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预应力结构模具关键技术

项目简介

在现代工业中,模具已成为制造业水平的标志,用来成形各种零件。在材料成形过程中,模具内腔受到数值较大的内压力作用,使得模具侧壁产生很大的切向拉应力,从而产生裂纹而失效。通常采用预应力结构为模具提供一个径向预紧力,减小或抵消切向拉应力对模具的破坏作用,可有效提高模具的寿命,降低生产成本,提高生产效率。目前,最有效的预紧技术是多层预应力圈和缠绕式预紧结构。本项目以人造金刚石合成模具和冷挤压模具为对象,采用理论解析和计算机模拟为手段,在以下几个方面取得成果:(1)着重分析了轴线尺寸较小的多层预应力圈组合模具,得出预应力圈之间的最佳过盈量和接触压力,优化了其最佳内、外径尺寸,对用Lame’s方程推导出的结论进行了修正;(2)分析了钢带缠绕张力、圈数与模具所需最佳预紧力之间的关系,建立钢带缠绕模型,编制了钢带缠绕优化设计软件;(3)研制了缠绕设备及控制系统。可为相关企业提供技术服务。

技术特点

本项研究主要针对模具工业和材料加工领域,可显著提高模具的精度和使用寿命,降低生产成本,提高生产效率。本项研究具有广阔的应用前景,可产生良好的经济和社会效益。

生产条件及市场预测

   投资16万元,可减小模具变形量30~50%,提高模具寿命3~10倍,综合经济效益150万元/年以上。

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