Page 95 - 《橡塑技术与装备》2021年21期（11月下半月橡胶）

产品与设计 郭懿宁 等·基于 COMSOL 的斜交轮胎成型机尾座箱体优化设计

基于 COMSOL 的斜交轮胎成型机

尾座箱体优化设计

1
郭懿宁 ，荣峰 2,3 ，林伟青 1* ，谢宇忱 2,3*
(1. 福建农林大学，福建 福州 350007 ；
2. 福建省建阳龙翔科技开发有限公司，福建 南平 354200 ；
3. 福建省轮胎成型装备重点实验室，福建 南平 354200)

摘要 ： 针对斜交轮胎成型机中尾座箱体质量过大，使用原材料过多的问题。本文通过先添加及优化筋板，提高尾座箱体强度，
再基于 COMSOL 软件，对优化后尾座箱体进行轻量化设计的方法，在满足设计要求的基础上，降低尾座箱体质量，节约生产使
用原材料，提高公司经济效益。
关键词 ： 斜交轮胎成型机 ；尾座箱体 ；优化设计 ； COMSOL
中图分类号 ： TQ330.45 文章编号 ： 1009-797X(2021)21-0041-08
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2021.21.009

轮胎在当今社会可以说是随处可见，平时我们接
触到的自行车、摩托车、汽车的轮胎，还有我们不常
接触到的农用拖拉机的轮胎，工业用挖掘机的轮胎，
要在太空中作业的航天用轮胎等等。轮胎在现代生活
中起着至关重要的作用。而现今轮胎的生产，基本都
是经过四步工序生产成型。包括密炼工序、胶部件准
备工序、轮胎成型工序及最后的硫化工序。四步工序
中最重要，也是轮胎由帘布成型为轮胎的工序就是轮
胎成型工序。所以，轮胎成型装备在轮胎的整个生产
流程中显得尤为重要。降低轮胎成型装备的生产成本，
图 1 尾座箱体三维模型
提高机器的生产效率都会对轮胎的生产起到积极的作
用。 对左端孔施加向上的支持力，对右端孔施加向下的压
本文对龙翔科技开发有限公司设计的一款斜交轮 力。总体装配的三维模型如图 2 所示。
胎成型机中的尾座箱体零件进行优化设计。首先添加
筋板提高箱体强度，再对优化后箱体进行轻量化设计。
在满足设计需求的基础上，降低生产成本，节约材料，
提高经济效益。

1 尾座箱体的优化设计方案
尾座箱体长 1 700 mm，宽 1 000 mm，高 1 128 图 2 总体装配的三维模型
mm，质量 1 341.044 kg。由六个加工好的钢板焊接而
成，底部与导轨相连。三维模型如图 1 所示。 作者简介 ：郭懿宁（1999-），男，本科，主要从事机械设
计工作。
尾座箱体上的受载主要为尾座主轴及在尾座主轴
* 为通讯作者
上的正反包零部件。尾座主轴从箱体的两个孔穿过， 收稿日期 ：2021-08-17

年
2021 第 47 卷 ·41·