无纺织物是一种不需要纺纱织布而形成的织物,采用机械、热粘或化学等方法加工而成,具有良好的柔软性、透气性、平面结构性和耐用性。无纺织物采用的是热模压成型工艺的方法,因为该种热成型方法能让无纺织物一次压制成型,所以它能够很好地提高无纺织物的生产效率。因为热模压加工出来的无纺织物,其造型更具光滑、圆润等特点,且有更好的矫正和集中作用,所以此方法得到了广泛的应用。对于无纺织物传统热模压成型来说,由于不能保证其在热模压过程中始终处于恒定的温度中,将导致热模压加工出来的无纺织物发生发黄、走形、容积变大、拱度不够或者变小等现象。本课题是与苏州美山子制衣有限公司校企合作项目,主要对变温模具的加热系统进行研发,并对聚氨酯软泡在热成型过程中的工艺因素进行探讨与分析。针对模杯在热模压过程中空间尺寸是曲线变化、温度是非线性变化、传统热模压成型设备所存在的缺点,导致上、下铝模在合模过程中热效率下降和受热不均匀等问题,本文通过采用ANSYS对变温模具进行仿真分析,并对变温模具及加热系统进行优化设计和研发,研究内容包括以下几个方面:(1)对无纺织物热模成型工艺要素进行探讨与分析,根据聚氨酯软泡是一种多孔织物,且具有良好透气性的特点,对变温模具的结构进行优化设计,并对变温模具的加热系统进行总体设计。(2)对聚氨酯软泡加工成型过程中的本构关系进行探讨和分析,最终推导出黏弹特性、速度与应力张量之间的本构关系,从而为优化聚氨酯软泡热模压成型工艺技术起到理论指导的作用。(3)对无纺织物热模压的传热方式进行探讨与分析,采用ANSYS对变温模具的温度场进行仿真分析,采用多路温度测试仪器测量变温模具表面温度,将两者所得的温度曲线进行对比分析,确定整个加热系统的传热效率和变温模具达到热模压温度时所需要的加热时间。(4)对加热系统改进前、加热系统改进后无纺织物杯深差、压缩率进行对比分析。用改装后的厚度仪对热模压后的无纺织物进行测量分析,得出不同温度下布料厚度随温度变化的情况。最后,对实验结果进行探讨与分析。本文通过对变温模具进行优化设计,并对其进行仿真分析与实验,最终得出整个系统的加热效率。在原有电热棒加热的基础上,根据无纺织布透气性的特点,采用可控热风的加热方式,通过实验验证该加热方式,解决了无纺织物在热模压过程中受热不均匀的问题,同时提高和改善了无纺织物的拱度及柔软。通过对实验结果进行探讨与分析,得出热风温度、热模压温度和上、下模合模时间对杯深差和压缩率均有所影响,采用正交试验极差分析的方法确定热模压温度是影响杯深差和压缩率的最大因素,最后采用正交试验方差分析的方法确定最优的热模压工艺水平。