¿Qué es un molde flexible (molde de bloque)?

El molde activo (en lo sucesivo, "molde activo") tiene un alto contenido técnico, una estructura compleja, muchas piezas, gran volumen, gran peso y requisitos de alta precisión, además del proceso de vulcanización de neumáticos. Es complejo, sin embargo, es difícil implementar pruebas de moldes en las fábricas de moldes y otros factores es fácil que los defectos de diseño no se descubran a tiempo, lo que provocará interferencias durante el movimiento de la estructura del molde. desechado, por lo que es muy necesario realizar una simulación del movimiento tridimensional del molde flexible.

Características de movimiento del molde flexible

Como la mayoría de los otros tipos de moldes, el molde flexible generalmente consta de dos partes: el molde móvil y el molde fijo. En la industria de moldes para neumáticos, lo llamamos Son "molde superior" y "molde inferior". La estructura específica se muestra en la Figura 1. El molde superior incluye una cubierta superior, un manguito de molde intermedio, un control deslizante, una placa lateral superior, un bloque de banda de rodadura y un mecanismo de guía. Se instala en la plantilla móvil de la máquina vulcanizadora. se mueve con el sistema de sujeción del molde en la máquina vulcanizadora. El molde inferior incluye base, placas laterales inferiores, etc., y se instala sobre la plantilla fija de la máquina vulcanizadora. Durante el moldeo por vulcanización, el molde superior y el molde inferior se cierran, y la vejiga se infla y se abre para formar una cavidad cerrada. El neumático verde preenrollado se coloca fuera de la vejiga y se adhiere a la pared interior de la cavidad bajo tensión. de la vejiga. Se vulcaniza a alta temperatura y presión. Después de la vulcanización, se abre el molde, se separan el molde superior y el molde inferior y luego el manipulador de la máquina vulcanizadora extrae el producto del neumático.

Figura 1 La estructura del molde flexible

En el proceso de producción de neumáticos, la forma de movimiento del molde flexible es relativamente simple, tanto la apertura como el cierre del molde se mueven linealmente en el mismo. Dirección El mecanismo flexible realiza un movimiento lineal en dirección radial.

Cuando el molde está cerrado, bajo la potencia de la máquina vulcanizadora, la fuerza de cierre del molde ejerce presión sobre la pendiente del deslizador a través de la pendiente del manguito medio del molde, formando una fuerza impulsora para el movimiento de el control deslizante. Y bajo la guía de la tira guía instalada en el control deslizante, el control deslizante se desliza radialmente, lo que hace que el bloque de patrón instalado en el control deslizante se cierre completamente, la superficie cónica interna del manguito del molde medio y la cónica externa. La superficie del control deslizante alcanza un ligero ángulo. El estado de contacto lineal no tendrá una guía excesiva y también puede garantizar un cierto efecto de transferencia de calor.

Cuando se abre el molde, impulsado por el vulcanizador, la manga del molde central y la cubierta superior se mueven hacia arriba. Dado que el control deslizante y el bloque de patrón tienen su propio peso, comienzan a deslizarse hacia abajo bajo la guía de. el plano inclinado de la manga del molde medio y las tiras guía, mientras se abre hacia afuera hasta finalmente emerger.

Se puede observar del análisis anterior que durante el movimiento del molde flexible, algunas partes quedan fijas y las otras partes se mueven una cierta distancia X junto con la plantilla superior de la máquina vulcanizadora, mientras que el control deslizante y patrón Mientras el bloque se mueve, bajo la acción del mecanismo de guía, se mueve una cierta distancia Y a lo largo de la dirección radial.

Simulación de movimiento tridimensional

1. Principio de simulación de movimiento

El contenido de la simulación de movimiento incluye principalmente: análisis estático, análisis cinemático y análisis dinámico. Cuando un sistema o mecanismo está sujeto a una carga estática, el problema de determinar la posición de equilibrio del sistema bajo las limitaciones del par cinemático y la fuerza de reacción estática del par cinemático es una cuestión de estática, la posición y actitud de cada uno; El componente se estudia sin considerar la causa del movimiento del sistema. La relación entre su velocidad cambiante y su aceleración pertenece a la cinemática, mientras que la discusión de la relación entre la carga y el sistema pertenece a la dinámica.

El autor utiliza UG NX3.0 como plataforma de simulación, diseña y establece un modelo sólido tridimensional del molde flexible a través de la función Modelado y luego utiliza la función Motion (simulación de movimiento) para establecer un modelo de simulación de movimiento. El módulo UG/Motion integra el solucionador ADAMS/Kinematics de Mechanical Dynamics Inc. (MDI). Este código de software integrado es el procesador utilizado para resolver soluciones de análisis de movimiento y puede realizar análisis estáticos complejos de cualquier mecanismo o bidimensional. Análisis mecánico, análisis cinemático, análisis dinámico y simulación de diseño.

Nuestro proceso de operación de simulación es el siguiente:

(1) Preprocesador: la creación de un plan de análisis de movimiento es la etapa de preprocesamiento (Preprocesamiento) del proceso de análisis. Usando estos planes de análisis, podemos obtener La información genera un archivo interno de datos de entrada de ADAMS y luego lo transmite al solucionador de ADAMS;

(2) Proceso de resolución (Procesamiento): el solucionador de ADMAMS procesa los datos de entrada, determina la solución al plan de análisis presentado y genera archivos de datos de salida ADAMS internos y luego los transmite al módulo de análisis de movimiento;

(3) Postprocesamiento: el módulo de movimiento interpreta los archivos de datos de salida ADAMS y los convierte en animaciones, gráficos y archivos de informe.

2. Proceso de simulación de movimiento

Implementamos la simulación de movimiento del molde flexible basado en la plataforma de software UG NX3.0. Antes de eso, primero debemos establecer la forma tridimensional del molde flexible bajo la plataforma de software UG NX3.0. La Figura 2 muestra la forma tridimensional de varios componentes principales.

Figura 2 Modelado tridimensional de los principales componentes del molde flexible

Los pasos para implementar la simulación de movimiento generalmente incluyen los siguientes pasos:

(1) Establecer una escena de movimiento

El escenario es la entrada a todo el proceso de simulación de movimiento y el portador del modelo de movimiento. Todos los datos del modelo de movimiento se almacenan en la escena de movimiento. Una vez establecida la escena de movimiento, se pueden configurar varios parámetros de movimiento para el modelo sólido tridimensional y luego se realiza la simulación de movimiento en el modelo de movimiento construido a partir de estos parámetros de movimiento.

Para crear una escena de movimiento, primero debes abrir la interfaz principal de UG/Motion (simulación de movimiento). Seleccione el comando de menú Aplicación → Movimiento en la interfaz principal de UG para ingresar a la interfaz de simulación de movimiento. Después de eso, seleccione Navegador de escenarios en la barra de navegación derecha y el sistema abrirá automáticamente la ventana de navegación de escenas de movimiento.

Seleccione el elemento de menú Nuevo escenario en el menú contextual del botón derecho del modelo para crear una nueva escena de movimiento. El nombre predeterminado es Escenario_1, el tipo es Movimiento y el entorno de simulación de movimiento es Estático y dinámico. Esta información se mostrará en la ventana de navegación de la escena de movimiento y cada elemento de la barra de herramientas de la simulación de movimiento estará disponible.

Una vez establecida la escena de movimiento, se pueden configurar varios parámetros de movimiento para el modelo sólido tridimensional. Todos los parámetros de movimiento configurados en la escena se almacenarán en la escena de movimiento, y el modelo de movimiento construido a partir de estos parámetros de movimiento también utilizará la escena de movimiento como soporte para la simulación de movimiento. Repetir esta operación puede configurar varias escenas de movimiento bajo el mismo modelo maestro, como configurar diferentes parámetros de movimiento para lograr diferentes movimientos.

(2) Construir un modelo de movimiento

El modelo de movimiento incluye características de biela y pares cinemáticos. Los componentes y los pares cinemáticos son los dos elementos básicos de todo el mecanismo cinemático. El modelado de movimiento unificado del mecanismo requiere inevitablemente una expresión efectiva de la topología del mecanismo. Estas relaciones se reflejan en el algoritmo del módulo Motion. La biela se refiere al objeto de entidad operado durante el proceso de análisis de movimiento y es el vínculo de conexión entre las funciones de modelado y movimiento. El par cinemático de un mecanismo es una abstracción mecánica de restricciones de movimiento que conecta dos componentes adyacentes y es el fondo físico de la bisagra. Sólo estableciendo pares cinemáticos se puede formar el mecanismo cinemático correspondiente, de modo que se pueda realizar una simulación de movimiento posterior.

En el proceso de análisis de movimiento del molde flexible, de acuerdo con la relación mutua de ensamblaje de cada componente, la conexión entre las funciones de Modelado y Movimiento se establece una a una a través de la biela, y la cinemática relativa. Los pares entre cada mecanismo cinemático son simples, todos son conexiones deslizantes. La conexión deslizante es cuando dos partes conectadas entran en contacto entre sí y mantienen un deslizamiento relativo, lo que puede realizar el movimiento lineal de un componente con respecto al otro. Tiene dos formas: una es un control deslizante libre y la otra es un control deslizante libre. el deslizamiento se produce en los componentes; una es que el control deslizante está conectado al marco y se desliza sobre la superficie estacionaria.

Una vez completado el proceso anterior, veremos la pantalla que se muestra en la Figura 3.

Figura 3 Establecimiento de una escena de movimiento

(3) Entrada de movimiento

La entrada de movimiento es el parámetro asignado al movimiento de control correspondiente del par de movimiento, que impulsa el movimiento de toda la máquina. La pieza clave es la fuerza motriz del par cinemático. El módulo de movimiento proporciona 4 tipos de unidades: unidad constante (Constante), unidad de movimiento armónico simple (Harmonic), función de movimiento (General) y unidad de movimiento articular (Articulación). En el análisis del movimiento del mecanismo real, el movimiento complejo solo se puede simular mediante funciones de movimiento y el movimiento preciso se adjunta a la biela. En el análisis de movimiento del molde activo, la forma de movimiento del molde activo es relativamente simple, por lo que podemos configurarlo en conducción constante

(Constante).

(4) Simulación de movimiento

La simulación de movimiento es una forma de movimiento basada en el tiempo. El mecanismo se mueve en un período de tiempo específico y también especifica el número de pasos en el período de tiempo. Esto permite el análisis del movimiento. Al controlar el proceso de análisis de movimiento, las diferentes condiciones de movimiento del modelo de movimiento se pueden generar intuitivamente en forma de animación, y las condiciones de movimiento reales del mecanismo del molde diseñado se pueden simular y analizar con mayor precisión (consulte la Figura 4).

Figura 4 Simulación de movimiento del mecanismo del molde activo

3. Comprobación de interferencias

El módulo UG/Motion también puede realizar comprobaciones de interferencias en el mecanismo y realizar un seguimiento de las mismas. trayectoria de movimiento de las piezas, que puede comprobar algunos problemas que fácilmente se pasan por alto en el proceso de diseño del molde y mejorar la eficiencia y calidad del diseño.

La inspección de interferencias en el entorno de montaje se divide en inspección de interferencias estáticas e inspección de interferencias dinámicas. La inspección de interferencia estática se refiere a verificar la interferencia entre varios componentes del conjunto bajo una relación de posición específica. La verificación de interferencias dinámicas se refiere a la verificación de interferencias durante el movimiento. En la inspección de interferencias, generalmente puede elegir si verificar todas las piezas o la interferencia entre ciertas piezas.

Lo que se utiliza en este artículo es la inspección de interferencias dinámicas, que comprueba si hay interferencias simulando el proceso de movimiento del molde. Hay tres razones principales para la interferencia durante la simulación del movimiento del molde: agrupación de movimientos y configuración de parámetros de movimiento inadecuados y errores en el sistema mismo; Si se produce interferencia durante la simulación del movimiento del molde, primero verifique si la configuración de los parámetros de movimiento es razonable y restablezca la dirección y la distancia del movimiento. Si no hay problemas con la configuración de los parámetros de movimiento, verifique la intersección de las partes que interfieren. ? Si hay un problema, es necesario modificar la estructura del molde.

La tecnología de simulación de movimiento tridimensional tiene las características de economía, seguridad y ciclo experimental corto. Al simular el proceso de movimiento de apertura y cierre del molde a través de la simulación de movimiento tridimensional del mecanismo activo del molde, el El espacio entre las piezas se puede verificar en tiempo real, de modo que el proceso de movimiento de todo el molde flexible se pueda ver intuitivamente y, al mismo tiempo, la posición extrema del movimiento, la posición del movimiento espacial, los parámetros del movimiento, la envolvente de la trayectoria, etc. también se pueden analizar. De esta manera, los diseñadores pueden predecir con precisión posibles problemas de antemano, mejorar y optimizar el diseño y proporcionar una base científica para el diseño racional de moldes flexibles antes de probar los moldes en la fábrica de neumáticos.