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整體式環(huán)模是在加工好的環(huán)模圈上鉆孔而成,孔的截面多為圓形。顆粒燃料成型時,孔的直徑比較小,金屬加工困難,因此,孔內(nèi)形狀為直筒,要求原料粉碎很細,靠原料與孔壁的摩擦力逐步增大達到一定的成型密度。當孔徑達到25 mm以上時,金屬加工的條件較好,可用來加工棒狀成型顆粒燃料。成型腔應加工出進料坡口、成型角及保型筒等。
套筒式環(huán)模是在整體式環(huán)模的基礎上進行改進設計的,即在模孔內(nèi)套裝一個套筒,這樣做的目的是為了減少環(huán)模的磨損,提高環(huán)模的使用壽命。套筒式模孔的環(huán)模主要用于加工直徑25 mm以上的棒狀成型顆粒燃料。安裝套筒的環(huán)模應考慮以下技術因素:首先,考慮環(huán)模“母環(huán)”的強度和套筒“座孔”的加工精度。安裝套筒的優(yōu)點在于母環(huán)不需要特殊合金材料,不需要進行嚴格熱處理,可以用鑄造技術生產(chǎn),大大減少了金屬加工成本,也可以標準化生產(chǎn)。成型腔磨損后,只換套筒不換母環(huán),大大延長維修期。這種設計要求母環(huán)有較好的強度。對套筒座孔的加工精度要求也高。其次,必須對套筒材料和母環(huán)材料的收縮、膨脹系數(shù)作詳細計算和試驗,尤其是非金屬套筒更要進行嚴格的工程性試驗,保證安裝和拆卸的操作方便。較后是套筒材料的選擇,套簡要有一定的強度和硬度。套筒內(nèi)孔要有保證成型質量的形狀,還要考慮加工成本。
分體模塊式環(huán)模采用的是模塊組合結構,每個分體模塊可單體設計加工,單體模塊兩側是兩個半成型腔體,把多個單體放到組合卡具中就組合成了環(huán)模整體。由于每個分體模塊是單個加工的,因此,嚴重磨損部位可以采取特殊材料處理或修復,以延長維修期。分體模塊組合后的模孔形狀可設計為方形孔或圓形孔,用于加工塊狀和棒狀成型顆粒燃料。分體模塊式模塊生產(chǎn)程序比較復雜,生產(chǎn)成本較高,但便于批量生產(chǎn),成型腔也容易標準化設計,易于保證成型顆粒燃料質量。