巨型子午線輪胎硫化仿真研究.pdf

1、輪胎硫化是指在一定壓力和溫度下，通過(guò)輪胎的膠料發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)來(lái)獲得使用性能的工藝過(guò)程，是輪胎生產(chǎn)中最重要的加工過(guò)程之一。處于過(guò)硫化和欠硫化狀態(tài)的膠料的物理機(jī)械性能都會(huì)顯著下降，因此需要合理的硫化工藝來(lái)保證各部位膠料的性能，以提高輪胎質(zhì)量。巨型子午線輪胎由于體積大，且各部位厚度差異大，因此各部位膠料的硫化狀態(tài)差異大，且難以同時(shí)達(dá)到正硫化狀態(tài)。本文采用有限元方法，按照實(shí)際的輪胎硫化過(guò)程建立了硫化仿真模型，對(duì)巨型工程子午線輪胎的硫化過(guò)程進(jìn)行了仿

2、真研究，準(zhǔn)確模擬了硫化過(guò)程中溫度場(chǎng)的變化。通過(guò)改變硫化時(shí)間和硫化溫度，減少了輪胎各部位硫化程度的差異。通過(guò)改變膠料的配方，使得輪胎各部位膠料均處于正硫化狀態(tài)，獲得了最佳的硫化工藝和各部位膠料的最佳硫化特性。本文的研究工作對(duì)指導(dǎo)硫化工藝的改進(jìn)以及配方設(shè)計(jì)的優(yōu)化具有重要的理論意義及應(yīng)用價(jià)值。
　　本文提出了一個(gè)新的表征硫化程度的參量——硫化偏置程度，建立了以硫化偏置程度為基礎(chǔ)的分析法。該方法是從膠料的硫化曲線出發(fā)，采用膠料剪切模量的變

3、化幅值來(lái)表示硫化程度的大小。該方法能夠準(zhǔn)確反映膠料的硫化狀態(tài)，同時(shí)也為優(yōu)化硫化工藝帶來(lái)方便。本文建立的輪胎硫化仿真模型包括輪胎、模具和膠囊三個(gè)部分，考慮了隨溫度變化的熱物性參數(shù)。采用本文提出的硫化偏置程度表征硫化程度，計(jì)算了輪胎硫化過(guò)程的溫度場(chǎng)和硫化程度場(chǎng)的變化，理論值與實(shí)測(cè)值較為吻合，硫化偏置程度直觀地反映了輪胎的硫化程度場(chǎng)分布。在此基礎(chǔ)上，本文還提出了輪胎硫化工藝的優(yōu)化方法，通過(guò)調(diào)整硫化時(shí)間和硫化溫度，使得輪胎各部位膠料均處于正硫化