轮胎模具中套结构设计与性能分析

发布时间：2023-02-21 08:07

　　中套是保证轮胎模具合模精度的核心部件。本文以轮胎模具中套结构在实际工况中发生的翘曲变形、断裂及疲劳破坏等问题为课题的切入点,应用理论力学、材料力学及弹性力学相关知识,建立中套的力学模型,推导中套的强度、刚度计算公式。运用有限元分析软件ABAQUS对中套结构进行有限元分析,模拟中套在轮胎硫化过程中发生的应力应变,运用FE-safe软件对中套进行疲劳寿命分析。系统的建立中套设计的设计原则、设计方法及设计理论,为轮胎活络模具制造厂家提供理论指导,使轮胎模具设计由目前的依靠经验设计转化为更加系统化、科学化、规范化、理论化、标准化的理论设计。本文以全钢轮胎活络模具中套结构为研究对象,论述了中套加工技术要求及加工工艺。通过对中套进行受力分析,并根据弹塑性力学相关知识,建立等厚度圆筒应力计算公式与轮胎模具中套应力计算公式之间的联系;推导出中套的强度刚度计算公式,并以等厚度圆筒理论最小厚度做为中套的理论最小厚度的参考。运用分析软件ABAQUS,对不同材料、导向角的中套进行热力耦合有限元分析,发现以40Cr为材料及导向角越小的中套所承受的应力、应变最小;对不同材料、结构的中套进行温度传热模拟分析,发现材...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
符号说明
1 绪论
    1.1 课题研究背景
        1.1.1 国内外轮胎模具发展历程
        1.1.2 国内轮胎模具现状与发展趋势
    1.2 课题研究的意义
    1.3 课题研究的内容及步骤
        1.3.1 课题研究的内容
        1.3.2 课题研究的步骤
2 中套设计及加工工艺
    2.1 中套概述
    2.2 中套设计
        2.2.1 中套材料的选取
        2.2.2 中套结构设计
    2.3 中套汽室设计
    2.4 中套滑板设计
    2.5 导向条设计
    2.6 中套干涉问题
        2.6.1 导向条与中套沟槽处干涉问题
        2.6.2 开模状态下中套与弓形座外沿干涉问题
        2.6.3 合模状态下中套与底座滑板干涉问题
        2.6.4 中套处螺钉干涉问题
    2.7 中套加工工艺
    2.8 中套力学模型及理论计算
        2.8.1 中套受力分析及力学模型
        2.8.2 中套在均布压力下的应力计算
        2.8.3 中套强度计算
        2.8.4 中套刚度计算
        2.8.5 中套理论最小厚度计算
    2.9 本章小结
3 中套应力应变有限元分析
    3.1 建立中套三维模型
    3.2 中套应力应变有限元分析
        3.2.1 ABAQUS简介
        3.2.2 有限元分析基本步骤
        3.2.3 中套应力应变有限元分析
        3.2.4 中套在理论最小厚度下应力应变有限元分析
        3.2.5 材料对中套应力应变的影响
        3.2.6 导向角对中套应力应变的影响
    3.3 弓背面轮胎活络模具应力应变有限元分析
        3.3.1 弓背面中套应力应变有限元分析
        3.3.2 弓背面弓形座有限元分析
    3.4 本章小结
4 中套传热性能分析
    4.1 中套传热模拟分析
        4.1.1 中套材料对轮胎模具温度场的影响
        4.1.2 中套汽室结构对轮胎模具温度场的影响
    4.2 中套区块化汽室结构传热模拟分析
    4.3 弓背面轮胎模具传热模拟分析
    4.4 本章小结
5 中套疲劳寿命分析
    5.1 疲劳寿命分析理论
        5.1.1 疲劳的分类
        5.1.2 疲劳破坏机理
        5.1.3 影响中套疲劳破坏的因素
        5.1.4 疲劳累积损伤理论
    5.2 轮胎模具中套疲劳寿命分析
        5.2.1 FE-safe简介
        5.2.2 疲劳寿命分析基本步骤
        5.2.3 中套在最小厚度下的疲劳寿命分析
        5.2.4 中套材料对中套疲劳寿命的影响
        5.2.5 中套导向角对中套疲劳寿命的影响
    5.3 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
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本文编号：3747437