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。     

轮胎活络模具维修

介绍了2种子午线轮胎活络模具的结构,指出此类模具使用过程中经常产生的故障与修理方法,提出模具修理后的验收条件。可为轮胎模具的设计与维修提供参考。     

子午线轮胎硫化活络模具

<正> 一、前言 轮胎硫化模具分为两半模(图1)和活络模(图2)。后者适用于子午线轮胎硫化。 子午线轮胎结构与普通轮胎不同(图3),其胎体帘线排列象地球的子午线,胎冠角在0—15℃范围内。而缓冲层帘线接近周向排列,胎冠角为70～80℃,原则上不允许有所变化。缓冲层往往被设计成刚性环带状结构,它紧紧箍在呈子午线排列的胎体上,因而,整个缓冲层基本上不能沿径向朝形成胎面花纹的方向伸张。由此,一般子午     

轮胎模具预热温度分析及结构优化

探讨有限元分析在轮胎活络模具中的应用,通过有限元模拟分析轮胎硫化过程中的传热升温情况,对模具的结构进行优化,增加传热面积,缩小模具内部零件之间的间隙,提高轮胎硫化质量和效率。通过对模具结构进行优化,减少热量损失,提高轮胎硫化过程中蒸汽热量利用率,达到节能减排,绿色制造的目的。     

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。     

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。     

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。     

基于热力非耦合数值模拟的轮胎模具结构优化

以1188型号轮胎模具为例,运用ANSYS软件对模具进行热分析与结构应力分析,得出模具热分析与结构应力分析的结果。以改善模具型腔内温度的均匀性和花纹块上的温度分布为模具结构的优化目标,提出了改变花纹块与弓形座之间接触方式的模具结构调整方案,并对改进后的模具结构进行应力分析与热分析。结果表明:改变花纹块与弓形座的接触方式后,花纹块上、下两端的温差由1.933℃减小为0.01℃,模具型腔温差由2.319℃减小至0.989℃,模具型腔温度均匀性好;同时,花纹块上、下两端拐角处的应力值明显减小,应力集中也有明显改善,有利于提高硫化轮胎的使用性能和延长其使用寿命。     

圆锥面与斜平面轮胎模具传热模拟分析

介绍了圆锥面与斜平面轮胎模具的结构特点,以Y1188壳体9.00R20、12.00R20的2种规格模具为例,利用Abaqus软件对2种规格的圆锥面与斜平面轮胎模具进行传热模拟分析。结果表明:9.00R20规格的轮胎模具型腔温度分布要优于12.00R20规格的轮胎模具,斜平面轮胎模具型腔温度分布要优于圆锥面轮胎模具,与斜平面轮胎模具相比,圆锥面轮胎模具升温快,9.00R20和12.00R20规格的圆锥面轮胎模具分别比对应的斜平面轮胎模具达到轮胎硫化要求温度的预热时间减少26 min和20 min,模拟结果为合理的选择轮胎模具进行轮胎硫化提供理论指导。     

钢基模具喷涂层温度场和应力场模拟分析

采用有限元分析软件计算不同时刻以及不同位置涂层内的温度场、应力场,分析电弧喷涂方法制造模具时的沉积过程.在建立传热模型过程中,采用在厚度方向以微小层逐层叠加来模拟涂层的增厚,并应用生死单元法逐层激活层单元参与计算过程,以模拟真实的喷涂沉积过程,获得了喷涂层内温度场、应力场的分布情况.并在此计算的基础上,分析了应力的分布对涂层失稳以及残余应力分布的影响,为模具尺寸设计和喷涂工艺制订提供了依据.     

ProCAST在金属型重力铸造充型和模具温度场中的应用

金属型模具热平衡状态是影响铸件质量及模具寿命的关键因素,模具的温度场决定了模具承受热应力的程度.运用有限元分析软件ProCAST对金属型重力铸造中模具温度场进行了连续铸造过程的热分析,研究了自然冷却条件和强制冷却条件对模具温度场的影响.结果表明,多周期循环浇注时,随着循环浇注次数的增加,温度是不断变化的,当循环浇注7次后,模具内部建立了相对稳定的温度梯度,模具逐渐达到了热平衡状态.     

铝合金活塞铸件的温度场数值模拟研究

开发了三维温度场计算程序,模拟了活塞铸件在不同界面换热系数下的金属型凝固进程,说明界面换热系数对金属型凝固速度影响很大,可作为调节金属型凝固的控制因素。同时还对比说明了相对计算的意义。     

等离子熔积直接成形翼子板模具过程温度场数值模拟

利用有限元分析软件AYSYS,对汽车翼子板功能梯度材料模具的等离子熔积成形过程温度场进行了数值模拟.计算结果表明,温度场呈周期性变化,且随着成形件平均温度的升高,温度分布趋向均匀;在沟槽区域,梯度材料平均温度较均质材料高约11％;最后通过对温度场实测,验证了计算结果正确性.     

板坯连铸结晶器铜板温度场有限元仿真研究

采用MSC.Marc 2005r2有限元分析软件,基于某钢厂板坯连铸结晶器铜板冷却参数的优化改造,对优化前后的宽面铜板温度场进行了二维数值仿真研究,并结合仿真计算结果,讨论了铜板冷却参数对其温度场的影响效果,为结晶器铜板冷却参数（包括水槽几何结构和冷却水量）的优化设计提供了有力的分析工具。     

大方坯连铸结晶器电磁搅拌的数值模拟

对大方坯连铸结晶器电磁搅拌过程的流场和温度场进行了数值模拟,并讨论了搅拌强度对流场和温度场的影响。结果表明：在结晶器电磁搅拌下,搅拌器区域的钢液变为水平旋转,使从水口向下吐出的钢水与向上回流的钢水流股相冲突,流股侵入深度变浅,从而使轴向温度迅速降低,径向温度升高,提高了热区位置,有利于传热;搅拌强度越大,钢水的二次流现象越明显,热区位置越高。     

连续铸钢结晶器温度场的试验研究及其数值模拟

连铸钢坯过程中,结晶器处于高温钢液和高速冷却水的综合作用下,结晶器温度场的合理分布是保证连铸正常进行的关键.为得到结晶器内壁界面温度分布规律,设计了模拟结晶器工作过程的试验装置,进行了动态水流和静态水流对结晶器壁温度影响的测试试验.结果表明,结晶器内壁温度趋近于冷却水温度.结合试验数据推导了结晶器界面等效导热系数,用等效导热系数处理钢液与结晶器内壁的边界传热,对连铸钢坯结晶器温度场进行数值模拟,模拟结果与有关研究结果符合.     

镁合金轮毂低压铸造模具冷却与温度场的模拟

在镁合金轮毂低压铸造过程中,易在轮辋与轮辐连接处产生热节,对产品的质量造成不良影响.本文运用软件PAM-CASTTM对这些部位的模具冷却性能进行研究,分析不同冷却方式对热节产生的影响.通过对比发现单独设置侧模冷却管道是一种有效的冷却方式,能够很好地减小镁合金轮毂低压铸造凝固过程中在轮辐与轮辋连接处所产生的合金液体孤岛体积,使其位置向轮心方向移动,进而降低这些区域的缩孔缺陷.最后,对铸造过程的模具温度场进行了循环模拟,确定稳定生产前的浇注次数.     

改善ZTi6Al4V合金性能的热处理工艺

通过对ZTi6Al4V合金进行了3种热处理,探索改善ZTi6Al4V合金的显微组织,从而提高其力学性能和疲劳性能,为扩大ZTi6Al4V合金的应用范围,提供了可靠的依据。ZTi6Al4V合金经α β固溶处理、β固溶处理和组织破碎处理后,消除或减少了连续的α相晶界,拉伸性能和高周疲劳性能显著提高。     

不同铸型铸造凝固过程温度场的有限元模拟

利用有限元方法,采用阶梯试块,对ZL105合金的砂型铸造和金属型铸造的凝固过程中的温度场进行了有限元模拟.结果表明,砂型铸造时铸件冷却速度慢,铸件内温度梯度小,最后冷却的部位在铸件的最大尺寸处,铸型与铸件界面处的温度较高.金属型铸造时铸件冷却速度快,铸件内温度梯度大,最后冷却的部位偏离铸件的最大尺寸位置一定距离,铸型与铸件界面处的温度较低.