弓形座结构对轮胎模具温度场的影响_图文

1、弓形座结构对轮胎模具温度场的影响学位论文完成日期:指导教师签字: -答辩委员会成员签字:伽砷、中。硒卿 弓形座结构对轮胎模具温度场的影响VIlI 弓形座结构对轮胎模具温度场的影响1一上钡j板2一下钡4板3一下。铜圈4一上钢圈图11两半模轮胎模具m1Fig.11Separating petal tire mould对生产胎胚直径不易膨胀的子午线轮胎,活络模具显示了极大的优势,它由壳体和型腔两大部分组成瞄“。其中型腔部分是由上下侧板、花纹块和上下钢圈等组成,保证了轮胎的硫化成型;向心机构,就是所谓的壳体部分,是由用来保证型腔部件做开合运动的部件组成,如上盖、底座、导向条、中套和弓形座以及其他部件。

2、活络模的分合模方式是径向收缩式分模。向心机构是通过硫化机的作用力利用导向条带动各个弓形座(一般为8一10等块内径作向内的径向滑动,当装在弓形座上的花纹块的合模到位时,花纹块的止口径与上下侧板外径紧密接触形成一个整圆,完成合模;开模时,与上述相反的运动,向心机构依靠硫化机的作用力带动中套的运动使弓形座和花纹块各自径向外滑动,达到限位行程,实现开模动作n。其区别于两半模具的上下分模,是因为活络模具的型腔(胎面花纹部分、胎侧部分是分开的,由一定数量的活络块组成,为了消除子午线轮胎钢丝帘线角度和距离的模具的两半之间在轴向模具的损坏。同时,在活络模具的开模过程中,克服了轮胎的胶粘力,使花纹块沿径向脱胎,

3、运动位移小、变形均匀,保证轮胎胎面及胎内带束层的质量。因此在当前子午线轮胎产量占优的市场发展前提下,为提高市场竞争力,满足轮胎的各方面性能要求,活络模具无疑地成为了生产子午线轮胎的理想硫化工具。将轮胎活络模具分为圆柱面、斜平面和圆锥面导向活络模具是按照活络模具向心机构驱动面的形式不同而划分的,最通用的是后两种,结构如图1-2和卜3所示。以美国、日本、德国、英国和意大利主要生产的轮胎生产国家使得这两种轮胎模具得到了普遍的推广和应用,当前在国内也同样成为了比较典型的活络模结构m引。 青岛科技大学研究生学位论文位置切割分块,对弓形座进行分块,如图3-8所示。图3-8分块Fig.38Blocking(

4、7铣侧面。找平侧面,铣削侧面锯切痕迹,如图39所示。图3-9铣平面Fig.3-9Milling plane(8磨削斜面。以第6步钻定位孔为定位基准,磨削15。斜面。(9JNI沉空。以第7步平面为基准加工导向条沉孔。3.2轮胎模具三维有限元模型分析及后处理本节主要是对9.00R20、10.00R20、11.00R20和12.00R20轮胎活络模具进行传热模拟分析。其弓形座为初始结构,在分析的过程中模具严格依据企业中采用的接触方式、结构形状以及边界条件的设置进行建模模拟(即选取360。范围内的三维模具结构的十分之一进行传热模拟分析,如图3一10为斜平面导向活络模具9.00R20三维模型hhl1。2

5、3 点击菜单栏中Control>Analysis Assumption>Default Initial Temperature 将模具的初始温度设置为20"C。瞬态计算设置:将模拟分析类型设置为Transient,如图3-27所示。面赢忑际忑最臣习§i二一.,。、,一.。、一一图3-27定义初始温度Fig.327Definition of the initial temperature(10保存数据将上述所做的分析进行保存,点击Fi le>Save将文件名保存为9.OOR20,然后点击Solution>Date File/Run,将文件名设置为9.O

6、OR20,选择Run Solution,如图328所示,点保存开始运算。睡垂亟麴亟圈|候髋o。陌i蕃r”g辣萨”“t 懑鬻豳夔蠹蘧薹圈#臼醋翻t ll;_改B靖嬗2l2013./6i1413(Ax公式畦鳋5志警”。”+i。”.,砸,:j1胁州-一",*k。;蕾?E.一.一一二二一i二二二=二=!=.,一j=o图328模拟运算Fig.328Simulation calculation同样,对10.OOR20、11.OOR20和12.OOR20进行建模以及模拟分析,并保存数据进行运算。3.2.2对三维模型进行后处理分析选择ADINAD的后处理模块,点击工具栏中PostProcessing

7、,如图3-29所示,点击Open,分别打开9.OOR20、10.OOR20、11.OOR20和12.OOR20所运算的后处理文件。量舶炮帅虹嚣i骼蛳pl陌赢葛赢习厂j蘸|网譬l|D岳q西l幻轴冒黧6i曩麓糊黛l?一l罐圆碧镭勰绞匿鬣壤瓢|蠢盆藤i睹,酵!=三¨园曰il!彭臼i|?a l图3-29后处理模块Fig.329The post-processing module(1模拟8.6小时后,点击工具栏Create Band P10t图标固,选择Band P10tVariable为Temperature,点击0K,斜平面导向活络模具的三维有限元模型热分析结果云图如图330所示。9.OO

8、R2010.OOR2011.OOR2012.OOR20图330斜平面导向活络模具模型结果云图L Fig.330Tile model results nephogram of the inclined plane tire segmented mould(2显示动画。点击工具栏中Movie Load Step图标醛查看传热模拟过程,戚点击Save AVI图标圆,以木.avi格式保存,可查看传热模拟过程中的视频动画。 上板和底板施加的热源温度不同导致了模具型腔中温度分布不均,热量是沿着接触面的法线方向传递的,由于弓形座和中套滑板、弓形座和上下侧板、弓形座和花纹块之间的接触面积的不同导致了弓形座对花

9、纹块传递的热量有了相应的温差;在硫化工程中,弓形座自身结构的上下不对称、质量的大小也导致了硫化温度分布不均。根据对活络模具初始模型的传热模拟结果分析和出现硫化温度分不均的原因提出对弓形座的以下几种方案,并与初始模型的模拟分析结果做比较。(1方案1更改弓形座的角度,由原来的32。减小到25。,如图338所示。图338方案1弓形改变示意图Fig.338Scheme 1the arched seat change diagram(2方案2弓形座无腰带,如图339所示。由于弓形座结构设置成无腰带结构,并且弓形座和花纹块之间的相应接触方式也发生改变,如图3-40所示。图339方案2弓形改变示意图Fig.339Scheme 2the arched seat change diagram39一一一一l 譬图340弓形座花纹块之间的接触方式改变示意图Fig.3.-40Diagram of contact mode change between arched seat and pattern block(3更改腰带宽度,如图3-41所示。由最初弓形座腰带宽度60cm增加至135cm.其相应的花纹块结构也与之改变,弓形座和花纹块之间的