大型平板硫化机是输送带、传动带等制品硫化广泛采用的设备。硫化是橡胶制品生产的最后也是最重要的一道工序，硫化过程控制直接关系到产品的质量、能源消耗和生产效率等的改善。时间、温度和压力是硫化工艺过程中的三要素，时间和压力能够精确控制，但温度精确控制却很难，而热板的温度场分布状态与制品的硫化质量和生产效率密切相关。
      本研究通过Pro/E软件中的Mechanical模块，对平板硫化机热板进行温度场有限元分析，从而获得合理的热板结构，以期为解决橡胶制品硫化质量问题提供参考。
      本研究热板为电加热板，由热板及电热器等组成，如图所示。电热板在热板内有一排等距横向孔道，以便装入管形电阻加热器，为了安全，接电线部分装有罩盖。这种电热平板使用较方便，也可达到较高的温度，适用于无热源的地方。
      本研究采用Pro/E 5.0软件建立CAD实体模型，加热孔间距相同，均为70 mm。
      由于热辐射分析是高度非线性的，会造成计算量成倍增大，从而降低求解效率，因此在边界处忽略了辐射换热的影响，只考虑对流换热边界条件(已知条件如下)。
      对所有孔道施加均匀稳态的热载荷((5 kW)，设定四周边界条件：体表温度为均匀稳态(20℃)，对流换热为均匀变化5 W (m2/K)，上下边界条件：体表温度为均匀稳态(25℃)，对流换热为均匀变化0.4 W (m2/K)，设定材料为钢。
      热板的不均匀温度场会导致制品硫化强度不均匀叫，为获得更加合理的热板和胶料温度场分布，对热板孔间距进行优化。由于热板中央易产生热量积聚，因此增大中间部分孔间距，从左到右各孔编号依次为1-12。
      空间变化采用坐标函数表示：定义函数SpatialFunc 1，定义变量符号为：Y0，Y为300,600, 900和1200mm时，相应热载荷分别为1. 0，0. 7，0. 4，0. 7和1.0kW。
      前处理完毕后，系统检查边界条件的有效性，验证通过后进行有限元计算。
      对比温度场分析结果后，可进一步通过点查询功能查看胶料的温度分布状况。热板结构优化前，热板最高和最低温度分别为177和154℃，胶料最高和最低温度分别为177和164℃；热板结构优化后，热板最高和最低温度分别为296和270℃，胶料最高和最低温度分别为292和286℃。胶料温差由优化前的13℃降为6 0℃。
      由此可见，增大中间部分孔间距有利于胶料温度场均匀分布。
      本研究通过对平板硫化机热板温度场进行有限元分析得出结论：由于热板中央易产生热量积聚，因此中间部分孔间距应比两侧位置大一些。本研究阐述了利用Pro/E软件对平板硫化机热板进行有限元分析的基本步骤，为此类机械产品的分析计算提供了一种可行的解决方案，对解决制品硫化质量问题具有参考意义。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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