新型機(jī)械彈性車輪活絡(luò)模具優(yōu)化設(shè)計和熱力學(xué)分析.pdf

1、上膠硫化是機(jī)械彈性車輪制造成型的最后一道工序，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的好壞直接影響著機(jī)械彈性車輪的硫化質(zhì)量。本文以機(jī)械彈性車輪活絡(luò)模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及優(yōu)化為探究對象，主要研究了模具結(jié)構(gòu)對模具的傳熱特性的影響，為實(shí)現(xiàn)機(jī)械彈性車輪活絡(luò)模具的優(yōu)化設(shè)計以及生產(chǎn)制造提供一定參考。
　?。?）根據(jù)本文需要設(shè)計模具的新型機(jī)械彈性車輪結(jié)構(gòu)的特殊性，分析總結(jié)模具設(shè)計要求、材料和加工工藝要求，確定活絡(luò)模具的結(jié)構(gòu)組成。對活絡(luò)模具的受力情況和承載方式進(jìn)行分析，根據(jù)模

2、具在硫化機(jī)中的承載情況建立模具的受力模型，基于受力模型和外壓圓筒設(shè)計理論，對模具部件的重要尺寸參數(shù)進(jìn)行設(shè)計，通過整體強(qiáng)度校核進(jìn)行設(shè)計驗(yàn)證。
　?。?）基于參數(shù)化建模思想，采用三維實(shí)體建模軟件Solidworks建立機(jī)械彈性車輪活絡(luò)模具部件三維模型。根據(jù)熱學(xué)傳遞理論建立機(jī)械彈性車輪活絡(luò)模具的導(dǎo)熱控制方程，得到模具在不同預(yù)熱溫度下的溫升過程曲線。根據(jù)各部件的溫升過程曲線積分得到輪胎各點(diǎn)的硫化數(shù)據(jù)，引入硫化率和硫化變異系數(shù)，評價輪胎的整

3、體硫化質(zhì)量，得到最佳預(yù)熱溫度。為下一步對機(jī)械彈性車輪活絡(luò)模具的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和改進(jìn)方向。
　　（3）對車輪六個觀察點(diǎn)溫升曲線和硫化質(zhì)量進(jìn)行研究，得到可以表征車輪硫化質(zhì)量的目標(biāo)函數(shù)，提取模具直徑、中套室長度和中套室長度為模具優(yōu)化過程設(shè)計變量，建立機(jī)械彈性車輪活絡(luò)模具的單目標(biāo)優(yōu)化模型。根據(jù)優(yōu)化結(jié)果和車輪硫化質(zhì)量分析將模具直徑改為1540mm，中套室長度改為160mm，中間上蓋厚度改為20mm，再次進(jìn)行熱力學(xué)仿真分析，根據(jù)硫化質(zhì)量