预应力缠绕模具的研究进展.pdfVIP

机械设计 2006年增刊 JOURNALOFMACHINEDESIGN 2006年8月 预应力缠绕模具的研究进展 苑立宽，王强，蔡冬梅 (济南大学机械工程学院，山东济南250022) 摘要：预应力缠绕模具是一种新型的组合模具，介绍了缠绕模具的结构与特点；缠绕模具设计所采用的理论，包括拉 美公式、屈服准则及缠绕原理；建立缠绕张力计算公式的思路，指出设计合理的缠绕张力变化模型对于提高模具的承载 能力和强度具有十分重要的意义。简要介绍了有限元分析在预应力缠绕模具研究中的应用。 关键词：缠绕模具；预应力；缠绕张力；有限元 中图分类号：TG76 文献标识码：A 文章编号：1001—2354(2006)Z1—0072—03 缠绕模具是一种预应力模具，它采用高强度薄钢带或扁钢 带缠绕金刚石合成模具进行了大量的研究，对模具受力进行了 丝缠绕在模具上，通过缠绕张力产生一定的径向预应力，可部 模拟和结构分析¨’4o。我国开展缠绕模具的研究仅限于超硬材 分或全部抵消工作过程中由于内压在模具凹模内壁上产生的 料合成模具，人工晶体研究所曾采用钢丝缠绕取代多层预应力 切向拉应力，从而提高模具的强度和刚度。缠绕模具特别适合 环合成模具最外面受拉力最大的两个环，解决了应力环经常断 高工作负载条件下使用的模具。 裂的问题p。。但是，在金属挤压等其他领域，未见关于缠绕模 从20世纪70年代中期开始，丹麦技术大学、Danfoss公司具的报道。 等对钢带缠绕冷挤压模具开展了较系统的研究工作，并成功地 应用于冷锻件的大批量生产¨’21。丹麦STRECON公司是一家 1 结构与特点 专门生产钢带缠绕模具的高技术公司，其产品在金属成形、金 刚石及立方氮化硼等超硬材料合成等领域得到了较为广泛的 高工作载荷模具的类型有：金刚石合成模具、冷挤压模具、 应用。捷克布尔诺科技大学采用解析分析和有限元方法对钢 2 结论 学校学报，2002，1l(3)：55—59． [8]庞学慧．灰色预测及其在金属切削理论研究中的应用．新技术新 工艺，2002，4(4)：17—18． 由表3转化得到表4。从表中可以找到一种缺陷的多种解 表4冲裁制品缺陷及其对应的解决办法策略表 决方法，并对每种缺陷的各种解决方法按照重要程度进行排 缺陷 解决方法排序 序，得到一个制品缺陷与主要解决方法的对应关系，使用者可 四周产生高 1．修复刃口、2．增大间隙、3．减小间隙、 l 以从表中清楚地了解到当制品出现某种缺陷时，都有哪些解决 而薄的毛刺 3．润滑刃口、5．减小剪切角 方法，并应优先考虑采用何种解决方法。需要说明，由于调研 四周产生高 1．减小间隙、2．修复刃口、3．减小卸料板压力、 2 4．减小冲裁力、5．增大剪切角、6．润滑刃口、 范围有限以及专家意见难免存在偏差，故表4应通过生产检验 而厚的毛刺 7．减小凹模圆角半径 并逐步修正完善。 剪切面呈