本文關(guān)鍵詞：新型機(jī)械彈性車輪活絡(luò)模具優(yōu)化設(shè)計(jì)和熱力學(xué)分析

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【摘要】：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(jì)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(jì)以及優(yōu)化為探究對(duì)象,主要研究了模具結(jié)構(gòu)對(duì)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(jì)以及生產(chǎn)制造提供一定參考。(1)根據(jù)本文需要設(shè)計(jì)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(jì)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(duì)活絡(luò)模具的受力情況和承載方式進(jìn)行分析,根據(jù)模具在硫化機(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(jì)理論,對(duì)模具部件的重要尺寸參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),通過(guò)整體強(qiáng)度校核進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證。(2)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(guò)程曲線。根據(jù)各部件的溫升過(guò)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(píng)價(jià)輪胎的整體硫化質(zhì)量,得到最佳預(yù)熱溫度。為下一步對(duì)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(duì)車輪六個(gè)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(zhǎng)度和中套室長(zhǎng)度為模具優(yōu)化過(guò)程設(shè)計(jì)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(zhǎng)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)量評(píng)價(jià)體系檢驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果的正確性,仿真結(jié)果表明車輪過(guò)硫率下降了10.5%,硫化變異系數(shù)下降了21.7%。本文設(shè)計(jì)完成一套機(jī)械彈性車輪掛膠用活絡(luò)模具,利用有限元仿真軟件完成了模具的熱力學(xué)仿真、掛膠質(zhì)量分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化,得到了一套具有實(shí)際生產(chǎn)意義的新型機(jī)械彈性車輪活絡(luò)模具。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.34

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本文編號(hào)：1183971