0 引言 轮胎花纹不仅与轮胎表面生热、耐磨性以

　　
　　0 引言
　　轮胎花纹不仅与轮胎表面生热、耐磨性以及噪声等有密切关系，对汽车的功率消耗、油量消耗、驾驶性能及安全行驶也有着直接影响，因此轮胎花纹的设计及其制造越来越受到重视。花纹设计主要考虑防滑和散热及增加轮胎抓地力等，使轮胎在纵向、侧向与路面有良好的附着性，从而有效地传递牵引力和制动力。

　　轮胎花纹的主要作用就是增加胎面与路面间的磨擦力，以防止车轮打滑。轮胎花纹提高了胎面接地弹性，在胎面和路面间切向力(如驱动力、制动力和横向力)的作用下，花纹块能产生较大的切向弹性变形。切向力增加，切向变形随之增大，接触面的“磨擦作用”也就随之增强，进而抑制了胎面与路面打滑或打滑趋势。这在很大程度上消除了无花纹(光胎面)轮胎易打滑的弊病，使得与轮胎和路面间磨擦性能有关的汽车性能——动力性、制动性、转向操纵性和行驶安全性的正常发挥有了可靠的保障。

　　1.轮胎模具设计方法的选择
　　传统的轮胎模具设计过程是根据轮胎厂提供的轮胎二维图进行模具的二维图纸设计。但是在二维中对轮胎花纹的空间形状进行设计描述非常困难，也非常不正确。在模具投入加工时会发生很多的问题，比如花纹沟底部太尖以及给出的剖面不合理等。因此，在轮胎模具设计中考虑到花纹剖面的复杂性，以及花纹沟是复杂的三维空间结构，要准确反映花纹沟的形状，利用传统的二维CAD 设计手段很难达到相应的要求。目前的常用的3D 软件主要是CATIA 、UG、PROE。CATIA 软件参数化功能强大，建模功能中此步骤可以用DEVELOP来实现。但CATIA 软件本身对电脑的软硬件的要求都很高。所用企业不多，现汽车的组车厂陆续在使用。UG 的通用平台现在还不能很好的实现，需借助外挂的程序MAP.GRX 来实现，该外挂我找了好久没有找到。该程式怀疑是工程师自己的编写的，有待考证。综合考虑各种产品的性能优势，在轮胎活络模具的基础部件轮胎花纹基模设计过程中选用PTC 公司的三维软件PROE 5.0 软件可满足要求。

　　2.轮胎花纹基模设计

　　轮胎胎面设计轮胎模具基模的截面图的顶部及底部曲线由许多段圆弧及直线光滑连接而成，该轮胎截面图外轮廓绕轮胎中心线旋转制定的角度，得到轮胎顶部胎面的基本形状。

　　在 PROE 5.0 上实现这一过程的步骤如下：

　　运用草图基本曲线绘制截面曲线或从Dxf 或DWG 数据接口调入Autocad 中的曲线图。

　　（但是PROE 5.0 与CAD 的数据接口设计的还不是很好。在草图的中直线与直线、直线与圆弧的相交的端点处约束需加以处理，否则在后续的3D 建模中会出现问题。）另外此种PROE 轮胎建模的方法只能在PROE 最新版的5.0 版本中可以实现。低版本的很多相关工具功能比较欠缺。（注意！！）在草图环境下分别连接胎顶曲线和胎底曲线，以得到光顺的胎顶曲面。

　　运用建模中的旋转命令分别把胎顶曲线和胎底曲线绕轮胎回转中心旋转制定角度，得到胎顶和胎底曲面。旋转角度为花纹的一个节距长度对应的旋转角度。

　　.胎面花纹平面展开图向胎面的空间转换轮胎花纹的形状由两部分组成，一是平面展开图；二是花纹沟的剖面形状。PROE 5.0版本，作为PTC 的较新的软件版本，提供的工具：弯曲折弯功能已经可以直接将花纹平面展开图卷曲到胎顶的曲面。如果用其他版本的PROE 做轮胎的3D 建模将很困难，特别对于复杂的冰雪地胎来说，更加难以很好的实现。

　　胎面花纹沟设计胎面的花纹沟分横沟和纵沟。下面利用弯曲折弯工具绘制如下：

　　1) 横沟的建模（箭头所指为横沟位置）。