新型機械彈性車輪活絡模具優(yōu)化設計和熱力學分析.pdf

1、上膠硫化是機械彈性車輪制造成型的最后一道工序，模具結構設計的好壞直接影響著機械彈性車輪的硫化質量。本文以機械彈性車輪活絡模具的結構設計以及優(yōu)化為探究對象，主要研究了模具結構對模具的傳熱特性的影響，為實現機械彈性車輪活絡模具的優(yōu)化設計以及生產制造提供一定參考。
　?。?）根據本文需要設計模具的新型機械彈性車輪結構的特殊性，分析總結模具設計要求、材料和加工工藝要求，確定活絡模具的結構組成。對活絡模具的受力情況和承載方式進行分析，根據模

2、具在硫化機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計理論，對模具部件的重要尺寸參數進行設計，通過整體強度校核進行設計驗證。
　?。?）基于參數化建模思想，采用三維實體建模軟件Solidworks建立機械彈性車輪活絡模具部件三維模型。根據熱學傳遞理論建立機械彈性車輪活絡模具的導熱控制方程，得到模具在不同預熱溫度下的溫升過程曲線。根據各部件的溫升過程曲線積分得到輪胎各點的硫化數據，引入硫化率和硫化變異系數，評價輪胎的整

3、體硫化質量，得到最佳預熱溫度。為下一步對機械彈性車輪活絡模具的結構優(yōu)化提供基礎數據和改進方向。
　?。?）對車輪六個觀察點溫升曲線和硫化質量進行研究，得到可以表征車輪硫化質量的目標函數，提取模具直徑、中套室長度和中套室長度為模具優(yōu)化過程設計變量，建立機械彈性車輪活絡模具的單目標優(yōu)化模型。根據優(yōu)化結果和車輪硫化質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，再次進行熱力學仿真分析，根據硫化質量