热分析与热力耦合分析的轮胎模具温度场分布

以63.5#硫化机使用的1188型号的轮胎模具为例,模具的型腔由硫化12R22.5规格轮胎的花纹块与上、下侧板组合而成,以此模具结构为模型,利用ANSYS有限元分析软件,对模具结构进行了热分析、热力耦合分析与结构应力分析,热分析过程中只考虑硫化机的加热源对模具温度场分布的影响,热力耦合分析考虑了热源与受力同时作用下,模具型腔温度和应力的分布情况。以热分析与热力耦合分析的结果为依据,从模具平均温度、花纹块温度、花纹块上、下端温差等方面对2种方法的效果进行了对比,给出结构应力分析的模具型腔应力分布曲线与热力耦合分析的模具型腔应力分布曲线。     

底座滑板结构对花纹块温度分布的影响

轮胎模具型腔温度分布的均匀性对硫化轮胎质量非常重要,模具结构设计上的差异会使花纹块的温度分布出现较大的温差,这种温差将导致硫化轮胎的胎面质量不均匀,从而影响轮胎性能。利用ADINA有限元软件,针对全钢轮胎模具底座滑板结构,对花纹块温度分布进行了模拟分析,结果表明:底座滑板结构的变化,对12.00R20规格的轮胎模具结构影响较大。     

轮胎模具合体结构的设计与数值模拟

介绍了一种合体结构轮胎模具,主要说明其特点及应用场合,论述合体结构模具设计过程及应注意的问题。应用ANSYS软件对合体结构模具和原结构模具进行应力分析与热分析,依据分析结果与数据,从模具型腔应力分布、模具型腔温度分布的均匀性以及花纹块温度分布情况,模具质量与体积等方面对合体结构模具与原结构模具进行对比。结果表明,合体结构模具有利于提高轮胎产品的性能。     

轮胎活络模具弓形座的参数优化设计与传热模拟分析

利用Solid Works和ANSYS Workbench构建的协同仿真优化平台,对轮胎模具的重要零件弓形座进行静力学分析。分析了弓形座在一定压力状态下的应变,找到其工作的危险部位;运用ANSYS Workbench软件平台的DOE模块,以弓形座的3个主要尺寸作为设计变量,以其质量、最大等效应力作为目标函数进行优化设计;将活络模具结构更新,进行传热模拟分析,得到模具型腔内部的温度分布。结果表明:在满足强度条件下,改进后的弓形座重量减轻,模具型腔内部温差减小,有利于轮胎硫化的质量。     

弓形座结构对轮胎模具温度场的影响

弓形座既是中套传递给花纹块硫化温度的载体,也是与花纹块精确配合实现花纹块径向运动的重要部件。根据轮胎结构及橡胶传热特性,有效地进行模具结构设计,使模具硫化温度建立在合理的硫化温度分布区块。通过对不同弓形座结构的计算机热传导模拟、分析花纹块胎肩处的硫化温度可知:增加弓形座腰带处尺寸,可使胎肩处硫化温度差减小至0.3~0.4,有利于该处橡胶硫化的同质性。     

斜平面导向轮胎模具底座耐磨板结构性能分析

斜平面模具底座耐磨板在闭模时起到支撑弓形座的作用,底座耐磨板磨损过大会导致侧板与花纹圈结合处出现错台,影响硫化轮胎的表面质量,底座耐磨板的形状大小也会影响模具传热过程中型腔内部的温度均匀性。通过对底座耐磨板的磨损和传热模拟分析可知:当底座耐磨板结构为梯形时,模具工作1.5万次时闭模瞬间磨损量可达0.083 mm,且花纹块上下点温差较大;当底座耐磨板结构为矩形时,模具工作1.5万次时闭模瞬间磨损量为0.32 mm,模具磨损量较大,但硫化时花纹块的温差较小。     

轮胎活络模具温模过程的轴对称数值模拟分析

建立了9．00R20轮胎模具的轴对称传热模型,利用ABAQUS有限元软件对温模过程进行了传热模拟研究,得到温模过程中轮胎模具型腔壳体的温度场。并据此提出改进方案,达到了缩短模具预热时间的效果,同时使花纹块整体温度升高,整体温差缩小,轮胎的硫化效率与硫化质量均能得到提高。     

半钢轮胎模花纹块温度分析

为分析轮胎模温模时花纹块的温度变化,借助瞬态传热理论并利用有限元分析软件对其进行传热分析,得出单块花纹块中间温度高,两侧温度低;与原材质相比,铝制花纹块中部与上侧、中部与下侧温差小于45#钢制花纹块,能缩短温模平衡时间;调节侧板温度可改变花纹块内表面温差,可根据胶料硫化温度适当调整。     

轮胎模具结构研究现状及分析

从轮胎模具的发展与研究现状介绍了轮胎两半模具与活络模具的结构,对比了斜平面式活络模具和圆锥面式活络模具的结构和装配特点,模具零件变形和磨损对硫化后轮胎的外观影响,说明了模具热板式和蒸锅式的加热方式在轮胎硫化过程中的热传导路线。还论述了模具结构有限元分析的步骤,从减轻模具质量、缩小模具体积、缩短模具温模时间、改善模具型腔温度分布均匀性、解决轮胎表面胶毛和轮胎胶边与错花外观质量等方面,介绍了轮胎模具结构改进的方法,以期对后续的轮胎模具研究工作有一定的借鉴和启发作用。     

轮胎活络模及花纹块顺序热力耦合分析

以X1188型号轮胎活络模为例,运用ABAQUS有限元软件进行顺序热力耦合分析,得到轮胎活络模整体及花纹块的等效应力和位移分布云图,并分析力的作用机理。通过结构优化的方法对比分析,得出花纹块腰带厚度增大,腰带下端面的等效应力减小,中间区域变化明显,应力分布均匀性降低;对花纹块肩部和底部倒角,花纹块整体等效应力降低,缓解应力集中情况。