轴/径向伸缩式成型机构关键部件设计及仿真研究
发布时间：2021-03-21 00:54
近年来,工艺落后、高能耗和贸易摩擦的加剧使传统橡胶行业面临的问题凸显。高端工程轮胎和航空轮胎成型设备被国外技术垄断,进一步制约了我国轮胎行业的发展。子午线轮胎作为橡胶行业最具代表性的产品,它的使用性能和制造精度直接取决于成型设备。因此,本文的研究围绕一种能实现轴/径向伸缩运动的机械成型鼓,同时以降低轮胎成型中硫化工艺的能耗为目标,在成型鼓上搭载电磁感应加热装置预热胎坯,再结合机械分析的理论,对此类型的成型鼓进行了结构分析、运动学、力学分析以及模拟仿真计算,全文内容如下:运用叠加定理,将本文提出的轴/径向伸缩式成型鼓拆解为多个相同的基本伸缩单元,对基本单元进行结构分析,初步判断成型鼓的基本结构是否满足工作要求,并对基本结构进行了优化;根据设计目的和设计原则,在设计上考虑搭载电磁感应加热装置,使用SOLIDWORKS软件对成型鼓的三维模型进行建模,完成各构件的装配关系和成型鼓的虚拟样机的设计。根据成型鼓的结构和运动特点,可以分解为径向运动的内瓦机构和轴向运动的基本伸缩单元,对内瓦机构和基本伸缩单元进行运动学分析,推导关键构件的运动学关系式,根据结构确定成型鼓构件的尺寸,使用MATLAB对运...
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
胶囊式成型鼓Fig.1-2TireBuildingBladder
轴/径向伸缩式成型机构关键部件设计及仿真研究4磁加热技术产品逐渐在国际上有了一席之地。在1987年，J.M.Sumner等[19]，提出将电磁加热技术应用到轮胎生产中，采用电磁加热装置代替传统蒸汽加热，可以大大提高生产效率。我国对该工艺的深入研究起步较晚，直到2013年，杨卫民[20~22]等一改传统加热方式，采用磁芯与导线装置对鼓瓦加热。硫化时模具靠涡流热效应升高温度，能源利用高，传热速度快。2015年，刘菲等[23~24]在此基础上研究了专用于实心轮胎硫化的电磁加热硫化机，使得轮辋温升速度更快，降低了模具内腔纵向和轴向之间的温差，并且使硫化精度和效率得到了改善。2016年，李博[25]创新的提出了一种新型框架-立柱式轮胎硫化机，将轮胎生产中，应用电磁加热的技术又进行了提高。1.2.3子午线轮胎成型鼓发展历程自20世纪40年代米其林公司发布子午线轮胎以来，世界轮胎行业子午化水平逐步提高。各种新型轮胎的出现，对轮胎成型工艺提出了越来越高的技术要求[26~27]。在这样的形势下，作为决定成型胎坯形状、精度的关键设备，轮胎成型鼓的设计也经历了一个由简到繁、由粗到精的发展历程。20世纪60年代，中国才参与到子午线轮胎的研究中。目前关于轮胎的先进核心技术仍掌握在像米其林、固特异等[28~29]国际知名轮胎公司的手中，国内尚未形成完整的成型鼓设计理论体系。但是，经过引进、消化、吸收国外的先进技术，我国在航天轮胎、轿车胎、工程胎等领域取得了较大进展。常见的成型鼓主要有胶囊式和机械式两种结构形式，其中机械式又可分为折叠式和径向收缩式[30]，其结构形式如图1-2、1-3、1-4所示:图1-2胶囊式成型鼓图1-3折叠式成型鼓Fig.1-2TireBuildingBladderFig.1-3FoldingtireBuildingdrum
伸缩
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析轮胎行业现状、发展及面临主要挑战[J]. 李良. 中国设备工程. 2019(08)
[2]砥砺奋进,转型升级中的我国轮胎工业——轮胎工业生产经营情况分析及展望[J]. 史一锋. 橡塑技术与装备. 2018(05)
[3]高性能轮胎全电磁感应加热直压硫化技术[J]. 张金云,邓世涛,王伯刚,丁全勇,刘肖英,谭晶. 中国橡胶. 2017(22)
[4]实心轮胎均匀硫化工艺的研究[J]. 刘斐,张金云,李博,戴坤添,杨卫民,焦志伟. 橡胶工业. 2015(08)
[5]实心轮胎电磁感应加热硫化工艺[J]. 刘斐,杨卫民,张金云,焦志伟. 轮胎工业. 2015(06)
[6]荷兰VMI系列四鼓成型机机械反包式成型鼓改用一次反包胶囊式成型鼓的可行性分析[J]. 程刚. 杭州化工. 2013(04)
[7]我国轮胎工业近年发展回顾及前景[J]. 谈玉坤. 轮胎工业. 2011(02)
[8]感应加热技术的发展与思考[J]. 沈庆通. 热处理. 2010(05)
[9]感应加热技术的应用及发展[J]. 徐先泽,肖雅静,时千峰. 现代零部件. 2010(03)
[10]我国汽车轮胎行业现状及发展[J]. 马良清,王琰,孙宁,纪滔,焦会云. 轮胎工业. 2009(12)
博士论文
[1]模块化空间轴/径向伸缩式轮胎成型鼓导引机构分析与设计[D]. 杨彦东.天津大学 2013
硕士论文
[1]一种新型轴/径向伸缩式成型鼓的设计与研究[D]. 豆亚云.燕山大学 2018
[2]轮胎节能硫化与精密成型工艺及装备的研究[D]. 李博.北京化工大学 2016
[3]一种大伸缩比轴/径向伸缩式轮胎成型鼓的运动学设计[D]. 邬全兵.天津大学 2014
[4]具有间隙补偿功能的子午线轮胎成型鼓研究[D]. 邓双丰.天津大学 2011
[5]变拓扑并联轮胎成型鼓机构综合与特性分析[D]. 亓洪亮.山东理工大学 2010
[6]电磁感应加热理论研究及强力感应加热器设计[D]. 胡旭东.河北工业大学 2004
本文编号：3091996
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
胶囊式成型鼓Fig.1-2TireBuildingBladder
轴/径向伸缩式成型机构关键部件设计及仿真研究4磁加热技术产品逐渐在国际上有了一席之地。在1987年，J.M.Sumner等[19]，提出将电磁加热技术应用到轮胎生产中，采用电磁加热装置代替传统蒸汽加热，可以大大提高生产效率。我国对该工艺的深入研究起步较晚，直到2013年，杨卫民[20~22]等一改传统加热方式，采用磁芯与导线装置对鼓瓦加热。硫化时模具靠涡流热效应升高温度，能源利用高，传热速度快。2015年，刘菲等[23~24]在此基础上研究了专用于实心轮胎硫化的电磁加热硫化机，使得轮辋温升速度更快，降低了模具内腔纵向和轴向之间的温差，并且使硫化精度和效率得到了改善。2016年，李博[25]创新的提出了一种新型框架-立柱式轮胎硫化机，将轮胎生产中，应用电磁加热的技术又进行了提高。1.2.3子午线轮胎成型鼓发展历程自20世纪40年代米其林公司发布子午线轮胎以来，世界轮胎行业子午化水平逐步提高。各种新型轮胎的出现，对轮胎成型工艺提出了越来越高的技术要求[26~27]。在这样的形势下，作为决定成型胎坯形状、精度的关键设备，轮胎成型鼓的设计也经历了一个由简到繁、由粗到精的发展历程。20世纪60年代，中国才参与到子午线轮胎的研究中。目前关于轮胎的先进核心技术仍掌握在像米其林、固特异等[28~29]国际知名轮胎公司的手中，国内尚未形成完整的成型鼓设计理论体系。但是，经过引进、消化、吸收国外的先进技术，我国在航天轮胎、轿车胎、工程胎等领域取得了较大进展。常见的成型鼓主要有胶囊式和机械式两种结构形式，其中机械式又可分为折叠式和径向收缩式[30]，其结构形式如图1-2、1-3、1-4所示:图1-2胶囊式成型鼓图1-3折叠式成型鼓Fig.1-2TireBuildingBladderFig.1-3FoldingtireBuildingdrum
伸缩
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析轮胎行业现状、发展及面临主要挑战[J]. 李良. 中国设备工程. 2019(08)
[2]砥砺奋进,转型升级中的我国轮胎工业——轮胎工业生产经营情况分析及展望[J]. 史一锋. 橡塑技术与装备. 2018(05)
[3]高性能轮胎全电磁感应加热直压硫化技术[J]. 张金云,邓世涛,王伯刚,丁全勇,刘肖英,谭晶. 中国橡胶. 2017(22)
[4]实心轮胎均匀硫化工艺的研究[J]. 刘斐,张金云,李博,戴坤添,杨卫民,焦志伟. 橡胶工业. 2015(08)
[5]实心轮胎电磁感应加热硫化工艺[J]. 刘斐,杨卫民,张金云,焦志伟. 轮胎工业. 2015(06)
[6]荷兰VMI系列四鼓成型机机械反包式成型鼓改用一次反包胶囊式成型鼓的可行性分析[J]. 程刚. 杭州化工. 2013(04)
[7]我国轮胎工业近年发展回顾及前景[J]. 谈玉坤. 轮胎工业. 2011(02)
[8]感应加热技术的发展与思考[J]. 沈庆通. 热处理. 2010(05)
[9]感应加热技术的应用及发展[J]. 徐先泽,肖雅静,时千峰. 现代零部件. 2010(03)
[10]我国汽车轮胎行业现状及发展[J]. 马良清,王琰,孙宁,纪滔,焦会云. 轮胎工业. 2009(12)
博士论文
[1]模块化空间轴/径向伸缩式轮胎成型鼓导引机构分析与设计[D]. 杨彦东.天津大学 2013
硕士论文
[1]一种新型轴/径向伸缩式成型鼓的设计与研究[D]. 豆亚云.燕山大学 2018
[2]轮胎节能硫化与精密成型工艺及装备的研究[D]. 李博.北京化工大学 2016
[3]一种大伸缩比轴/径向伸缩式轮胎成型鼓的运动学设计[D]. 邬全兵.天津大学 2014
[4]具有间隙补偿功能的子午线轮胎成型鼓研究[D]. 邓双丰.天津大学 2011
[5]变拓扑并联轮胎成型鼓机构综合与特性分析[D]. 亓洪亮.山东理工大学 2010
[6]电磁感应加热理论研究及强力感应加热器设计[D]. 胡旭东.河北工业大学 2004
本文编号：3091996
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