棱柱形径向剖分式超高压模具应力分析与实验研究

为了获得更高的承压能力和更大的样品腔容积,在传统年轮式超高压模具的基础上,提出了一种新型棱柱形腔体剖分式超高压模具。其特点在于内部的硬质合金压缸是离散组合式的,且腔体内部的面为平面,可有效减小周向拉应力。压缸剖分块在预紧力的作用下相互挤压,提供了大质量支撑和侧向支撑效果。对剖分成6块的棱柱形腔体剖分式压缸的剖分角度进行了研究,仿真结果表明,剖分角度越大,压缸受力越小。棱柱形腔体剖分式压缸在径向、周向和轴向均承受压应力,其应力条件接近于静水压力状态,可有效提高装置的使用寿命。对压缸的应力分布情况进行进一步分析,发现棱柱形径向剖分式压缸在各方面的表现均最优。经实验验证,相较于年轮式压缸,剖分式压缸具有更高的极限承压能力,并且棱柱形径向剖分式压缸的承压能力大于切向剖分式压缸。