弓形座結(jié)構(gòu)對輪胎模具溫度場的影響_圖文

1、弓形座結(jié)構(gòu)對輪胎模具溫度場的影響學位論文完成日期:指導教師簽字: -答辯委員會成員簽字:伽砷、中。硒卿 弓形座結(jié)構(gòu)對輪胎模具溫度場的影響VIlI 弓形座結(jié)構(gòu)對輪胎模具溫度場的影響1一上鋇j板2一下鋇4板3一下。銅圈4一上鋼圈圖11兩半模輪胎模具m1Fig.11Separating petal tire mould對生產(chǎn)胎胚直徑不易膨脹的子午線輪胎,活絡(luò)模具顯示了極大的優(yōu)勢,它由殼體和型腔兩大部分組成瞄“。其中型腔部分是由上下側(cè)板、花紋塊和上下鋼圈等組成,保證了輪胎的硫化成型;向心機構(gòu),就是所謂的殼體部分,是由用來保證型腔部件做開合運動的部件組成,如上蓋、底座、導向條、中套和弓形座以及其他部件。

2、活絡(luò)模的分合模方式是徑向收縮式分模。向心機構(gòu)是通過硫化機的作用力利用導向條帶動各個弓形座(一般為8一10等塊內(nèi)徑作向內(nèi)的徑向滑動,當裝在弓形座上的花紋塊的合模到位時,花紋塊的止口徑與上下側(cè)板外徑緊密接觸形成一個整圓,完成合模;開模時,與上述相反的運動,向心機構(gòu)依靠硫化機的作用力帶動中套的運動使弓形座和花紋塊各自徑向外滑動,達到限位行程,實現(xiàn)開模動作n。其區(qū)別于兩半模具的上下分模,是因為活絡(luò)模具的型腔(胎面花紋部分、胎側(cè)部分是分開的,由一定數(shù)量的活絡(luò)塊組成,為了消除子午線輪胎鋼絲簾線角度和距離的模具的兩半之間在軸向模具的損壞。同時,在活絡(luò)模具的開模過程中,克服了輪胎的膠粘力,使花紋塊沿徑向脫胎,

3、運動位移小、變形均勻,保證輪胎胎面及胎內(nèi)帶束層的質(zhì)量。因此在當前子午線輪胎產(chǎn)量占優(yōu)的市場發(fā)展前提下,為提高市場競爭力,滿足輪胎的各方面性能要求,活絡(luò)模具無疑地成為了生產(chǎn)子午線輪胎的理想硫化工具。將輪胎活絡(luò)模具分為圓柱面、斜平面和圓錐面導向活絡(luò)模具是按照活絡(luò)模具向心機構(gòu)驅(qū)動面的形式不同而劃分的,最通用的是后兩種,結(jié)構(gòu)如圖1-2和卜3所示。以美國、日本、德國、英國和意大利主要生產(chǎn)的輪胎生產(chǎn)國家使得這兩種輪胎模具得到了普遍的推廣和應(yīng)用,當前在國內(nèi)也同樣成為了比較典型的活絡(luò)模結(jié)構(gòu)m引。 青島科技大學研究生學位論文位置切割分塊,對弓形座進行分塊,如圖3-8所示。圖3-8分塊Fig.38Blocking(

4、7銑側(cè)面。找平側(cè)面,銑削側(cè)面鋸切痕跡,如圖39所示。圖3-9銑平面Fig.3-9Milling plane(8磨削斜面。以第6步鉆定位孔為定位基準,磨削15。斜面。(9JNI沉空。以第7步平面為基準加工導向條沉孔。3.2輪胎模具三維有限元模型分析及后處理本節(jié)主要是對9.00R20、10.00R20、11.00R20和12.00R20輪胎活絡(luò)模具進行傳熱模擬分析。其弓形座為初始結(jié)構(gòu),在分析的過程中模具嚴格依據(jù)企業(yè)中采用的接觸方式、結(jié)構(gòu)形狀以及邊界條件的設(shè)置進行建模模擬(即選取360。范圍內(nèi)的三維模具結(jié)構(gòu)的十分之一進行傳熱模擬分析,如圖3一10為斜平面導向活絡(luò)模具9.00R20三維模型hhl1。2

5、3 點擊菜單欄中Control>Analysis Assumption>Default Initial Temperature 將模具的初始溫度設(shè)置為20"C。瞬態(tài)計算設(shè)置:將模擬分析類型設(shè)置為Transient,如圖3-27所示。面贏忑際忑最臣習§i二一.,。、,一.。、一一圖3-27定義初始溫度Fig.327Definition of the initial temperature(10保存數(shù)據(jù)將上述所做的分析進行保存,點擊Fi le>Save將文件名保存為9.OOR20,然后點擊Solution>Date File/Run,將文件名設(shè)置為9.O

6、OR20,選擇Run Solution,如圖328所示,點保存開始運算。睡垂亟麴亟圈|候髖o。陌i蕃r”g辣薩”“t 懣鬻豳夔蠹蘧薹圈#臼醋翻t ll;_改B靖嬗2l2013./6i1413(Ax公式畦鳋5志警”?！?i?！?,砸,:j1脅州-一",*k。;蕾?E.一.一一二二一i二二二=二=!=.,一j=o圖328模擬運算Fig.328Simulation calculation同樣,對10.OOR20、11.OOR20和12.OOR20進行建模以及模擬分析,并保存數(shù)據(jù)進行運算。3.2.2對三維模型進行后處理分析選擇ADINAD的后處理模塊,點擊工具欄中PostProcessing

7、,如圖3-29所示,點擊Open,分別打開9.OOR20、10.OOR20、11.OOR20和12.OOR20所運算的后處理文件。量舶炮帥虹囂i骼螄pl陌贏葛贏習廠j蘸|網(wǎng)譬l|D岳q西l幻軸冒黧6i曩麓糊黛l?一l罐圓碧鐳勰絞匿鬣壤瓢|蠢盆藤i睹,酵!=三¨園曰il!彭臼i|?a l圖3-29后處理模塊Fig.329The post-processing module(1模擬8.6小時后,點擊工具欄Create Band P10t圖標固,選擇Band P10tVariable為Temperature,點擊0K,斜平面導向活絡(luò)模具的三維有限元模型熱分析結(jié)果云圖如圖330所示。9.OO

8、R2010.OOR2011.OOR2012.OOR20圖330斜平面導向活絡(luò)模具模型結(jié)果云圖L Fig.330Tile model results nephogram of the inclined plane tire segmented mould(2顯示動畫。點擊工具欄中Movie Load Step圖標醛查看傳熱模擬過程,戚點擊Save AVI圖標圓,以木.avi格式保存,可查看傳熱模擬過程中的視頻動畫。 上板和底板施加的熱源溫度不同導致了模具型腔中溫度分布不均,熱量是沿著接觸面的法線方向傳遞的,由于弓形座和中套滑板、弓形座和上下側(cè)板、弓形座和花紋塊之間的接觸面積的不同導致了弓形座對花

9、紋塊傳遞的熱量有了相應(yīng)的溫差;在硫化工程中,弓形座自身結(jié)構(gòu)的上下不對稱、質(zhì)量的大小也導致了硫化溫度分布不均。根據(jù)對活絡(luò)模具初始模型的傳熱模擬結(jié)果分析和出現(xiàn)硫化溫度分不均的原因提出對弓形座的以下幾種方案,并與初始模型的模擬分析結(jié)果做比較。(1方案1更改弓形座的角度,由原來的32。減小到25。,如圖338所示。圖338方案1弓形改變示意圖Fig.338Scheme 1the arched seat change diagram(2方案2弓形座無腰帶,如圖339所示。由于弓形座結(jié)構(gòu)設(shè)置成無腰帶結(jié)構(gòu),并且弓形座和花紋塊之間的相應(yīng)接觸方式也發(fā)生改變,如圖3-40所示。圖339方案2弓形改變示意圖Fig.339Scheme 2the arched seat change diagram39一一一一l 譬圖340弓形座花紋塊之間的接觸方式改變示意圖Fig.3.-40Diagram of contact mode change between arched seat and pattern block(3更改腰帶寬度,如圖3-41所示。由最初弓形座腰帶寬度60cm增加至135cm.其相應(yīng)的花紋塊結(jié)構(gòu)也與之改變,弓形座和花紋塊之間的