1 前言
    隨著我國交通運輸事業的迅速發展，高速公路不斷鋪設，這就對對汽車輪胎的均勻性提出了越來越高的要求，因此對硫化機的工作精度要求也隨之提高。由于機械式輪胎硫化機存在的不可克服的弱點，輪胎的均勻性機械式硫化機很難予以保證，已不能滿足由于高速公路的發展，對汽車輪胎質量要求的日益提高。因而世界上主要輪胎公司已逐步采用液壓式硫化機代替傳統的機械式硫化機。
    液壓硫化機采用新式結構，提高硫化機的各技術指標，重要零部件通過有限元分析，從而滿足高等級子午線輪胎制造要求。COSMOSWorks是SolidWorks自帶的一個用于有限元分析的插件。有限元分析是一種工程實際中常用的可靠性數學分析方法。它將整個零件或裝配體劃分為若干個簡單的單元，并建立控制各個單元之間的聯系的行為方程式。這些行為方程式將研究對象的材料、屬性與外載荷以及約束聯系在一起，建立成一個統一的整體。本文主要通過Solidworks對硫化機底座進行建模和有限元分析，保證底座的應力和應變要求，對液壓硫化機底座進行優化設計。
2 建立有限元模型
    建立有限元模型包括：建立有限元實體模型和劃分網格兩個步驟。
2.1 建立實體模型
    用Solidworks建立液壓硫化機底座實體模型，利用Solidworks強大的建模和修改功能可以方便地對模型進行修改，在進行有限元分析的時候，一定要對模型做必要的簡化，以減少計算量和時間，提高精度。底座由上座板、端板、隔板、腹板及下座板焊接而成。考慮到產品開發便捷性，這里直接采有Solidworks的有限元分析模塊Cosmosworks對框架進行有限元分析。由于底座結構和載荷的對稱性，選用底座模型的1/4結構進行建模和有限元分析。
    實體模型如圖1所示。

圖1 底座實體模型

2.2 定義單元類型、材料參數
    整個底座框架按Q235-A材料的屬性定義，材料屬性如表1所示。

表1 底座材料屬性

2.3 劃分網格
    網格劃分是有限元分析時關鍵的一步，它要求考慮的問題較多，需要的工作量較大，所劃分的網格形式對計算精度和計算規模將產生直接影響。為了建立正確、合理的有限元模型，遵循和考慮的一些劃分網格的基本原則。對底座網格劃分后的有限元模型如圖2所示。

圖2 底座的有限元模型