基于3DS MAX的实心轮胎一步法注射成型硫化机组的动态模拟

实心轮胎一步法注射成型硫化机组采用前沿的两大技术：一步法注射成型技术和电动螺旋锁模技术,是一种新型高效集注射、硫化成型于一体生产实心轮胎的大型设备。实心轮胎一步法注射成型硫化机组的结构和工作流程复杂,运动形式多样,若采用传统加工样机的方法去检验设计的优劣,不仅延长了机器的制造周期,     

轮胎硫化过程的动态模拟

硫化过程是轮胎生产的最后阶段，胶料的硫化反应在这一阶段于硫化机中在升温升压的情况下发生。已开发了一个轮胎硫化过程模拟器，它执行建立在有限元方法上的数值算法，用于解管理不稳态传热和硫化反应的严密模型方程式。从简单的热传导问题到实际的轮胎硫化过程的广泛模拟已经完成，结果通过与分析解或者与热电偶测量比较而得到证实。模拟器成功地描述了轮胎在硫化过程期间温度和硫化状态的变化趋势，它也可作为正被开发的用于硫化过程的最优化算法的核心模块。     

轮胎定型硫化机组

文中介绍了一种在现成轮胎厂里轻而易举就能配置的轮胎定型硫化机组。这种硫化机组设置了一个硫化工位，把若干副轮胎模具安装在预定高度的平整面上。此外，还设置了一个沿硫化工位排列的开／合模工位。开／合模工位上设置了开／合模装置，用于把轮胎模具从硫化工位上取出，以及开启和闭合轮胎模具；开／合模装置本身还配备有一块上活动板、一个水平移模装置和一块下固定板。上活动板与轮胎模具的上模连接，从而可对上模进行升降操作，水平移模装置用于把轮胎模具移动到与上述平整表面高度相同的水平上，下固定板能够固定轮胎模具的下模。     

一步法注射成型技术制造轮胎新方法的探讨

通过分析国内外现有制造轮胎的有关技术和方法,指出现有技术和方法存在的固有缺陷,在此基础上提出开发一步法注射成型技术制造轮胎的3种新方法--注射胎面法、注射预硫化胎面法和直接注射胎面法.重点叙述各种新方法与传统方法的结合点、区别和实施方法.呼吁轮胎行业把开发注射轮胎技术提到重要议程上来.     

实心轮胎均匀硫化工艺的研究

将电磁感应加热技术应用于实心轮胎外模具和轮辋加热,并以某规格实心轮胎为试验对象进行空载测温试验,研究实心轮胎均匀硫化工艺。结果表明：外模具内腔表面温升迅速,上下模体温差小,热效率高,节能效果明显;轮辋在电磁感应作用下升温效果明显提高,可以缩短轮胎硫化时间,提高轮胎硫化质量。     

载重轮胎胶囊的注射成型及移模罐式硫化

载重轮胎胶囊的注射成型及移模罐式硫化     

实心轮胎电磁感应加热硫化工艺

以某规格实心轮胎为例,采用电磁感应加热方法对实心轮胎进行硫化,通过调整感应线圈的排布方式及电磁加热参数对电磁感应加热方案进行优化.结果表明,采用优化后的电磁感应加热方案对轮胎进行硫化,整个硫化过程中轮胎周向和纵向温升一致,轮胎纵向硫化不均问题得到很大改善,纵向温差大幅减小,可控制在5℃范围内.     

实心轮胎变温硫化工艺的研究

研究实心轮胎变温硫化工艺。结果表明:与普通硫化工艺相比,采用变温硫化工艺可以明显降低轮胎的过硫程度,提高轮胎的硫化均匀性;成品轮胎的耐久性能和胎面胶物理性能提高,外观缺陷明显减少,从长期连续生产来看可以降低能源消耗。     

工程轮胎成型和硫化工艺改进

简介工程轮成型、硫化生产工艺流程改进及设备。     

轮胎硫化胶囊注射模压成型方法

在分析现有两种轮胎硫化胶囊成型方法即模压法和注射法优缺点的基础上,提出一种新成型方法--注射模压法.注射模压法将1台螺杆注射机和1台模压硫化机组合使用,型芯用电加热,温度可调节和控制,可适当提高模温以缩短胶囊硫化时间.注射模压法可提高胶囊生产效率和产品质量.     

3D finite element method for the simulation of the filling stage in injection molding

During the molding of industrial parts using injection molding, the molten polymer flow through converging and diverging sections as well as in areas presenting thickness and flow direction changes. A good understanding of the flow behavior and thermal history is important in order to optimize the part design and molding conditions. This is particularly true in the case of automotive and electronic applications where the coupled phenomena of fluid flow and heat transfer determine to a large extent the final properties of the part. This paper presents a 3D finite element model capable of predicting the velocity, pressure, and temperature fields, as well as the position of the flow fronts. The velocity and pressure fields are governed by the generalized Stokes equations. The fluid behavior is predicted through the Carreau Law and Arrhenius constitutive models. These equations are solved using a Galerkin formulation. A mixed formulation is used to satisfy the continuity equation. The tracking of the flow front is modeled by using a pseudo-concentration method and the model equations are solved using a Petrov-Galerkin formulation. The validity of the method has been tested through the analysis of the flow in simple geometries. Its practical relevance has been proven through the analysis of an industrial part.     

UV光固化注射成型工艺实验研究

在传统注射成型工艺的基础上,对模内“光化学制造”工艺参数进行实验研究,分析得到UV材料温度、保压压力对制品精度的影响。其中,利用成型制品平均质量评价UV光固化制品整体成型质量精度。此外,采用横截面图形比较法对制品微结构形态质量进行评价。结果表明,UV光固化注射成型具有替代热塑性材料注射成型方面的可行性。     

Numerical simulation and experimental verification of the filling stage in injection molding

The linear low‐density polyethylene melt is described by the modified Cross model, the dependence of melt viscosity on temperature incorporated with the Arrhenius equation, and the Moldflow second‐order model in this investigation. The mass, momentum conservation, and constitutive equations are discretized and solved by using the iterative stabilized fractional step algorithm along with the Crank–Nicolson implicit difference scheme. The energy conservation equation is discretized with the characteristic Galerkin approach. The free surface of molten polymer flow front is tracked by the arbitrary Lagrangian–Eulerian (ALE) method. It is demonstrated that good agreement of the numerical predictions given by the proposed ALE method with the results obtained by the injection short‐shot experiments is achieved in the locations and shape of the melt front. Furthermore, when the melt front completely reaches the wall of the mold cavity, the horizontal velocity distribution of counterflow at the section near the finally filling wall is exhibited in the present simulation. POLYM. ENG. SCI., 2012. © 2011 Society of Plastics Engineers     

基于分步法的三维注塑充填温度场数值模拟

注塑成型的充填过程是一个对流占优的能量传递过程。在采用经典Galerkin有限元法求解该瞬态温度场时,对于固定的计算网格,如果时间步长选择的不合理,容易造成其稳定性要求得不到满足,从而导致方程的求解失败。鉴于此,本文采用分步法将该能量守恒方程分解为一个对流方程和一个热传导方程,针对这两个方程的不同特点,分别选择不同的时间步长和求解方案独立进行求解,解决了由于对流项而引起的方程求解失稳问题。另外,针对瞬态热传导方程的求解,分析了利用向后差分法离散其瞬态项时,采用协调质量热容矩阵容易产生不合理计算结果的原因,进而用集中质量热容矩阵代替协调质量热容矩阵对该方程进行求解,得到了合理的模拟结果。最后采用具体的数值算例验证了该模拟方案的正确性。     

注塑成型熔接线截面熔接过程数值模拟

在多浇口和带嵌件注塑制品的成型过程中必然存在熔体的熔接过程,从而形成熔接线。熔接线沿厚度方向的熔接过程是影响该区域的力学强度以及纤维取向等制品性能的重要因素。本文采用有限元法针对注塑制品的典型截面建立数学模型,采用T6P3单元(速度二次插值,压力线性插值),数值模拟了注塑制品熔接线的截面熔接过程。通过等厚度截面和非等厚度截面两个算例,给出了两股熔体熔接过程中的截面速度场和压力场分布。讨论了熔接线区域的壁厚均匀程度对熔接过程的影响。该计算结果可以为制品力学性能以及纤维取向等数值模拟提供数据支持。     

GLS/GGLS/SUPG在三维注射成形充填模拟中的应用

塑料注射成形充填模拟中,采用GLS(Galerkin/least-squares)法能实现速度、压力同次插值时稳定地求解速度场、压力场,在能量场方程的求解中采用GGLS(Galerkin gradient least-squares)/SUPG(streamline upwind/Petrov-Galerkin)法能得到稳定的温度场数值解,其中SUPG法抑制对流占优导致的数值震荡问题,GGLS法消除由于小扩散系数造成的虚假温度升高。由GLS法、GGLS/SUPG法建立的速度、压力、温度求解的稳定有限元计算格式,实现了对注射成形充填模拟。模拟结果表明,采用GGLS法,温度场模拟结果更加合理,由GGLS/SUPG法获得了充填过程中稳定、准确的温度场,并采用GLS法正确地模拟了熔体速度、压力及流动前沿。     

全钢子午胎双模定型硫化机群控技术的现状及改进探讨

首先,对硫化机群控技术与单机控制技术进行了对比,说明群控的优势。其次,分别介绍了令环组建的群控系统、局域网组建的群控系统、总线组成的群控系统、星形网络组成的群控系统、电力猫组成的群控系统的优缺点。     

基于P1/PO四面体宏元的三维注塑充填速度场压力场有限元数值模拟

计算效率和解的稳定性是影响三维注塑充填有限元数值模拟的关键因素.针对黏性不可压缩聚合物熔体三维充填过程的速度场和压力场,以提高计算机求解速度为出发点,分析了采用P1/P0四面体单元(速度线性,压力常数)得到的有限元方程的解不收敛的原因,提出一种采用P1/P0四面体宏元离散空间域的求解方案,从而降低了求解的自由度数量,提高了计算速度.通过模拟圆管中定黏度流体的稳态流动考察了该求解方案的模拟精度,通过模拟圆管中定黏度流体的瞬态充填比较了采用P1/P0四面体宏元和P2/P1四面体单元(二次速度,线性压力)的计算时间.最终将该方案应用到三维注塑充填的数值模拟中.     

实心轮胎材料动态温升特性有限元分析与试验

应用ANSYS有限元分析软件建立橡胶和聚氨酯弹性体两种轮胎材料的应力场有限元模型，计算出节点生热率，再将其作为负载导入到温度场有限元模型中，进行温升有限元计算，得到两种轮胎材料的动态温升规律。台架试验结果很好地验证了有限元分析的温升规律，证实建模选用模块合理有效。