随着我国汽车工业迅猛增长,我国的高速公路总里程已经跃居世界第二位。汽车行业的大力发展以及道路交通的不断改善,促使我国汽车产销量呈现出了爆发式的增长态势,2010年我国汽车产销量排名世界第一,这极大地带动了我国轮胎制造业的发展。目前世界橡胶机械行业的中心正在迅速向我国转移,轮胎成型机作为一种非常典型的专业化设备,在橡胶机械中应用十分广范,它直接关系到轮胎的成型质量和成型效率,它是轮胎制造过程中的一个非常重要的装配工段。本课题对成型机的基本构造、工作原理、运动学以及机构的最优设计进行深入研究,本研究成果对提高轮胎成型机的成型效率和成型质量,以及成型机的整机设计都具有很好的借鉴作用。在此背景下,本文提出了基于轮胎成型机机构分析与最优设计的研究,主要研究内容包括以下几个方面:对半钢子午线轮胎二次法成型机基本机构、工作原理进行了介绍,分析了影响子午线轮胎成型质量的主要因素,针对二段后压辊装置的运动特点,指出了传统设计中的压力油缸机构和实现轮胎外轮廓曲线的压辊六杆机构在成型机成型质量方面存在的众多不妥之处;根据目前市场上广泛应用着的轮胎成型机,普遍存在着压辊压制轮胎过程中轮胎胎面压不实,轮胎胎层有气泡的现象,分析并指出了问题的主要原因是机构压辊实际滚压的曲线与轮胎理想曲线符合度不够,通常成型机会采取补充措施,添加了压力油缸摇块机构,在符合度上有了一些弥补,但这种弥补是非常有限的,更重要的是传统设计的压力油缸机构因伸缩造成在贴合区域内又增加了压力不均的问题,本文对此问题进行了改进和解决,并对改进后的成型机在轨迹符合度上进行了深入的优化研究;主要是在原有机构主体结构不变的基础上,运用最优化技术,建立了相应机构的最优化寻优数学模型,对压力油缸机构和压辊六杆机构进行最优设计,通过最优化技术的编程与求解,获得成型机构的最优设计结果;对最优设计结果进行了较为详细的数据计算及对比,并对实现轮胎外轮廓曲线的压辊机构进行了运动仿真分析,直观、形象的验证了理论研究成果的优良性。通过对以上问题的深入研究与探讨,希望能够解决目前工程中轮胎成型机后压辊机构的胎面压不实和压力油缸的压力不均等方面上的实际问题,并体现出最优化技术在解决此类工程问题时的重要作用。