CN106142501A - 一种新型子午线轮胎压出口型设计方法 - Google Patents

Abstract

一种新型子午线轮胎压出口型设计方法，包括如下步骤：(1)利用有限元仿真技术和动力学原理模拟分析胶料在挤出机机筒及流道和预口型内的受力情况及流动状态，在分析过程中需要设定类似于挤出机的各段温度和机头内的压力范围；(2)输入部件设计尺寸，得出口型板的大体轮廓，根据第一步分析的受力情况和流动状态进一步分析胶料在口型板内的胶量分布、变形情况和流动状态；(3)根据胶料的受力分布和流动趋势进行综合分析，自动计算出包括口型板的尺寸、入口角的开口大小和开口角度的三维立体图；(4)按照分析的三维立体图进行口型板加工。该方法不仅仅适用于轮胎行业，还适用于胶管行业、密封行业、塑料行业等其它适合采用口型加工的行业。

Description

一种新型子午线轮胎压出口型设计方法

技术领域

本发明涉及轮胎制造领域，特别是一种新型子午线轮胎压出口型设计方法。

背景技术

轮胎是轿车、卡车、飞机等交通工具的不可或缺的部件，这些交通工具的性能与轮胎的特性密切相关。在轮胎生产过程中，有许许多多胎面、胎侧等压出半部件需要加工生产，每一个压出半部件的加工生产都需要对应单独的一块口型板，因此需要设计不同的口型板。如公开号为CN101157270A的中国专利公开了一种四条轮胎垫胶部件同时挤出的口型板，包括口型板1以及在口型板1纵向中线左、右两侧各设一个主挤出口2，在挤出口2附近的口型板1上增设若干辅挤出口3，该辅挤出口3的形状与主挤出口2形状相同。传统的口型板设计是根据部件设计尺寸按经验绘制口型板图纸，然后按图纸进行加工口型板。由于胶料本身存在膨胀和收缩特性，初加工的口型板要想生产出合格的半部件，加工出的口型板必须经过3次以上压出试验，寻找胶料的膨胀因数，然后根据出型实际尺寸对口型板进行多次焊补和打磨，如果是新胶料可能需要更多次的压出试验才能得到合格的尺寸。在传统的口型设计中还要考虑入口角大小对部件膨胀和出型尺寸的影响。压出半部件的尺寸精度在轮胎中起着重要的作用，因此每一块口型板的设计尺寸和精度对压出部件的尺寸和减少压出试验次数有着重要的作用，对企业的生产成本和生产时间有着较大的影响。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种新型子午线轮胎压出口型设计方法，提高口型设计精度，减少口型板的压出试验次数，提高效率，降低劳动强度。

本发明的一种新型子午线轮胎压出口型设计方法采用以下技术方案：

一种新型子午线轮胎压出口型设计方法，包括如下步骤：

(1)利用有限元仿真技术和动力学原理模拟分析胶料在挤出机机筒及流道和预口型内的受力情况及流动状态，在分析过程中需要设定类似于挤出机的各段温度和机头内的压力范围；温度和压力设定完成以后，开始进行模拟胶料在挤出机某一转速下的流动状态以及胶料在挤出机机筒和机头里的受力情况，从而得出胶料在机头里哪个部位受力大、哪个部位受力小，哪个部位流动快、哪个部位流动慢；该步骤的目的主要是分析胶料的流动和受力状态；

(2)输入压出部件设计尺寸，得出口型板的大体轮廓，根据步骤(1)分析的受力情况和流动状态，分析胶料在口型板内的胶量分布、变形情况和流动状态，以及分析胶料进入口型板中和出口型板后的膨胀变化情况；

(3)根据步骤(2)分析的胶料经过口型板前后受力情况、流动趋势以及膨胀变化，进一步综合分析为得出标准部件尺寸所需要的口型板样式，即自动计算出包括口型板的尺寸、入口角的开口大小和开口角度等相关信息的三维立体图；

(4)按照分析的三维立体图进行口型板加工。

本发明的一种新型子午线轮胎压出口型设计方法，打破了传统的压出口型设计方法，口型设计更先进、更快捷、更精确。传统的口型板设计是根据经验计算出部件各部位在口型板上对应的厚度和宽度，然后绘制口型板图纸；本发明是用仿真学和动力学原理直接模拟计算出口型板的尺寸，更先进、更快捷、更精确。同时，本发明可减少压出试验次数、提高效率、降低劳动强度。传统的口型板加工完以后要经过3次以上压出试验，并进行多次焊补和打磨等研修后确定最终口型板尺寸；本发明设计的口型板可以减少压出试验和研修次数，提高效率、降低劳动量。本发明能够降低能耗、减少成本。传统的口型板要经过3次以上压出试验，对挤出机能源和胶料消耗较大，本发明设计的口型板减少压出试验次数，大大降低能源消耗和胶料成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的一种提高口型板加工精度和效率的方法，主要包括如下步骤：

1.第一步需要有限元仿真技术和动力学原理模拟分析胶料在挤出机机筒及流道和预口型内的受力情况及流动状态，在分析过程中需要设定类似于挤出机的各段温度和机头内的压力范围。温度和压力设定完成以后，开始进行模拟胶料在挤出机某一转速下的流动状态以及胶料在挤出机机筒和机头里的受力情况，从而得出胶料在机头里哪个部位受力大、哪个部位受力小，哪个部位流动快、哪个部位流动慢；该步骤的目的主要是分析胶料的流动和受力状态；

2.第二步输入压出部件设计尺寸，得出口型板的大体轮廓，根据第一步分析的受力情况和流动状态进一步分析胶料在口型板内的胶量分布、变形情况和流动状态，以及分析胶料进入口型板中和出口型板后的膨胀变化情况。

3.第三步根据步骤2分析的胶料经过口型板前后受力情况、流动趋势以及膨胀变化，进一步综合分析为得出标准部件尺寸所需要的口型板样式，即自动计算出包括口型板的尺寸、入口角的开口大小和开口角度等相关信息的三维立体图。

4.第四步按照分析的三维立体图进行口型板加工。

应该理解，尽管参考其示例性的实施方案，已经对本发明进行具体地显示和描述，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不背离由权利要求书所定义的本发明的精神和范围的条件下，可以在其中进行各种形式和细节的变化，可以进行各种实施方案的任意组合。

Claims (1)

1.一种新型子午线轮胎压出口型设计方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)利用有限元仿真技术和动力学原理模拟分析胶料在挤出机机筒及流道和预口型内的受力情况及流动状态，在分析过程中需要设定类似于挤出机的各段温度和机头内的压力范围；温度和压力设定完成以后，开始进行模拟胶料在挤出机某一转速下的流动状态以及胶料在挤出机机筒和机头里的受力情况，从而得出胶料在机头里哪个部位受力大、哪个部位受力小，哪个部位流动快、哪个部位流动慢；该步骤的目的主要是分析胶料的流动和受力状态；

(2)输入压出部件设计尺寸，得出口型板的大体轮廓，根据步骤(1)分析的受力情况和流动状态，分析胶料在口型板内的胶量分布、变形情况和流动状态，以及分析胶料进入口型板中和出口型板后的膨胀变化情况；

(3)根据步骤(2)分析的胶料经过口型板前后受力情况、流动趋势以及膨胀变化，进一步综合分析为得出标准部件尺寸所需要的口型板样式，即自动计算出包括口型板的尺寸、入口角的开口大小和开口角度等相关信息的三维立体图；

(4)按照分析的三维立体图进行口型板加工。