淺析顆粒機環模模孔的排布方式

       【壓輥環模 新聞資訊】顆粒機環模為多孔環形零件，工作條件惡劣，使用過程中長期承受壓輥的循環擠壓和物料的摩擦，產生周期性的彎曲應力和接觸壓應力，其主要失效形式為疲勞破壞。而影響環模疲勞失效的結構參數主要有環模模孔的孔徑、長徑比、模孔的排布和孔數等。環模模孔結構排布對環模整體強度、物料擠壓力、顆粒成型質量以及制粒能耗都有著重要的影響，這次我們來聊聊顆粒機環模模孔的排布方式。

顆粒機環模模孔的排布方式

模孔排布方式是環模設計里面一個很重要的因素，根據制粒對象的不同，顆粒料的大小也不同，但是一旦制粒對象確定后，顆粒料的大小就基本確定，模孔的大小也可以確定下來了。

下圖可見，環模模孔排布有2種方式：一種是排成比較整齊的陣列，一種是錯位排布。從實際使用情況上看，為了使物料能夠比較好地進入模孔，模孔的排布方式一般是進行錯位排列，通常按等邊三角形布孔，也有按等腰三角形布孔。

顆粒機環模模孔結構優化

對環模使用壽命的衡量，既要考慮到環模的疲勞壽命，又要兼顧環模的產量。顆粒機環模孔的數目對環模的產量有較大影響，在壽命相同的條件下，模孔數目越多環模的產量越高。有團隊專門對環模壽命作了研究分析，以環模孔徑10mm、長徑比5:1、溫度120℃的條件下：

?模孔排列方式相同的環模，其疲勞壽命隨著模孔數目的增多而減小，因為隨著模孔數目的增多，環模的機械強度降低。

?環模孔數相當時，模孔交替排列的環模壽命比模孔平行排列的環模壽命長得多，如交替800個模孔的環模壽命為2.15×107次，平行864個模孔的環模壽命為5.46×106次。

兩者相比后由下圖可以看出，在壽命相同的條件下，模孔直徑10mm交替排列方式的環模壽命要比模孔直徑15mm的環模產量大得多。在模孔排列方式相同的情況下，模孔的數目較少時，環模的壽命較高。 

那么到底選擇直排列還是常規三角形布孔，其實要根據當時主要面對的問題來決定：

直排列環模設計最大的特點是軸向間距縮短，如果要保證必要軸向距離，勢必減少開孔排數，大大降低開孔率；若要保證必要開孔率，則軸向間距就不能保證，這樣容易出現軸向喇叭口中磨穿，強度降低，環模軸向開裂等現象。

顆粒機環模模孔的排布方式，不管是模孔直排列還是常規三角形排布，需解決工作面圓周方向喇叭口破口等問題，并最大可能提高開孔率，最根本的方法就是優化開孔率。在常規三角形排布設計下，在不同環模喇叭口（角度、深度）的要求下，X/Z=M，找到以下最佳的M值，是做出最佳環模排孔設計、保障環模正常使用的關鍵。