壓接刀具
關注創建者：楊曉木 創建時間：2019-12-02
壓接刀具的實例教程
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
展開 以小端子壓接刀模的QWI為基準，對6mm^2線纜，壓接高度為3.60mm.
采用對應的壓接銅套尺寸，內徑3.76mm,外徑6mm,長度7.10mm。
采用1/4模型計算，內芯線纜長度為7.30mm,壓接刀具長度為3.5mm。
在規定的高度情況下（3.6mm)，Holder最大應力達到385Mpa，遠遠超過紫銅的拉伸強度275Mpa。
其中線纜自身的最大應力大概在200Mpa左右。
根據壓接后線纜的形狀可算出，線纜截面積由之前的6方變成5.09方，壓縮比為84.6%。
壓接后，線纜與Holder的接觸部分面積為21.56mm^2，接觸壓強為47.6Mpa。
線纜與Holder的保持力大概為667N。
我們采用六邊形的壓接形狀去壓接。
以83.5%壓縮率計算壓接后的正六邊形高度，得出壓接后的高度為4.725mm。采用1/6模型計算，內芯線纜長度為7.30mm,壓接刀具長度為4mm。
計算得在83.5%壓縮量情況下，Holder最大應力達到265Mpa，未超過紫銅的拉伸強度275Mpa，亦遠低于四點刀具的應力。其中線纜自身的應力大概在125Mpa左右，遠低于四點刀具的應力。
壓接后，線纜與Holder的接觸部分面積為33.04mm^2；接觸壓強為63.1Mpa，高于四點刀具的47.6Mpa。
線纜與Holder的保持力大概為1354N，高于四點刀具的667N。
原四點刀具存在壓縮率不夠且應力過大的問題，CR易波動。
六邊形刀具最優：
無論從端子最大應力還是接觸壓強、接觸面積及保持力，六邊形刀具都是最優壓接形狀。
展開 今日做了個70方線纜的壓接仿真。針對大平方數的線纜，基本采用都是正六面體壓接。
因是正六邊形，故可采用對稱分析，截取六分之一的模型。
線纜跟壓接銅套的接觸采用軟接觸，壓接刀具跟壓接銅套的接觸采用硬接觸。
根據對應壓縮比計算出對應的下壓高度，施加合適的載荷計算。
得出壓接成正六邊形的線纜及壓接銅套的應力及變形結果。
同時我們得到內部軟接觸部分的接觸壓力，這里有程序算出的接觸壓力，也可以根據接觸力算出平均的接觸壓力，這些數據可以在之后的壓接電阻計算中用到。
我們計算壓接過程，主要是為了評估壓接形狀對壓接電阻以及長期電流循環的影響。具體如何評估及定義，這是另一個比較專業的課題了。
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壓接刀具的最新內容
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。
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。
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。
采用1/6模型計算，內芯線纜長度為7.30mm,壓接刀具長度為4mm。
計算得在83.5%壓縮量情況下，Holder最大應力達到265Mpa，未超過紫銅的拉伸強度275Mpa，亦遠低于四點刀具的應力。其中線纜自身的應力大概在125Mpa左右，遠低于四點刀具的應力。
線纜跟壓接銅套的接觸采用軟接觸，壓接刀具跟壓接銅套的接觸采用硬接觸。
根據對應壓縮比計算出對應的下壓高度，施加合適的載荷計算。
得出壓接成正六邊形的線纜及壓接銅套的應力及變形結果。
同時我們得到內部軟接觸部分的接觸壓力，這里有程序算出的接觸壓力，也可以根據接觸力算出平均的接觸壓力，這些數據可以在之后的壓接電阻計算中用到。
