基于正交试验设计与有限元仿真的板材剪切力影响因素研究.pdf

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1、观弋嬲’IModernmnoe基于正交试验设计与有限元仿真的板材剪切力影响因素研究杨捷艳，袁明清(北方工业大学机电学院，北京100144)摘要：板材剪切因素对剪切力的影响至关重要。本文针对板材剪切过程中的板材厚度、刀盘间隙、重叠量、刀盘倾角和剪切速度五因素，采用正交试验设计法，结合DEFORM有限元软件，对AISI一1030材料进行仿真，并对剪切试验指标进行了极差分析和方差分析，得到了上述因素对剪切力大小影响的权重次序。关键词：板材剪切；正交试验；DEFORM；板材厚度中图分类号：TH161．5文献标识码：A文章编号：1002—6886(2014)O1—0028—07Re

2、searchonplatesshearingfactorsbasedonorthogonalexperimentandfiniteelementYANGJieyan，YUANMingqingAbstract：Platessheafingfactorsisimportantforshearingforce．Thepaperusestheorthogonalexperimentdesignmethod，combinesDEFORMfiniteelementsoftwaresimulationtocarryoutsimulationforAISI一1030platesrefer

3、ringtoinfluenceoffactorssuchasplatesthickness，thebladeclearance，theoverlapamount，thebladeangleandsheafingvelocityontheplatesshearingprocess，obtainsthefivefactorstotheorderoftheexperimentaltargetshearingforce’Sinfluenceproportionthroughrangeanalysisandvarianceanalysisoftheorthogonalexperim

4、ent．Keywords：sheetmetalshearing；orthogonalexperiment；DEFORM；platesthickness响，并着重介绍了圆盘剪剪刃间隙和重合量经验公0引言式计算方法及调整要求⋯；赵东、王立群针对钢板金属板材剪切加丁_[艺是一个复杂的大变形大原始剪切边在用户再加工过程中产生边部开裂的问位移及有限应变的弹塑性综合问题，是指金属板材题，采用钢板纵向样进行了实验室模拟试验，找出了坯料在模具外力的作用下发生形变，直至最后破坏边部开裂的主要原因，以及影响钢板剪切质量重要断裂分离，以便达到满足一定要求尺寸和形状板料因素，并结合实际情况，采取

5、新措施，提高了钢板剪的一种加_丁方法。现阶段进行板材剪切生产的机床切质量L2；黄文华介绍了动力剪式圆盘剪的结构及种类有很多，但是主要集中在直线轨迹剪切，曲线剪性能，同时分析了圆盘剪侧向间隙调整机构、重叠量切方面的研究和应用很少，因此本文以具有三自由调整机构和刀轴结构，并提出了提高设备剪切质量度的变宽度圆盘剪切机为平台，对影响板材剪切的的措施【；蒋燕分析已加工表面质量的影响因素和因素进行研究，意义重大。变化规律，并对加工方法、切削参数进行了适当的控在影响因素对板材剪切过程的影响研究方面，制；朱宪臣、韩增印阐述了铝合金板带的剪切机不少人取得了很大的成果：比如吴建强、马乙静、王

6、理，深入研究了影响剪切质量的主要因素，并对铝合占军等人通过对圆盘剪剪切过程和剪切断面特征的金板带切边时常见的裂纹、撕裂、夹层、毛刺、亮点等分析，论述了剪切质量对焊管成型和焊接质量的影剪切缺陷原因进行了详细的分析；张磊等人基于2014年第1期28试验、研究IShlymYiu冲裁间隙和冲裁速度两个影响因素深入分析了二者￡(4)正交表设计正交试验方案，建立如图1所示对铜合金冲裁件冲裁断面质量的影响，讨论了不同的三维模型，采用DEFORM有限元软件为平台和工情况下两种因素与冲裁断面毛刺产生之间的影响关具，选择Mises屈服准则和Cockcroft&Latham断裂准系，并给出了抑

7、制毛刺产生和改善冲裁断面质量的则，进行有限元仿真试验，其中Mises屈服条件和建议和措施；吴志生、尚继东、袁长泽和费玉石、Cockcroft&Latham断裂准则公式分别为：丁茹等人详细阐述了板材剪切变形的过程以及剪切，(or)=J2一k；=0(1)裂纹的形成与发展，对刀盘间隙、重叠量和刀盘倾角等这些主要因素对切边断面质量的影响进行了深人c=Jord8(2)J0研究，并就剪切中常见产品缺陷产生的原因及其避其中：——偏应力第二不变量，且：免方法进行了分析和思考’。=吉[(-一o-2)+(一)+(cr3一Or1)]；在实际生产加工