梅花型壓接刀具評估及優化

本次評估的是135方線纜的梅花型壓接刀具。

1.首先仿真其壓接過程。

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135方線纜的梅花型壓接刀具,仿真其壓接過程。壓接中,最大壓接力為33893N。

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壓接刀具分為上下兩部分。

2. 首先評估刀具上部分,15噸重的沖床壓力正對刀具上部分。

沖床壓力為15噸,由直徑30mm的沖軸施加。

力量由上部墊板傳遞至上部的主刀具。模擬實際情況,以仿真受力情形。各部件之間的連接采用螺栓和接觸連接

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刀具的應力最大為166Mpa,上模板的最大應力為224Mpa,主要集中在螺栓連接處,其他區域基本為100Mpa以內。

因上模板的厚度為40mm,現嘗試優化,看可否減少模板厚度。

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當減小上模板的厚度時,上模板最大應力仍為225Mpa左右,只是大應力區域加大。

同時上刀具的應力會加大,即使將其厚度增加到上模板減少的數據時,其最大應力依然大于初始的166Mpa.

鑒于此,建議上模板厚度可適當降低,10mm足夠。上刀具不變。

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根據壓接仿真出的受力和上刀具仿真出的受力,我們來評估刀具下部受力情況。

3. 下刀具的受力如下圖所示。據壓接計算,刀具正壓力有33965N,換算成正壓強為141Mpa;斜板正壓力為19827N,換算成正壓強為45.73Mpa.

所有零件之間關系都采用真實接觸。

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經計算,銷釘應力遠遠超出225Mpa的屈服強度。變形達0.279mm,跟模板相接觸區域變形也超過0.2mm的原始縫隙,故壓接后,銷釘跟模板會發生過盈。

且因應力遠遠超標,故銷釘必須做加大設計。

其他部件也都超過225Mpa的屈服強度。

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其他零部件包括刀具部分都有些超標。

故下模板整體都需做加固優化處理。

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4. 總結:

上刀具及模板結論:

建議上模板厚度可適當降低,降低10mm足夠。上刀具不變。

 

下刀具及銷釘結論:

其他零部件包括刀具部分都有些超標。

故下模板整體都需做加固優化處理,尤其是銷釘。

另根據計算,壓接135mm^2線纜,需要的沖力為142822.748N,即14573.74979KG,確實需要15噸的沖床才能帶動。

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