筒形件冷挤压凹模强度设计及结构优化

摘要：

基于厚壁圆筒理论，分析了整体式凹模工作载荷特点，讨论了单纯通过增加壁厚来提高模具强度的局限性。为提高承载能力，探讨了多层预应力组合凹模方案。基于第四强度理论，推导了 n 层组合凹模承受内压的数学表达式。采用 Lagrange 乘子法对组合凹模参数进行了优化设计，推导了 n 层组合凹模各层最佳径比分配、凹模极限内压、套缩界面残余压力及最优过盈量等设计变量的计算式。以三层组合凹模为算例，运用理论分析和数值模拟相结合的方法，对上述 n 层组合凹模的各设计变量计算式进行了验证，结果表明两者的结果吻合较好。

关键词：挤压凹模、强度设计、结构优化、Lagrange 乘子法

分类号：TB125(工程基础科学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51275146;教育部科学研究重大项目311025;安徽省自然科学基金资助项目1208085ME71;留学回国人员科研启动基金

在线出版日期：2016-01-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：3228-3233