宽基轮胎成型过程仿真分析及其胎体帘线弯曲机理研究

• 作 者: 魏新龙
• 机 构: 江苏大学
• 出 处: 江苏大学
• 发表日期: 2015年期
• 关键词: 宽基轮胎 成型工艺 有限元仿真 胎体 帘线弯曲

随着轮胎CAE技术的不断发展，轮胎成型仿真技术也日趋成熟，为解决宽基轮胎帘线弯曲问题提供了一条良好的途径。　　合理的轮胎橡胶材料本构模型决定了轮胎成型仿真精度，也一直是广大科研人员的重要研究课题。通过对比分析，广义Maxwell模型能够较好的描述混炼胶在常温下的弹性行为以及粘性流动性能。利用ABAQUS有限元软件，以某轮胎公司生产的435/50R19.5宽基载重子午线轮胎为研究对象，对轮胎成型过程进行了仿真分析。通过该型号实际轮胎切割断面的材料分布与仿真结果对比分析，证明了轮胎成型仿真技术的可行性和精确性。　　利用成型仿真分析，对该型号轮胎胎体帘线弯曲问题的产生机理进行分析，结果表明，硫化机内定型前胎体帘线下凹是胎体帘线弯曲的主要成因，并提出利用轮胎硫化机内定型后胎体帘线力作为判断成品轮胎胎体帘线弯曲的评价标准。对影响胎体帘线力因素进行分析，结果表明，辅助鼓周长、子口平宽和硫化胶囊结构对胎体帘线力影响较大，1号带束层角度和硫化胶囊厚度对胎体帘线力影响较小。提出了通过改变辅助鼓周长和子口平宽的方法解决帘线弯曲问题，并进行样胎试制，对比分析了样胎断面切割和成型仿真的帘线状态，二者具有良好的一致性，表明成型仿真对胎体帘线弯曲问题的有效性。因此，轮胎成型仿真技术已经能够满足工程应用的需要，对降低新胎的研发成本、减少研发时间和提高轮胎生产质量具有很重要的作用。