圆盘剪工艺参数仿真分析.pdf

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1、·信息技术·鄢健龙，等·圆盘剪工艺参数仿真分析圆盘剪工艺参数仿真分析鄢健龙，成亮，易俊明(1．华中科技大学机械科学与工程学院。湖北武汉4300742．东莞华中科技大学制造工程研究院广东省制造装备数字化重点实验室，广东东莞523808)摘要：通过对圆盘剪的工作原理和剪切机理的研究，利用ANSYs／LS—DYNA来对圆盘剪剪切铝带三维模型进行有限元分析，并采用显示动力学模块对剪切过程进行了有限元分析．分析了铝带剪切断裂的过程，得到了铝带剪切过程中的应力、应变随时间的变化，断裂区上特定单元的应力、应变变化。仿真研究了工艺参数如重叠量、侧向间隙、带料厚度、剪切速度等对铝

2、带剪切品质的影响，进行分析和研究。提高了剪切品质。关键词：圆盘剪；铝带剪切；工艺参数；有限元仿真中图分类号：TH161．1；TP391．9文献标志码：B文章编号：1671—5276(2014)04—0108．03SimulationAnalysisofDiscShearParametersYANJian—long，CHENGLiang‘．YIJun—ming(1．SchoolofMechanicalScienceandEngineering，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China；2．

3、DG—HUSTManufacturingEngineeringInstitute，GuangdongProvinceKeyLabofDigitalManufacturingEquipment，Dongguan523808，China)Abstract：Throughthestudyoftheworkingprincipleofthecircularshearsandshearmechanism，thispapermakesthefiniteele-mentanalysisbyusingANSYS／LS—DYNA，createsthediscshearalumin

4、umfiniteelementmodel，usestheexplicitdynamicmod-uletomakethefiniteelementanalysisofshearingprocess，analyzestheaIuminumshearfractureprocess．knowsitsstressintheprocessandchangeonthestrain，theunitstressandstrainchangesinthefracturezones．Italsosimulatesitandresearchesontheefectsoftheproce

5、ssparameterssuchastheamountofoverlap，sidegap，stripthicknessandshearspeedonthealuminumstripshearingquality．Theseproblemsareanalyzedandstudiedtoimprovetheshearingquality．Keywords：discshear；aluminumstripshear；processparameters；finiteelementsimulation圆盘剪是曾被广泛运用于钢板、铝板带的纵切设备，向的摩擦力可防止铝带左右攒动

6、，从经济性和实用性的角如今巧妙的运用在纵切铝箔带上，圆盘剪剪切铝带的过度来看，可选用铸造合金钢作为上下压料盘的材料，其性程是一个复杂的非线性问题。为了很好的模拟铝带材剪能参数如下：弹性模量190GPa；密度：7300kg／m；抗剪切过程，采用显式动力有限元分析软件ANSYS／LS-DYNA模量：7．8e+10N／m；屈服强度：241MPa；进行模拟分析。同时，更进一步的分析侧向间隙、重叠量、上下圆盘刀材料为SKD1l高碳高铬合金工具钢，其刃口圆角、板料厚度等工艺参数对剪切质量的影响，进一性能参数为：弹性模量：210GPa；密度：7．7Og／em；屈服强步探讨铝带

7、圆盘剪切过程中的变形规律，剪切力及其剪切度1200MPa；泊松比：0．28；品质影响因素和规律，提出改进剪切品质行之有效的方法上下圆盘刀轴选用45号钢，其性能参数为：弹性模和手段量：205GPa；泊松比：0．29；密度：7．85g／cm，屈服强度为：530MPa。铝带选用工业纯铝，其性能参数为：厚度：1板料本构模型及其属性定义0．08mm；宽度：25mm；长度：160mm；弹性模量：69GPa：泊松比：0．33；密度：2．7g／em，屈服强度：27．6MPa；抗剪由于刀具材料的硬度、屈服强度远大于带料，且变形模量：27GPa。十分微小。故可将圆盘剪、刀轴、压料盘

8、都定义为刚体，这样可大大