東鳳輪胎設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)通過三維建模軟件UG建立工程輪胎模具的氣體流域模型,采用流體動(dòng)力學(xué)分析軟件Fluent模擬氣體流域模型在輪胎二次定型壓力下流場的變化,分析氣孔數(shù)量及花紋形狀和尺寸對模具排氣性能的影響,研究速度場,流阻因數(shù),流量系數(shù)及湍動(dòng)能的變化規(guī)律.結(jié)果表明:氣體流域模型質(zhì)量流量守恒;中央位置增加氣孔后,型腔內(nèi)氣體的流動(dòng)方向發(fā)生較大變化,氣體排出明顯加快,使流阻因數(shù)減小,流量系數(shù)增大;圓弧連接的花紋對臨近氣孔處的壓縮氣體流動(dòng)起緩沖作用,減少回流現(xiàn)象;湍動(dòng)能分布受氣孔數(shù)量和花紋形狀影響較小,氣孔處湍動(dòng)能波動(dòng)幅度較大,易引起較多能量損失,影響模具排氣性能。
目前
工程輪胎模具排氣的研究主要包括數(shù)值分析和模具設(shè)計(jì)等。在數(shù)值分析方面,研究了輪胎模具排氣段結(jié)構(gòu)對氣體噴射流動(dòng)參數(shù)的影響,得出較佳噴射流動(dòng)條件,同時(shí)可視化分析內(nèi)部流場,對排氣流道優(yōu)化設(shè)計(jì);D.B.Lee等4分析膠料與模具表面的接觸行為,研究輪胎在成型過程中花紋形狀對膠料流動(dòng)性的影響。將流體動(dòng)力學(xué)理論與有限元分析相結(jié)合,對輪胎模具排氣裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析與研究。在
輪胎模具設(shè)計(jì)方面,既設(shè)計(jì)出無氣孔子午線輪胎模具,確保工程輪胎模具排氣性能且輪胎表面不缺膠,又設(shè)計(jì)出雙金屬鑲嵌復(fù)合結(jié)構(gòu)的無氣孔輪胎活絡(luò)模具,提高了流體,選用多相流(VOF)模型與標(biāo)準(zhǔn)k-z湍流模型(k為湍動(dòng)能,ε為湍流耗散率),其計(jì)算效率高,求解精度能滿足工程實(shí)際需求。此外,通過對
工程輪胎模具數(shù)值分析與試驗(yàn)驗(yàn)證,對比不同湍流的預(yù)測精度，確定VOF模型與標(biāo)準(zhǔn)k-s湍流模型組合能更準(zhǔn)確地計(jì)算出流場特征。
