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轮胎胎面是汽车轮胎的主要组成部分,在汽车的行驶中起着减缓颠簸,抗击冲击、震动等重要作用,直接影响着汽车在行驶过程中的安全可靠性。传统的胎面胶共挤出口模采用“试差法”设计,由于缺乏理论依据,口模设计难以达到预期效果。通过数值模拟某双组分胎面胶共挤出胀大成型过程,得到胶料熔体共挤出过程流动规律,有利于生产中工艺参数的自动控制,并为口模设计提供理论依据。本文首先分析了几种典型聚合物熔体流动的本构方程及其基本应用范围,结合所模拟的某双组分的胎面胶在实际生产中挤出胀大率参数,运用Tanner经验公式,通过比较选择PTT粘弹性本构方程作为本文数值模拟的本构模型。同时,分析了聚合物溶体流动的控制方程并对控制方程组进行了有限元离散,确定了数值模拟的关键技术,总结了聚合物共挤出胀大成型过程数值模拟的总体技术路线,为数值模拟解决技术上难题。在胎面胶生产工艺参数下,运用PTT粘弹性本构模型对某双组分胎面胶共挤出胀大成型过程进行了数值模拟,得到了相应的速度场、压力场、剪切速率场、胎面胶离模胀大以及形变情况。重点分析了不同截面的熔体压力降、定型段与自由挤出段上X、Y、Z方向的速度分布云图以及剪切速率的变化。研究表明,胎面胶共挤出成型过程产生了显著胀大,压力降主要产生于预口型出口附近,共挤出过程速度、剪切速率逐渐分布均匀,但在定型段出口处的速度、剪切速率存在明显的增大。分析了不同壁面滑移系数、上流道熔体流量比对胎面胶共挤出胀大成型过程的影响。在给定流量参数下,通过设置不同的壁面滑移系数,研究其对挤出胎面胶产品形状、挤出胀大率、两种胶料在流道内压力降、不同截面速度分布以及剪切速率的影响;通过给定两种胶料总流量,分析两种胶料在不同百分比例下对胎面胶共挤出成型的影响,研究胎不同挤出工艺参数(流量)下,共挤出胎面胶产品的变化,主要比较了形状、挤出胀大率、两种胶料在流道内压力降的差别以及不同截面速度、剪切速率的分布情况。数值模拟结果表明,滑移系数越大,熔体速度分布差异性越大,产品的挤出胀大率也越大。上流道流量比减小时,产品挤出胀大率先减小后增大,且产品长生了明显翘曲。