在橡胶轮胎硫化过程中,硫化机内高温、高压作用下,橡胶被挤进专设的排气孔内形成胎毛,这会对轮胎的抓地性、耐磨性、排水性、低噪性等性能产生不利影响,甚至在行车过程中,会对行车安全产生影响。按照目前的工艺,所有轮胎在生产过程都会产生胎毛,因此硫化后还需专门进行轮胎表面处理。温度作为硫化三要素(温度、时间、压力)中影响最大的参数,对轮胎硫化程度起着至关重要的作用。本课题采用有限元分析软件建立轮胎温度场仿真模型,对不同部位轮胎的硫化温度场进行研究,在此基础上对硫化工艺进行优化,提高轮胎硫化的均匀度。针对硫化后胎毛处理,设计了一种全自动胎面处理设备-轮胎修毛机进行胎毛修剪,对其关键部件轮胎夹紧装置,修剪装置等主要零部件进行了设计和计算,完成了整台设备的三维建模和总体装配,进行了自动控制系统设计,实现对胎面的自动化处理。主要研究内容与成果如下:(1)在前人研究和实践的基础上,利用有限元软件Ansys Workbench建立了轮胎温度场有限元分析模型,对轮胎硫化温度场进行数值模拟,得到轮胎各部位硫化程度的分布规律,在此基础上对硫化过程进行优化,提高了轮胎的硫化质量。(2)按照生产轮胎的规格,制定轮胎修毛机设备的设计技术参数,对其关键部件轮胎输送装置、轮胎夹持装置、修剪装置等进行创新设计,运用Solidworks完成修毛机整体结构的建模。其中,设计的轮胎夹持装置,提高了轮胎修剪过程的稳定性,提升了修剪的质量;设计的轮胎修剪装置,实现了更加灵活的角度调节,使得胎面各部位的处理没有瑕疵。(3)运用三菱FX系列PLC对轮胎修毛机的控制系统进行编程与仿真,实现轮胎修剪过程装胎、运输、修剪过程的全自动控制。