分析橡胶厚制品最难硫化点的方法技术

本发明专利技术提供一种分析橡胶厚制品最难硫化点的方法，首先测量橡胶厚制品和模具等的尺寸并绘制三维模型组合实体，将三维模型组合实体导入热分析软件，确认橡胶厚制品各个部分的材料属性，查询其对应的导热率信息，并将其赋予到对应的划分部分，对三维模型组合实体进行网格划分后，设定参数，然后运行热分析软件，依次进行稳态热分析模拟和瞬态热分析模拟，最后通过分析得到的模拟时间

【技术实现步骤摘要】
分析橡胶厚制品最难硫化点的方法


[0001]本专利技术涉及橡胶产品生产
，具体涉及一种分析橡胶厚制品最难硫化点的方法。

技术介绍

[0002]在矿山设备中，使用耐磨橡胶作为设备材料可以提高设备的耐磨性，并延长设备的使用寿命。由于矿山设备一般为大型设备，其橡胶备件的结构通常较厚且形状不规则，部分产品还会带有金属骨架，在生产时难以估算其硫化时间。利用经验估算其硫化时间时，为了避免因橡胶厚制品硫化不完全导致不合格而带来的损失，通常会预留更多的时间以保证橡胶厚制品内部完全硫化。这也就导致在生产新结构的橡胶厚制品时，预留的硫化时间过长而导致生产效率偏低。此外，硫化设备、环境、模具结构设计等都会对实际的硫化温度造成影响，这也就导致即使是同一件橡胶厚制品，在相同的硫化时间下仍会出现质量参差不齐的情况。在硫化过程中，橡胶厚制品受到的硫化压力是不会有太大波动的，但是由于橡胶是热的不良导体，其内部的温度分布是不均匀的。因此，获取橡胶厚制品的最难硫化点，对其进行实时测温确定等效硫化时间，从而灵活地调整硫化时间，便可以在保证橡胶厚制品的硫化质量的前提下提高橡胶厚制品的生产效率，从而提高设备的利用率，降低生产成本，节约能源，增加企业的整体效益。
[0003]现有技术中，确定橡胶厚制品内部温度最低点，即最难硫化点的位置，最简单的方法是气泡点法。但是，由于橡胶厚制品的种类繁多，形状不一，甚至在带有金属骨架的情况下，气泡点法成本较高且难以执行。因此，需要一种成本较低且可迅速确定橡胶厚制品的最难硫化点的方法，据此快速计算出等效硫化时间。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种分析橡胶厚制品最难硫化点的方法，解决了现有技术中的气泡法成本高且难以执行的技术问题，实现了成本较低廉且容易执行的，可迅速确定橡胶厚制品的最难硫化点的技术效果。
[0005]为达成上述目的，本专利技术提出如下技术方案：
[0006]一种分析橡胶厚制品最难硫化点的方法，包括如下步骤：
[0007]步骤一：测量橡胶厚制品的实际尺寸，得到橡胶厚制品实际尺寸，所述橡胶厚制品包括橡胶部分和金属骨架，所述金属骨架内置于所述橡胶部分中；
[0008]测量模具及与其配套使用的镶块和定位销的实际尺寸，得到所述模具实际尺寸、所述镶块实际尺寸和所述定位销实际尺寸；
[0009]其中，所述模具为所述橡胶厚制品实际生产时配套使用的成型模具；
[0010]步骤二：根据所述橡胶厚制品实际尺寸，所述橡胶厚制品的橡胶厚制品三维模型实体；
[0011]根据所述模具实际尺寸，绘制所述模具的模具三维模型实体；
[0012]根据所述镶块实际尺寸，绘制所述镶块的镶块三维模型实体；
[0013]根据所述定位销实际尺寸，绘制所述定位销的定位销三维模型实体；
[0014]将所述橡胶厚制品三维模型实体、所述模具三维模型实体、所述镶块三维模型实体和所述定位销三维模型实体配套组合在一起，得到三维模型组合实体；
[0015]步骤三：将所述三维模型组合实体导入热分析软件中，接着将所述三维模型组合实体根据材料属性的不同划分成若干部分并分别命名，材料属性划分完毕后，在完成材料属性划分后的所述三维模型组合实体的每一部分上加上其材料属性对应的标签；
[0016]步骤四：根据完成材料属性划分后的所述三维模型组合实体的每一部分的材料属性，录入其对应的材料的导热率信息，并将导热率信息赋予到拥有对应标签的完成材料属性划分后的所述三维模型组合实体的每一部分上；
[0017]步骤五：在所述热分析软件中，将完成材料属性划分后的所述三维模型组合实体中的每两个部分之间的面与面之间的接触设定为“bonded”，调整“Pinball Region”为“Auto Detection Value”，以让所述热分析软件自动调整“Pinball Region”的值，从而保证“Pinball Region”的值在任意情况下均小于后一步设定的单位网格的大小；或者，手动调整“Pinball Region”的值以适应后一步设定的单位网格的大小；
[0018]步骤六：使用所述热分析软件的网格划分功能对完成材料属性划分后的所述三维模型组合实体的每一部分进行网格划分；
[0019]步骤七：将完成网格划分后的所述三维模型组合实体导入所述热分析软件的稳态热分析模块中，根据所述橡胶厚制品实际生产前的所述橡胶部分、所述金属骨架、所述模具、所述镶块和所述定位销的温度情况，对完成网格划分后的所述三维模型组合实体的对应的每一部分施加恒定的热载荷，作用于整个完成网格划分后的所述三维模型组合实体，同时，运行稳态热分析计算，得到稳态热分析计算结果；
[0020]步骤八：将完成网格划分后的所述三维模型组合实体和所述稳态热分析计算结果导入所述热分析软件的瞬态热分析模块中，并将所述稳态热分析计算结果作为瞬态热分析的初始温度设定条件；
[0021]步骤九：在所述瞬态热分析模块中，对完成网格划分后的所述三维模型组合实体的上模盖的上表面和下模盖的下表面施加恒定的热载荷，将其温度设定为所述橡胶厚制品实际生产时硫化机设定的工艺温度；
[0022]对完成网格划分后的所述三维模型组合实体的其他表面施加热对流载荷，设定空气温度值、换热系数和瞬态热分析模拟运行时间，设定时间节点定义为“时间”；
[0023]设定自动时间步长为“否”，并根据需要设定时间步长值；
[0024]设定时间积分为“开启”；
[0025]设定完毕后，运行所述热分析软件的所述瞬态热分析模块，开始求解；
[0026]求解完成后，得到瞬态热分析计算结果；
[0027]步骤十：取所述瞬态热分析模拟运行时间的若干时间节点，对所述橡胶厚制品的橡胶部分绘制模拟时间
‑
三维温度云图；
[0028]将所述模拟时间
‑
三维温度云图的时间轴调整到确定的所述橡胶厚制品实际生产时的工艺时间对应的时间节点，得到所述橡胶厚制品的所述橡胶部分的立体温度云图，使用等值面视图，调整温度标尺，确定橡胶温度最低点的位置，对该橡胶温度最低点的位置进
行视图剖切，修改温度标尺的温度显示精度为0.1℃，使所述等值面视图中出现精确的温度谷，所述温度谷即为所述橡胶部分的最难硫化点。
[0029]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤二中的所述橡胶厚制品三维模型实体、所述模具三维模型实体、所述镶块三维模型实体和所述定位销三维模型实体均为CAD三维模型实体。
[0030]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤三中，所述将所述三维模型组合实体导入热分析软件中，接着将所述三维模型组合实体根据材料属性的不同划分成若干部分并分别命名，包括：
[0031]将所述三维模型组合实体导入热分析软件中，接着将所述三维模型组合实体根据材料属性的不同划分成4个部分并分别命名，具体为：
[0032]对于所述模具的上模盖、下模盖和外边框，命名为“outsidemould”；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分析橡胶厚制品最难硫化点的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：测量橡胶厚制品的实际尺寸，得到橡胶厚制品实际尺寸，所述橡胶厚制品包括橡胶部分和金属骨架，所述金属骨架内置于所述橡胶部分中；测量模具及与其配套使用的镶块和定位销的实际尺寸，得到模具实际尺寸、镶块实际尺寸和定位销实际尺寸；其中，所述模具为所述橡胶厚制品实际生产时配套使用的成型模具；步骤二：根据所述橡胶厚制品实际尺寸，绘制所述橡胶厚制品的橡胶厚制品三维模型实体；根据所述模具实际尺寸，绘制所述模具的模具三维模型实体；根据所述镶块实际尺寸，绘制所述镶块的镶块三维模型实体；根据所述定位销实际尺寸，绘制所述定位销的定位销三维模型实体；将所述橡胶厚制品三维模型实体、所述模具三维模型实体、所述镶块三维模型实体和所述定位销三维模型实体配套组合在一起，得到三维模型组合实体；步骤三：将所述三维模型组合实体导入热分析软件中，接着将所述三维模型组合实体根据材料属性的不同划分成若干部分并分别命名，材料属性划分完毕后，在完成材料属性划分后的所述三维模型组合实体的每一部分上加上其材料属性对应的标签；步骤四：根据完成材料属性划分后的所述三维模型组合实体的每一部分的材料属性，录入其对应的材料的导热率信息，并将导热率信息赋予到拥有对应标签的完成材料属性划分后的所述三维模型组合实体的每一部分上；步骤五：在所述热分析软件中，将完成材料属性划分后的所述三维模型组合实体中的每两个部分之间的面与面之间的接触设定为“bonded”，调整“Pinball Region”为“Auto Detection Value”，以让所述热分析软件自动调整“Pinball Region”的值，从而保证“Pinbal l Region”的值在任意情况下均小于后一步设定的单位网格的大小；或者，手动调整“Pinball Region”的值以适应后一步设定的单位网格的大小；步骤六：使用所述热分析软件的网格划分功能对完成材料属性划分后的所述三维模型组合实体的每一部分进行网格划分；步骤七：将完成网格划分后的所述三维模型组合实体导入所述热分析软件的稳态热分析模块中，根据所述橡胶厚制品实际生产前的所述橡胶部分、所述金属骨架、所述模具、所述镶块和所述定位销的温度情况，对完成网格划分后的所述三维模型组合实体的每一部分施加恒定的热载荷，作用于整个完成网格划分后的所述三维模型组合实体，同时，运行稳态热分析计算，得到稳态热分析计算结果；步骤八：将完成网格划分后的所述三维模型组合实体和所述稳态热分析计算结果导入所述热分析软件的瞬态热分析模块中，并将所述稳态热分析计算结果作为瞬态热分析的初始温度设定条件；步骤九：在所述瞬态热分析模块中，对完成网格划分后的所述三维模型组合实体的上模盖的上表面和下模盖的下表面施加恒定的热载荷，将其温度设定为所述橡胶厚制品实际生产时硫化机设定的工艺温度；对完成网格划分后的所述三维模型组合实体的其他表面施加热对流载荷，设定空气温度值、换热系数和瞬态热分析模拟运行时间，设定时间节点定义为“时间”；
设定自动时间步长为“否”，并根据需要设定时间步长值；设定时间积分为“开启”；设定完毕后，运行所述热分析软件的所述瞬态热分析模块，开始求解；求解完成后，得到瞬态热分析计算结果；步骤十：取所述瞬态热分析模拟运行时间的若干时间节点，对所述橡胶厚制品的所述橡胶部分绘制模拟时间
‑
三维温度云图；将所述模拟时间
‑
三维温度云图的时间轴调整到确定的所述橡胶厚制品实际生产时的工艺时间对应的时间节点，得到所述橡胶部分的立体温度云图，使用等值面视图，调整温度标尺，确定橡胶温度最低点的位置，对该橡胶温度最低点的位置进行视图剖切，修改温度标尺的温度显示精度为0.1℃，使所述等值面视图中出现精确的温度谷，所述温度谷即为所述橡胶部分的最难硫化点。2.根据权利要求1所述的分析橡胶厚制品最难硫化点的方法，其特征在于，所述步骤二中的所述橡胶厚制品三维模型实体、所述模具三维模型实体、所述镶块三维模...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏磊，孟庆霞，潘庆，蒲洁，叶光胜，谢进，郑昊，张诗华，
申请(专利权)人：江西耐普矿机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：