轮胎模具热学分析与优化设计
发布时间：2021-01-21 11:23
汽车轮胎的质量会严重影响车辆的驾驶性能、舒适度与安全性。轮胎在轮胎模具内硫化成型,硫化过程中其模具型腔的温度分布对轮胎升温历程及硫化程度有着很大的影响,并决定了轮胎的最终性能。本文使用有限元分析软件ABAQUS,以Y1188壳体12.00R20规格的轮胎模具为研究对象,对圆锥面轮胎模具的结构进行热传递仿真改进与轮胎硫化分析。研究结果将为轮胎和轮胎模具厂家产品生产提供理论指导,致力于生产出更优质的轮胎。本文的主要研究内容包括以下几个方面:第一,本文首先明确研究的背景与意义,了解轮胎模具的研究现状与未来发展趋势,并对轮胎模具进行了简要介绍,确定了本课题的主要研究内容,为接下来的研究做好一定的准备工作。第二,在ABAQUS软件中,建立轮胎模具三维热学仿真模型,对圆锥面轮胎模具结构和开合模过程进行了相关介绍,并对其9.00R20和12.00R20规格的轮胎模具进行了传热分析,总结热传递过程中的规律,与企业中常用的同种规格的斜平面轮胎模具进行传热分析对比,再结合两种轮胎模具的结构特点和轮胎硫化的技术要求,分析两种轮胎模具在轮胎硫化性能上的优劣性。第三,对圆锥面轮胎模具的结构分别进行一体化设计、改...
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1-1两半模具示意图
销来实现径向定位。图 1-1 两半模具示意图Fig.1-1 Two half mold schematic diagram模具：活络模具是由一定数量的活络块组成的，分合模方式也不同于上下分模，而是径向分模。型腔即花纹块、上侧板和下侧板等组成部的。模具一般也是由壳体和型腔两大部分构成。其中壳体部分包括中套、盖、底座、T 型块、导向条及耐磨板等部件组成。型腔部分则包括上花纹块。
加工轮胎模具各部件中常用的材质主要有钢质（锻钢、铸钢）、铝质（铸铝、锻铝），其构成的轮胎模具的优点如下所示：钢质：模具精度保持性好、耐腐蚀性强、寿命长，易修复，可实现钢片保留不脱落。其中，锻钢较铸钢致密性好、强度高；铸钢能铸造复杂形状部件。铝质：密度小、质量轻、热传导系数高。其中，锻铝较铸铝致密性好、强度高；但铸铝可加工非常复杂花纹且批量生产的成本低。1.3.2 活络模具的分类（1）根据硫化轮胎的不同，轮胎模具可以分为全钢子午线轮胎活络模具、半钢子午线轮胎活络模具和工程子午线轮胎活络模具三种类型[18]。（2）按轮胎模具结构形式可以分为圆锥面轮胎模具和斜平面轮胎模具两种类型。1）圆锥面导向活络模具：弓形座的外表面呈内圆锥形结构，并由该面产生合模力驱动轮胎模具进行开合模运动。2）斜平面导向活络模具：弓形座的外表面为斜平面结构，由内斜平面导向并产生合模力驱动轮胎模具进行开合模运动。
【参考文献】：
期刊论文
[1]工程机械斜交轮胎蒸汽/氮气硫化工艺探讨[J]. 刘敏. 轮胎工业. 2019(03)
[2]巨型工程机械子午线轮胎的变温硫化工艺研究[J]. 武栴丞,李文东,杨茂林,曾季,蔡庆,黄振华,施大全. 橡胶工业. 2019(02)
[3]轮胎硫化设备及工艺研究进展[J]. 吴畏,伍先安,杨卫民,安瑛,谭晶. 橡胶工业. 2018(06)
[4]免充气蜂巢结构轮胎成型工艺和模具设计[J]. 王展旭,王敏,高振明,李凡双. 模具技术. 2018(03)
[5]圆锥面与斜平面轮胎模具传热模拟分析[J]. 胡海明,毛渴新. 模具工业. 2018(04)
[6]11R22.5子午线轮胎的硫化仿真分析[J]. 孙林,王军,江纪锋,李梁,顾勤. 轮胎工业. 2018(02)
[7]热分析与热力耦合分析的轮胎模具温度场分布[J]. 刘迎,赵永瑞,潘川. 模具工业. 2017(10)
[8]轮胎模具预热温度分析及结构优化[J]. 刘志兰,张伟,赵阳,张伟,王文广,魏猛. 模具工业. 2017(09)
[9]半钢子午线轮胎均匀性改善措施[J]. 田芳. 橡塑资源利用. 2017(04)
[10]轮胎模具合体结构的设计与数值模拟[J]. 刘迎,赵永瑞,潘川. 模具工业. 2017(07)
博士论文
[1]橡胶微波硫化的传热特性研究[D]. 陈海龙.青岛科技大学 2017
[2]硫化过程中填充橡胶粘弹特性研究[D]. 粟本龙.哈尔滨工业大学 2016
硕士论文
[1]摩托车轮胎硫化工艺研究[D]. 许敏强.浙江理工大学 2018
[2]弹簧气孔套结构性能分析的研究[D]. 徐永涛.青岛科技大学 2018
[3]轮胎模具DLC涂层应用可行性研究[D]. 王志刚.山东理工大学 2017
[4]新型机械弹性车轮活络模具优化设计和热力学分析[D]. 杨文涛.南京航空航天大学 2016
[5]基于ANSYS Workbench轮胎活络模具结构优化及传热—应力模拟分析[D]. 崔龙.青岛科技大学 2015
[6]轮胎微波硫化的影响因素分析及温度场模拟[D]. 张伟.青岛科技大学 2015
[7]弓形座结构对轮胎模具温度场的影响[D]. 赵昕.青岛科技大学 2014
[8]轮胎硫化传热特性研究及工艺条件优化[D]. 杨广志.青岛科技大学 2013
[9]活络模具向心机构磨损控制技术研究[D]. 李晓宾.青岛科技大学 2012
[10]轮胎活络模具温模过程的热、力非耦合数值模拟分析[D]. 李淑华.青岛科技大学 2012
本文编号：2991068
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1-1两半模具示意图
销来实现径向定位。图 1-1 两半模具示意图Fig.1-1 Two half mold schematic diagram模具：活络模具是由一定数量的活络块组成的，分合模方式也不同于上下分模，而是径向分模。型腔即花纹块、上侧板和下侧板等组成部的。模具一般也是由壳体和型腔两大部分构成。其中壳体部分包括中套、盖、底座、T 型块、导向条及耐磨板等部件组成。型腔部分则包括上花纹块。
加工轮胎模具各部件中常用的材质主要有钢质（锻钢、铸钢）、铝质（铸铝、锻铝），其构成的轮胎模具的优点如下所示：钢质：模具精度保持性好、耐腐蚀性强、寿命长，易修复，可实现钢片保留不脱落。其中，锻钢较铸钢致密性好、强度高；铸钢能铸造复杂形状部件。铝质：密度小、质量轻、热传导系数高。其中，锻铝较铸铝致密性好、强度高；但铸铝可加工非常复杂花纹且批量生产的成本低。1.3.2 活络模具的分类（1）根据硫化轮胎的不同，轮胎模具可以分为全钢子午线轮胎活络模具、半钢子午线轮胎活络模具和工程子午线轮胎活络模具三种类型[18]。（2）按轮胎模具结构形式可以分为圆锥面轮胎模具和斜平面轮胎模具两种类型。1）圆锥面导向活络模具：弓形座的外表面呈内圆锥形结构，并由该面产生合模力驱动轮胎模具进行开合模运动。2）斜平面导向活络模具：弓形座的外表面为斜平面结构，由内斜平面导向并产生合模力驱动轮胎模具进行开合模运动。
【参考文献】：
期刊论文
[1]工程机械斜交轮胎蒸汽/氮气硫化工艺探讨[J]. 刘敏. 轮胎工业. 2019(03)
[2]巨型工程机械子午线轮胎的变温硫化工艺研究[J]. 武栴丞,李文东,杨茂林,曾季,蔡庆,黄振华,施大全. 橡胶工业. 2019(02)
[3]轮胎硫化设备及工艺研究进展[J]. 吴畏,伍先安,杨卫民,安瑛,谭晶. 橡胶工业. 2018(06)
[4]免充气蜂巢结构轮胎成型工艺和模具设计[J]. 王展旭,王敏,高振明,李凡双. 模具技术. 2018(03)
[5]圆锥面与斜平面轮胎模具传热模拟分析[J]. 胡海明,毛渴新. 模具工业. 2018(04)
[6]11R22.5子午线轮胎的硫化仿真分析[J]. 孙林,王军,江纪锋,李梁,顾勤. 轮胎工业. 2018(02)
[7]热分析与热力耦合分析的轮胎模具温度场分布[J]. 刘迎,赵永瑞,潘川. 模具工业. 2017(10)
[8]轮胎模具预热温度分析及结构优化[J]. 刘志兰,张伟,赵阳,张伟,王文广,魏猛. 模具工业. 2017(09)
[9]半钢子午线轮胎均匀性改善措施[J]. 田芳. 橡塑资源利用. 2017(04)
[10]轮胎模具合体结构的设计与数值模拟[J]. 刘迎,赵永瑞,潘川. 模具工业. 2017(07)
博士论文
[1]橡胶微波硫化的传热特性研究[D]. 陈海龙.青岛科技大学 2017
[2]硫化过程中填充橡胶粘弹特性研究[D]. 粟本龙.哈尔滨工业大学 2016
硕士论文
[1]摩托车轮胎硫化工艺研究[D]. 许敏强.浙江理工大学 2018
[2]弹簧气孔套结构性能分析的研究[D]. 徐永涛.青岛科技大学 2018
[3]轮胎模具DLC涂层应用可行性研究[D]. 王志刚.山东理工大学 2017
[4]新型机械弹性车轮活络模具优化设计和热力学分析[D]. 杨文涛.南京航空航天大学 2016
[5]基于ANSYS Workbench轮胎活络模具结构优化及传热—应力模拟分析[D]. 崔龙.青岛科技大学 2015
[6]轮胎微波硫化的影响因素分析及温度场模拟[D]. 张伟.青岛科技大学 2015
[7]弓形座结构对轮胎模具温度场的影响[D]. 赵昕.青岛科技大学 2014
[8]轮胎硫化传热特性研究及工艺条件优化[D]. 杨广志.青岛科技大学 2013
[9]活络模具向心机构磨损控制技术研究[D]. 李晓宾.青岛科技大学 2012
[10]轮胎活络模具温模过程的热、力非耦合数值模拟分析[D]. 李淑华.青岛科技大学 2012
本文编号：2991068
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