汽車輪胎模具設計制造方法與流程

本發明涉及模具設計技術領域，尤其涉及一種汽車輪胎模具設計制造方法。

背景技術：

輪胎是在各種車輛或機械上裝配的接地滾動的圓環形彈性橡膠制品，通常安裝在金屬輪輞上，能支承車身，緩沖外界沖擊，實現與路面的接觸并保證車輛的行駛性能，輪胎常在復雜和苛刻的條件下使用，它在行駛時承受著各種變形、負荷、力以及高低溫作用，因此必須具有較高的承載性能、牽引性能、緩沖性能，同時，還要求具備高耐磨性和耐屈撓性，以及低的滾動阻力與生熱性，世界耗用橡膠量的一半用于輪胎生產，可見輪胎耗用橡膠的能力。輪胎通常由外胎、內胎、墊帶3部分組成。也有不需要內胎的，其胎體內層有氣密性好的橡膠層，且需配專用的輪輞。世界各國輪胎的結構，都向無內胎、子午線結構、扁平(輪胎斷面高與寬的比值小)和輕量化的方向發展。

汽車輪胎模具設計的成功與否直接決定著輪胎的質量。輪胎的花紋由于具有增加輪胎摩擦力，提高汽車安全性而成為目前汽車設計制造研究的重點，同時輪胎花紋也對汽車輪胎的使用性能和安全性能具有重要的作用。

輪胎的花紋一般分為輪胎豎紋和輪胎橫紋，其中工程用汽車輪胎大都采用豎紋，這是因為豎紋具有很強的靈活性、較低的油耗、所 需動力小以及摩擦力強等特點。而橫紋輪胎主要是應用在較短距離的運輸上,這主要是因為該類型的輪胎耗油量較低、速度不高且 靈活度不夠,適用于該類輪胎的機車一般為拖拉機等農用機械。

在實際生活運用過程中，作為運輸工具的汽車一般都需要適應短距離和長距離的運輸需求，且要適應各種路況、靈活度需求和 強度需求。因此混合型花紋輪胎也應運而生，其具有豎紋和橫紋強項，具有更好的驅動性，適用于不同硬度的路面，能滿足長途運輸的要求，因此應用較為廣泛，已經成為輪胎花紋的主流。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種汽車輪胎模具設計制造方法，能夠適應多種花紋的汽車輪胎模具設計，具有良好的通用性。

為達上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種汽車輪胎模具設計制造方法，應用于制造包括所述汽車輪胎花紋的模具，所述方法包括以下步驟：S1、利用UG軟件中的投影設置，將輪胎花紋曲線按照一定的方向投影到輪胎的臺面上；S2、驗證所得的花紋曲線是否是正確的，如果所得到的輪胎三維曲線是不正確的，那么對其進行修正，直到通過驗證。

進一步地，在投影時，需要先確定所述面的掃描軌跡，然后再進行線掃描。

進一步地，在投影之前，需要在建模過程中對所建模對象進行的合理的簡化，假設所設計的花紋是封閉的圖形。

進一步地，所述三維曲線的三個方向由不同的三個矢量所控制，其中兩個控制花紋的方向和寬度，一個控制花紋的深度。

本發明的有益效果是：本發明的方法通過對花紋三維化設計以及三維實體化進行規范，為各種不同輪胎花紋模具設計提供了一種通用的方法，為輪胎花紋模具的制作和設計提供了實用的實現途徑。

附圖說明

圖1為本發明的方法流程圖；

圖2為UG軟件所掃描出的輪胎花紋空間曲線示意圖。

具體實施方案

下面通過具體實施方式結合附圖對本發明作進一步詳細說明。

本發明對于汽車輪胎模具的設計主要集中在輪胎花紋的設計，其理念是將花紋構型的平面曲線投影到輪胎的胎面上，從而得到輪胎的空間曲線。本發明主要是利用UG(Unigraphics NX)的投影技術，將輪胎的花紋投影到空間上，從而得到所需要的三維空間曲線。

本發明的方法，如附圖1所示，包括S1、利用UG中的投影設置，花紋曲線按照一定的方向投影到輪胎的臺面上，從而得到想要的空間投影曲線。S2、運用特殊的形式來驗證所得的花紋曲線是否是正確的，如果所得到的輪胎三維曲線是不正確的，那么就要通過一定的方法對其進行修正，才能夠得到想要的曲線。

對輪胎的花紋進行系統研究和分析后發現，輪胎花紋平面曲線變化成三維曲線的原理為：首先，對輪胎花紋在平面上的點經過計算后，可以得到一套較為準確的計算方法，能夠根據其算出平面曲線相對應的空間曲線。然后，對平面輪胎花紋進行分析后，通過計算轉換為任意空間的曲線。可以通過三維圖，依據計算公式來推斷出相應的平面曲線的花紋。

由以上理論分析可得，每一個輪胎二維平面曲線必對應一條三維空間曲線，而其三維曲線的三個方向是由不同的三個矢量所控制的，其中兩個控制方向和寬度，一個控制深度。

本發明利用UG軟件對三維空間曲線進行線掃描和面掃描從而得到相應的空間三維實體，如附圖2所示。

在掃描的過程中，有以下幾個部分需要特別注意，具體要求如下：

A.掃描時，需要先確定這個面的掃描軌跡，然后再進行線掃描。其軌跡的確定對掃描的成功與否具有重要的作用。

B.從附圖2可以看出，輪胎的花紋都是不封閉的，但是由于UG軟件在進行線掃描時，只能針對閉合空間進行，所以在此處假設所設計的花紋是封閉的圖形，這是在建模過程中對所建模對象進行的合理的簡化過程。

C.由于花紋不同，則生成的花紋的三維模型也是不一樣的，是隨著所確定的掃描軌跡和截面形狀而變化的。

D.在進行線掃描時，必須要確定所畫的掃描軌跡的連續性以及所畫截面的閉合性。

本發明的方法通過對花紋三維化設計以及三維實體化進行規范，為輪胎花紋模具的制作和設計提供了實用的實現途徑。

以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的保護范圍。