宽幅异型胶片挤出成型装备

技术简介

针对巨型工程轮胎成型加工装备和高性能轮胎设计制造的关键科学技术问题，该课题组与轮胎行业龙头企业合作，开展了先进制造工艺装备与轮胎性能CAE 仿真的研究。为解决单胎承重达100 吨，轮辋直径59-63 英寸，轮胎外径3-4 米的巨型工程子午线轮胎制造所需的宽幅胶片成型加工的装备技术难题，创新研制成功双L 形模头无缝并联直接挤出成型宽幅胶片（幅宽≥2500mm，弹性体异型截面尺寸偏差≤0.1mm）的重大装备，替代窄幅拼接压延成型的传统工艺，提高了巨型轮胎的制造质量和生产效率。

山东时风集团自2008 年12 月开始利用该创新技术设备制造巨型工程子午胎，已大量出口到澳大利亚等发达国家，年创造经济效益20 多亿元。同时，申请人长期致力于高分子材料成型加工CAE 的研究，多次获得中国CAE 年会优秀论文一等奖。特别在轮胎CAE 方面，研究解决了轮胎有限元分析中复杂结构胎体的建模及多重非线性耦合分析的技术难题：采用特殊层单元描述轮胎的多层结构，在保证精度的同时大幅减少了单元数量，使材料、结构与接触大变形等多重非线性耦合的复杂问题得以快速求解；采用虚拟温差法解决了胎体帘线预应力加载的技术难题；从而形成了轮胎动态性能仿真、优化设计、虚拟制造和性能预测的成套先进技术，建立起模拟结果精度较高的“子午线轮胎动态仿真综合分析系统”，经北京市科委鉴定，达到国际先进水平（排名第一）。在产学研合作成果的基础上，由三角轮胎集团、北京化工大学和北京橡胶工业研究设计院联合申报的“轮胎设计与制造工艺国家工程实验室”于2011年9月获得国家发改委正式批准建设，杨卫民教授代表本校担任该国家工程实验室的副主任。

技术特点

研制成功宽幅异型胶片挤出成型装备，并开**胎性能仿真分析系统，使我国实现了全系列工程巨胎的自主制造。