张梦飞，张玲，李晓闯，祖韵秋，黄明，石宪章，刘春太

（1 郑州大学橡塑模具国家工程研究中心，河南郑州450002； 2 洛阳船舶材料研究所，河南洛阳471023）

引 言

橡胶硫化过程是决定制品质量的最重要因素之一，硫化时间不足(欠硫)通常会导致产品鼓泡、永久变形大等缺陷，而过硫化则会产生表面开裂、力学性能降低等问题，合适的硫化加热时间是保证制品质量的重要前提。对于薄壁橡胶制品，通常可以根据实验测得的等温硫化曲线大概确定其加热硫化时间。然而对于厚壁制品，橡胶的不良导体属性使其在硫化中产品内部不同位置的温度历史并不同，导致相同时刻不同位置硫化程度并不一致，且随着厚度的增加差异更加明显，是典型的非等温硫化过程，此时，再采用等温硫化曲线来确定其硫化状况就变得异常困难。

针对上述问题，一些研究者通过在制品内埋入热电偶测温的办法，研究了厚壁橡胶制品的硫化过程[1-6]。然而，对于复杂结构的制品，过多的测温点不仅会因埋线复杂影响测量精度，而且最终结果的准确性依赖于测温点的选择[7]。而采用数值模拟的方法来全面认识橡胶的硫化过程，已成为学界和业界的共识[8-12]。关于橡胶的硫化模拟，其准确性主要取决于温度场模拟和橡胶硫化动力学模型。前者在准确的热物性参数和边界条件设置下，基于有限元的瞬态温度场模拟是可靠的。而关于橡胶硫化行为的描述，多年来研究者尝试建立了各种动力学模型，主要可分为机理模型和经验模型两大类[13]。……