輪胎橡胎部件擠出成型過(guò)程仿真研究.pdf

1、擠出成型是橡膠、塑料等聚合物成型加工中最重要的工藝方法之一。隨著我國(guó)汽車制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)輪胎的需求量越來(lái)越大，對(duì)輪胎的性能要求也越來(lái)越高，面對(duì)越來(lái)越多的機(jī)械設(shè)備和越來(lái)越多的產(chǎn)品種類，如何在實(shí)際生產(chǎn)中控制各個(gè)工藝參數(shù)，保證膠料擠出質(zhì)量，是輪胎行業(yè)所關(guān)注的問(wèn)題，也是聚合物加工領(lǐng)域的當(dāng)前重要課題之一。而在目前的輪胎制造過(guò)程中，膠料的擠出仍以“試差法”調(diào)整為主，其試制周期長(zhǎng)、成本高，阻礙了輪胎制造“高速、高產(chǎn)”的發(fā)展要求。
　　

2、 本文以某載重子午線輪胎胎面膠為研究對(duì)象，運(yùn)用POLYFLOW軟件對(duì)其擠出進(jìn)行仿真分析，研究擠出工藝條件對(duì)膠料擠出成型的影響和膠料擠出流動(dòng)規(guī)律，為輪胎制造工藝參數(shù)的快速設(shè)定提供理論上的依據(jù)。主要包括以下幾個(gè)部分：
　　 1．建立膠料擠出有限元模型。對(duì)胎面膠擠出預(yù)口型和口型進(jìn)行測(cè)繪，運(yùn)用CATIA進(jìn)行建模，建立仿真分析的幾何模型。利用POLYFLOW的專用前處理軟件GAMBIT劃分網(wǎng)格得到有限元模型，并設(shè)置相關(guān)的邊界條件。

3、　　 2．對(duì)胎面膠的流變力學(xué)性能參數(shù)進(jìn)行流變?cè)囼?yàn)，運(yùn)用POLYMAT軟件包對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)擬合，確定仿真分析中選用Bird—Carreau本構(gòu)模型中相關(guān)流變參數(shù)。
　　 3．仿真分析胎面膠——牽引速度、壁面滑移系數(shù)和螺桿轉(zhuǎn)速(入口流量)等工藝參數(shù)，對(duì)膠料擠出流動(dòng)規(guī)律以及胎面膠在擠出脹大和形狀等方面的影響。
　　 利用胎面膠擠出機(jī)在不同的工藝參數(shù)條件下，測(cè)得擠出膠料的斷面尺寸，并與仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果表明工藝參數(shù)的