливки полиуретаном элементы, образующие в спицах фигурные отверстия.
Недостатком является сложность и высокая трудоемкость установки в форму формообразующих элементов, а также их извлечения после отверждения полиуретана.
Технический результат заключается в снижении вероятности скопления инородных тел между спицами, в обеспечении возможности изготовления наружного кольца сложной формы, уменьшении трудоемкости извлечения готовой автомобильной шины без разрушения матрицы, а также повышении технологичности изготовления автомобильной шины из полиуретана методом литья.
Технический результат по автомобильной шине из эластичного полиуретана с упругими спицами, соединяющими между собой наружное кольцо с протектором и внутреннее кольцо, закрепленное на металлическом ободе колеса, достигается тем, что профиль наружного кольца выполнен переменным по толщине с увеличением этой толщины от торцов кольца к его средней части.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображено колесо с шиной из эластичного полиуретана с упругими спицами в разрезе, на фиг.2 - внутренние формообразующие элементы, на фиг.3 - внутренние формообразующие элементы в сборе, на фиг.4 - вид матрицы сверху.
Колесо состоит из колесного диска 1 и шины, которая, в свою очередь, состоит из упругих спиц 3, соединяющих между собой наружное 4 кольцо с протектором и внутреннее кольцо 2, закрепленное на металлическом ободе колеса. В профиль наружное кольцо 4 выполнено переменным по толщине с увеличением этой толщины от торцов кольца к его средней части. Каждая из упругих спиц 3 в профиль разделяется фигурным отверстием в области крепления к наружному кольцу 4 на две части.
При качении колеса по бездорожью и глубокому снегу переменный профиль наружного кольца шины способствует самоочищению пространства между спицами от грязи, снега и других посторонних предметов.
Технический результат по матрице для изготовления колес с шиной с упругими спицами из эластичного полиуретана, выполненной разъемной, содержащей в своей конструкции днище, крышку, колесный диск, внутренние формообразующие элементы, наружное кольцо, достигается тем, что ее внутренние элементы, предназначенные для формирования боковых поверхностей упругих деформируемых спиц, выполнены разъемными в плоскости, совпадающей с плоскостью качения колеса, а элементы, образующие в спицах фигурные отверстия, соединены с элементами для формирования боковых поверхностей упругих спиц с помощью прямоугольных выступов и отверстий.
При изготовлении колеса методом литья полиуретана применяется матрица, которая состоит из днища 8 и крышки 10 с отверстиями 12 под штифты 11, колесного диска 1, внутренних верхних 5 и нижних 6 элементов, внутренних элементов 7, образующих в спицах фигурные отверстия, наружного кольца 9. Внутренние элементы верхние 5 и нижние 6, предназначенные для формирования боковых поверхностей упругих деформируемых спиц, выполнены разъемными в плоскости, совпадающей с плоскостью качения колеса, а элементы 7, образующие в спицах фигурные отверстия, соединены с элементами 5 и 6 для формирования боковых поверхностей упругих спиц с помощью прямоугольных выступов и отверстий.
В матрицу устанавливают колесный диск 1, наружное кольцо 9 и внутренние нижние формообразующие элементы 6. Фиксация перечисленных элементов на днище осуществляется штифтами. Затем устанавливают внутренние элементы 7 прямоугольными выступами в прямоугольные отверстия внутренних нижних формообразующих элементов.
Затем на внутренние нижние 6 формообразующие элементы устанавливают внутренние верхние 5. Устанавливается крышка 10. В собранную матрицу под давлением заливается жидкий полиуретан.
Использование разъемных формообразующих элементов позволяет изготовить наружное кольцо шины сложной формы и разобрать матрицу без ее разрушения.