模具运动副的热力干扰及故障预测——(Ⅰ)热力干扰模型研究

摘要

挤压铸造、压铸、半固态成形等非固态加压成形过程中,模具运动副的配合关系对成形过程及产品质量都有重要的影响.文章以轴/套类运动副为例,根据热膨胀和弹性力学导出了在高温和高压条件下运动副配合关系的热力干扰量△δ的定量计算模型.热力干扰量△δ大小主要受套的约束程度、套与轴的温升差、挤压铸造力、材料特性四大方面控制.提高轴和套材料的弹性模量、减小高径比、减小压头温升或弱化套的约束是确保轴/套配合关系不被破坏的重要途径.定义了一个由材料特性和几何尺寸决定的综合参量一热力协调量,并给出了其计算公式.轴/套运动副配合关系不变的条件是挤压铸造比压与压室压头温升差的比值等于该热力协调量.