滾切剪剪刃間隙調(diào)整理論與實驗研究.pdf

1、剪切是板材加工中的重要工序之一。剪切變形是一個非常復(fù)雜的過程，其變形大而且集中在剪刃間隙及其附近的很小的區(qū)域，不但涉及彈性力學(xué)、塑性力學(xué)、金屬物理和損傷與斷裂、計算方法等多個學(xué)科，而且屬于材料、幾何以及邊界條件多重非線性問題。因此，對其變形機(jī)理的研究非常重要且非常困難。在生產(chǎn)過程中，常常因為剪刃間隙選擇不當(dāng)導(dǎo)致剪出的鋼板塌邊、毛刺太高、出現(xiàn)二次剪切面等剪切缺陷，不僅影響剪切斷面質(zhì)量，同時還影響了刀片的使用壽命，嚴(yán)重影響板材加工的正常生產(chǎn)

2、。目前，鋼鐵加工企業(yè)主要采用經(jīng)驗值來調(diào)整剪刃間隙，這種方法僅適用于某一種或幾種鋼種，范圍狹小，且調(diào)整精度不高，給實際生產(chǎn)帶來了很大的麻煩，同時也增加生產(chǎn)成本。因此研究剪刃側(cè)向間隙的調(diào)整和剪切區(qū)板材的應(yīng)力應(yīng)變規(guī)律、工藝參數(shù)和材料性能參數(shù)對板材變形和斷面的影響規(guī)律具有重要的意義。本課題的研究不僅具有很高的理論價值，同時在實踐上對正確設(shè)計和使用設(shè)備，合理制定剪切工藝和正確設(shè)計剪切設(shè)備，提高剪切效率和質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本乃至環(huán)境保護(hù)等各個方面都具

3、有重要意義。
　　本文以山西省回國留學(xué)人員科研項目為依托，采用理論分析、有限元數(shù)值模擬和工藝實驗三種方法相結(jié)合的方式，對滾切剪剪切加工過程中板材內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變分布情況和幾種主要參數(shù)對剪切斷面質(zhì)量的影響進(jìn)行了研究和討論。從理論的角度建立一個滾切剪剪剪刃間隙的數(shù)學(xué)模型，通過理論推導(dǎo)得出一個滾切剪剪刃間隙公式，并通過某大型鋼廠實驗數(shù)據(jù)對公式進(jìn)行修正。同時借助于ANSYS有限元分析軟件建立有限元分析模型，并采用顯式動力學(xué)有限元算法對模擬了滾