爪极预锻组合模具的过盈配合设计

为研究爪极预锻过程中过盈配合设计对组合模具应力的影响,利用有限元软件对不同模芯外径和过盈量的组合模具进行应力模拟。对预锻模具只受成形力或预紧力的两种受力情况进行了分析,论述了过盈量和模芯外径对模具应力的影响,对过盈量和模芯外径的参数组合进行了设计,结果表明:爪极预锻上模受成形力和预紧力作用时,将模芯外径和过盈量分别设计为Φ129和0.26 mm,可以使模芯的等效应力从1540 MPa降低为1260 MPa,同时保证预应力环的等效应力达到最低,且在安全范围内。对分析结果进行了实际生产验证,结果表明模芯的爪部两侧型腔和凸台圆角型腔未出现开裂。

爪极预锻组合模具结构优化

为减小模具应力,提高模具寿命,对爪极预锻组合模具的结构进行了优化,通过减小模芯与预应力环的接触面积使两者产生局部接触,从而提高了预应力环对模芯的预紧作用。为实现此优化,提出了减小模芯与预应力环接触弧度和接触高度两种方案,并利用有限元软件进行模拟。对两种方案爪极预锻组合模具的模芯和预应力环进行了受力分析,并论述了接触高度和接触弧度对模具应力的作用规律。结果表明,与减小接触弧度的方案相比,减小接触高度的方案可以达到更好的降低模芯应力的效果。将接触高度优化为25 mm,与原爪极预锻组合模具相比,模芯凸台腔圆角和爪腔两侧的等效应力分别降低了6.7%和10.6%,同时保证了预应力环的应力处于安全范围。