本文選題：上剪刃幾何參數(shù) + 剪切速度　； 參考：《太原科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：金屬板的剪切是板料成形和材料加工中非常重要的工序之一。在滾切剪剪切過程中,金屬板的剪切變形與斷裂的過程是一個比較復(fù)雜的過程,其變形主要集中于剪刃刀尖附近較小的區(qū)域。金屬板的滾切剪剪切是集多種學(xué)科為一體的綜合問題,不僅涉及到理論力學(xué)、塑性加工力學(xué)、材料科學(xué)、振動力學(xué)和斷裂與損傷等學(xué)科,而且影響金屬板剪切斷裂的因素也很多,如金屬板材的變形、材料本身的性能(包括微觀組織成份、表面粗糙度以及組織均勻性等)和剪切工藝參數(shù)(上剪刃幾何參數(shù)、剪切速度、剪切溫度、摩擦系數(shù)等)。目前,在金屬板的滾動剪切斷裂過程中,往往由于剪切速度選擇上的不合理而導(dǎo)致剪切后的鋼板質(zhì)量差、工作效率低,而且上剪刃的磨損給實際鋼板的生產(chǎn)過程也帶來了很多的困擾。因此,研究上剪刃幾何參數(shù)和剪切速度的調(diào)整對金屬板剪切過程中應(yīng)力分布情況、剪切斷面質(zhì)量和剪切力變化規(guī)律等方面的影響具有至關(guān)重要的意義。本課題依托于山西省基礎(chǔ)研究計劃項目,針對目前國內(nèi)常用金屬板在滾切剪剪切過程中存在的剪刃磨損破壞、剪切斷面質(zhì)量差及高能耗等問題,通過對滾切剪設(shè)備的剪切原理和剪切工藝參數(shù)進行理論分析,優(yōu)化了上剪刃幾何參數(shù),并提出了一種帶有上剪刃幾何參數(shù)的高速滾切剪剪切方法。從理論力學(xué)分析的角度推導(dǎo)了滾切剪在不同階段下剪切力的計算公式,通過運用DEFORM-3D非線性有限元軟件,模擬仿真了滾切剪的剪切過程,并分析了上剪刃幾何參數(shù)和剪切速度對中厚金屬板在剪切過程中等效應(yīng)力分布、剪切力變化規(guī)律及剪切斷面質(zhì)量的影響。最后,通過理論分析和數(shù)值模擬進行了上剪刃幾何參數(shù)優(yōu)化的高速滾切剪剪切實驗,為合理選擇主要剪切參數(shù)中的上剪刃幾何參數(shù)和剪切速度提供了理論依據(jù)。
[Abstract]:The shearing of sheet metal is one of the most important processes in sheet metal forming and material processing. In the process of rolling shear, the process of shear deformation and fracture of metal plate is a complicated process, and its deformation is mainly concentrated in the smaller area near the edge of the cutting edge. The rolling shear of metal plate is a comprehensive problem, which is not only related to theoretical mechanics, plastic processing mechanics, material science, vibration dynamics and fracture and damage, but also to many subjects, such as: theoretical mechanics, plastic processing mechanics, material science, vibration dynamics, fracture and damage, etc. Moreover, there are many factors that affect the shear fracture of metal plate, such as the deformation of metal plate, the properties of material (including microstructure, surface roughness and microstructure uniformity, etc.) and the parameters of shear process (geometric parameters of upper shear edge). Shear rate, shear temperature, friction coefficient, etc. At present, in the process of rolling shear fracture of metal plate, the quality of shearing steel plate is poor and the working efficiency is low due to the unreasonable selection of shear speed. Moreover, the wear of the upper cutting edge also brings a lot of trouble to the production process of the actual steel plate. Therefore, it is very important to study the influence of geometric parameters and shear velocity on the stress distribution, the quality of shear section and the variation of shear force in the shear process of metal plate. Based on the basic research project of Shanxi Province, this paper aims at the problems of cutting edge wear, poor quality of shear section and high energy consumption existing in the process of rolling shear of metal plates in China. Based on the theoretical analysis of the shear principle and cutting process parameters of the rolling shear equipment, the geometric parameters of the upper cutting edge are optimized, and a high-speed rolling shear method with geometric parameters of the upper cutting edge is proposed. From the point of view of theoretical mechanics analysis, the formula for calculating shear force of rolling shear at different stages is derived. The shear process of rolling shear is simulated by using DEFORM-3D nonlinear finite element software. The effects of geometric parameters of upper shear edge and shear velocity on the distribution of equivalent stress, the variation of shear force and the quality of shear section in the shear process of medium thick metal plates are analyzed. Finally, through theoretical analysis and numerical simulation, a high-speed rolling shear experiment is carried out to optimize the geometric parameters of the upper cutting edge, which provides a theoretical basis for the reasonable selection of the geometric parameters and the shear velocity of the upper cutting edge.
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG333.21

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本文編號：2019301