钢带缠绕预应力模具的疲劳设计方法.pdfVIP

M0uIdsDIes横具技术 钢带缠绕预应力模具的疲劳设计方法 陈孔军 王 强 (济南大学机械工程学院，山东 济南250022) 摘 要：基于拉美公式、欧拉公式和疲劳设计理论，开展钢带缠绕预应力模具的疲劳设计研究，确定出合理的 缠绕预紧力、缠绕层数和缠绕张力。分析工艺参数对疲劳设计果的影响规律，发现缠绕预应力随模 具负载增加呈线性增加，预应力值增加的速度随着缠绕层数的增加逐渐变小；增加许用安全系数将 导致预应力和缠绕层数增加；摩擦系数越小所需的钢带层数越少；钢带越厚缠绕层数越少。 关键词：钢带缠绕 预应力模具 疲劳设计 方法 预紧力 中图分类号 ：TG75 文献标识码 ：A Fatiguedesignmethodofstripwoundprestresseddie CHENKongjun，WANGQiang (SchoolofMechanicalEngineering，UniversityofJinan，Jinan250022，CHN) Abstract：BasedonLameformula，Eulerformulaandfatiguedesigntheory，thestudyon fatiug edesign ofstrip woundprestresseddieisca~iedout．Thereasonablewindingprestress，windinglayersandwindingten— sioncanbedetemr ined．Theinfluencefrom processparametersonthefatiguedesignresultshasbeen summarizedasfollowing：thewindingprestressincreaseslinearlywith the increaseofdieload，the speedofwindingprestressincreasesgraduallysmallerwith theincreaseofwindinglayers；thewinding prestressandwindinglayerswillincreasebecauseofincreaseoftheallowablesafetycoefficient；the smallerthefrictionalfactor，thesmallerthewindinglayers；thethickerthestrip，thesmallerthewind— inglayers． Keywords：StripWinding；PrestressedDie；FatigueDesign；Method；Prestress 在冷挤压、冷锻等金属成形过程中，模具承受着巨 的情况下出现失效，大大降低了模具寿命。目前，缠绕 大的交变工作载荷，易出现裂纹，产生疲劳破坏[。 式预应力结构模具的设计理论是 以静强度理论为准 采用预应力结构可为模具提供径向预紧力，有效抵消 则 ，没有考虑交变载荷对模具的影响，基于疲劳理 工作载荷产生的切 向拉应 论开展钢带缠绕预应力模具研究具有重要的现实意义 力，提高疲劳强度。如图 1 和科学价值。 所示，钢带缠绕预应力模具 1 模具的疲劳设计方法 采用高强度薄钢带作为缠绕 材料，按照一定的张力变化 … 1．1 基本假设 模式对模具进行缠绕，用于 (1)缠绕张力沿钢带宽度方 向均匀分布。 替代年轮式预应力模具中的