一种弹簧气孔套结构性能分析方法技术

一种弹簧气孔套结构性能分析方法。选取弹簧气孔套进气段为研究对象，运用计算流体动力学中的CFX软件对流体流过的区域建模，针对流域介质设置物性参数，根据实际状况设置流域的边界条件；模拟研究弹簧气孔套进气段阀杆上端部锥角、弹簧行程结构参数变化，对弹簧气孔套进气段流体流动参数的影响；选取普通弹簧钢作为螺旋弹簧原材料的参照项，另外选取两种弹簧材料，采用有限元数值模拟与传统理论计算相结合的方式进行分析；利用理论计算获得三种弹簧材料的S‑N曲线，以此为基础进行螺旋圆柱弹簧静力分析和疲劳寿命模拟。本发明专利技术对实际工况下弹簧气孔套的使用寿命具有工程实际意义，可提高设计的可靠性，降低生产成本，缩短设计周期。

【技术实现步骤摘要】
一种弹簧气孔套结构性能分析方法
本专利技术涉及轮胎模具
，尤其涉及一种弹簧气孔套结构性能分析方法。
技术介绍
基于目前国内外各轮胎制造厂家在国内寻求无胎毛模具合作伙伴的动态需求来看，可以预测在未来相当长的时间里，无胎毛模具将成为轮胎模具行业一个新的竞争点，如何优化模具的结构并设计出没有排气孔但却能够保证顺畅排气，且硫化出来的轮胎没有需要修剪的胎毛是轮胎制造商和轮胎模具制造商共同的想法。弹簧气孔套作为无胎毛轮胎模具排气的关键部件，其性能指标影响整个轮胎模具的使用，国内外针对弹簧气孔套结构性能分析的研究很少，本课题主要针对此方面做出研究专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是找出现有弹簧气孔套的弊端，设计改进弹簧气孔套，降低研发周期和设计成本，寻找更合适的弹簧材料，提升弹簧气孔套的使用寿命，降低轮胎模具成本。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种弹簧气孔套结构性能分析方法，其方案如下：一、选取弹簧气孔套进气段为研究对象，运用计算流体动力学中的CFX软件对流体流过的区域建模，针对流域介质设置物性参数，根据实际状况设置流域的边界条件，针对流动区域进行离散，生成网络，求解流动模型，针对结果进行可视化、定性、定量分析；二、模拟研究弹簧气孔套进气段阀杆上端部锥角、弹簧行程结构参数变化，对弹簧气孔套进气段流体流动参数的影响，分别给出出口端喷射流量、出口段流量系数、流阻系数的变化规律；三、针对弹簧气孔套中的弹簧，选取普通弹簧钢作为螺旋弹簧原材料的参照项，另外选取两种弹簧材料，采用有限元数值模拟与传统理论计算相结合的方式进行分析，通过材料力学公式理论分析得到弹簧的应力、刚度、安全系数，与有限元数值模拟中得到的应力、刚度进行对比；利用理论计算获得三种弹簧材料的S-N曲线，以此为基础进行螺旋圆柱弹簧静力分析和疲劳寿命模拟。进一步的，所述另外两种弹簧材料分别为65Mn低锰弹簧钢、QSi3-1铜合金。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术对实际工况下弹簧气孔套的使用寿命具有工程实际意义，可提高设计的可靠性，降低生产成本，缩短设计周期。【具体实施方式】为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。本专利技术的目的是找出现有弹簧气孔套的弊端，设计改进弹簧气孔套，降低研发周期和设计成本，寻找更合适的弹簧材料，提升弹簧气孔套的使用寿命，降低轮胎模具成本。一种弹簧气孔套结构性能分析方法，其方案如下：一、选取弹簧气孔套进气段为研究对象，运用计算流体动力学（CFD）中的CFX软件对流体流过的区域建模，针对流域介质设置物性参数，根据实际状况设置流域的边界条件，针对流动区域进行离散，生成网络，求解流动模型，针对结果进行可视化、定性、定量分析，以对其进行针对性的结构改进及性能优化；二、模拟研究弹簧气孔套进气段阀杆上端部锥角、弹簧行程结构参数变化，对弹簧气孔套进气段流体流动参数的影响，分别给出出口端喷射流量、出口段流量系数、流阻系数的变化规律；三、针对某型号弹簧气孔套中的弹簧，选取普通70弹簧钢作为螺旋弹簧原材料的参照项，另外选取65Mn低锰弹簧钢、QSi3-1铜合金两种材料，采用有限元数值模拟与传统理论计算相结合的的方式进行分析，通过材料力学公式理论分析得到弹簧的应力、刚度、安全系数，与有限元数值模拟中得到的应力、刚度进行对比；利用理论计算获得三种弹簧材料的S-N曲线，以此为基础进行螺旋圆柱弹簧静力分析和疲劳寿命模拟，所得结果三种材料模拟寿命均超过设计寿命，设计合理，弹簧有限元数值模拟可为弹簧气孔套螺旋弹簧优化设计提供理论依据。本专利技术对实际工况下弹簧气孔套的使用寿命具有工程实际意义，可提高设计的可靠性，降低生产成本，缩短设计周期。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弹簧气孔套结构性能分析方法，其特征在于，其方案如下：/n一、选取弹簧气孔套进气段为研究对象，运用计算流体动力学中的CFX软件对流体流过的区域建模，针对流域介质设置物性参数，根据实际状况设置流域的边界条件，针对流动区域进行离散，生成网络，求解流动模型，针对结果进行可视化、定性、定量分析；/n二、模拟研究弹簧气孔套进气段阀杆上端部锥角、弹簧行程结构参数变化，对弹簧气孔套进气段流体流动参数的影响，分别给出出口端喷射流量、出口段流量系数、流阻系数的变化规律；/n三、针对弹簧气孔套中的弹簧，选取普通70弹簧钢作为螺旋弹簧原材料的参照项，另外选取两种弹簧材料，采用有限元数值模拟与传统理论计算相结合的方式进行分析，通过材料力学公式理论分析得到弹簧的应力、刚度、安全系数，与有限元数值模拟中得到的应力、刚度进行对比；/n利用理论计算获得三种弹簧材料的S-N曲线，以此为基础进行螺旋圆柱弹簧静力分析和疲劳寿命模拟。/n

【技术特征摘要】
1.一种弹簧气孔套结构性能分析方法，其特征在于，其方案如下：
一、选取弹簧气孔套进气段为研究对象，运用计算流体动力学中的CFX软件对流体流过的区域建模，针对流域介质设置物性参数，根据实际状况设置流域的边界条件，针对流动区域进行离散，生成网络，求解流动模型，针对结果进行可视化、定性、定量分析；
二、模拟研究弹簧气孔套进气段阀杆上端部锥角、弹簧行程结构参数变化，对弹簧气孔套进气段流体流动参数的影响，分别给出出口端喷射流量、出口段流量系数、流阻系数的变化规律；
三...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文朝，王金治，邹永超，
申请(专利权)人：合肥坤擎机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34