脆性材料掰斷機(jī)的虛擬開發(fā).pdf

1、斷裂設(shè)計(jì)是一種新的分離材料的方法，其思想是通過為欲斷體主動(dòng)制造缺陷，并對(duì)其施加適當(dāng)?shù)妮d荷，來實(shí)現(xiàn)欲斷體的快速及低能耗的分離。與傳統(tǒng)下料方法相比，斷裂下料方法具有能耗低、效率高、節(jié)約原材料與刀具消耗等優(yōu)點(diǎn)。
　　 目前，用于脆性金屬材料斷料的設(shè)備已有一些研究成果，但普遍存在：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需要大量的附具（如切槽機(jī)構(gòu)等）、加工周期長(zhǎng)及工藝復(fù)雜（需要預(yù)制切口）等缺點(diǎn)。因此，設(shè)計(jì)一種新型的斷料設(shè)備，避免上述設(shè)備存在的缺點(diǎn)，使其具有工藝簡(jiǎn)單（

2、不需要預(yù)制切口）、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，并將其進(jìn)行了虛擬開發(fā)。針對(duì)這些問題，本課題主要進(jìn)行了以下一些工作：
　　 (1)基體裂紋形成的人為半V型缺口的提出，本文在研究的過程中，借鑒基體裂紋的思想，根據(jù)半V型切口的邊緣處的截面面積變化率較V型切口的更大，從而使切口根部軸向應(yīng)力和切口應(yīng)力的增大更加顯著。因此，提出了基體裂紋形成的人為半V型缺口的概念，使得所設(shè)計(jì)的脆性材料掰斷機(jī)再減少了切口這道工序的基礎(chǔ)上，降低了同類棒料所需的能

3、耗，使得棒料掰斷后，掰斷機(jī)的振動(dòng)也相應(yīng)的減弱。
　　 (2)載荷大小的確定是棒料掰斷下料中的一個(gè)關(guān)鍵問題，本文對(duì)棒料掰斷的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行了分析，利用三點(diǎn)彎曲狀態(tài)下的基體裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子計(jì)算公式，得出φ30mm脆性棒料所需的掰斷力。
　　 (3)脆性材料掰斷機(jī)的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)的過程中：基于應(yīng)力斷料的思想，根據(jù)棒料掰斷的力學(xué)模型，借鑒基體裂紋的斷裂理論，運(yùn)用力封閉夾緊棒料的方法，設(shè)計(jì)脆性材料掰斷機(jī)的結(jié)構(gòu)。然后，根據(jù)所加工棒料的尺