国家自然科学基金(51175090)
- 作品数：12 被引量：57H指数：6
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- 取向性硅钢板圆盘剪分切断面损伤形貌及倾斜划痕形成机理
- 2015年
- 对0.3 mm取向性硅钢进行了圆盘剪分切实验,研究了硅钢片分切断面形貌特征及其损伤形貌。硅钢片分切断面除了塌角、剪切带、断裂带和毛刺等典型特征外,还存在两类损伤形貌,一类是加工侧向间隙变化引起的缺陷,表现为台阶状断裂带、二次剪切带等;另外一类是有规律的倾斜划痕和点坑。研究了倾斜划痕的形貌特征及其形成机理,分析发现倾斜划痕的倾斜角度γ和刀具的咬入角α大小基本一致,且伴随分切过程贯穿整个断面,倾斜划痕的形成与刀具磨损形貌和硅钢金相结构密切相关。刀具磨损造成的刀具外缘粗糙度变差,突出的WC硬质点对硅钢的粗大晶粒产生犁削作用,沿着圆盘刀和硅钢接触界面引起晶粒连串错位滑移,最终形成倾斜划痕。
- 黄宇霄阎秋生路家斌
- 镀锌板圆盘剪分切侧向间隙对断面形貌的影响被引量：9
- 2014年
- 通过镀锌板圆盘剪分切加工实验,研究镀锌钢板分切断面形貌特征及分切侧向间隙对剪切带、断裂带、塌角、撕裂角、毛刺等特征的影响规律。结果表明,侧向间隙是影响分切断面形貌的关键工艺参数,随着侧向间隙的增大,分切断面的剪切带高度迅速减小,塌角和撕裂角呈线性增大,而毛刺高度则先增大后减小再急剧增大。侧向间隙较小时,分切断面以塑性剪切带为主,表面质量和精度较高;侧向间隙较大时,以粗糙的断裂带为主,表面质量和精度较差;侧向间隙为板材厚度的1.25%～2.50%时,分切断面具有较为理想的表面质量。
- 阎秋生赖志民路家斌李忠荣欧阳杰谢昭派
- 关键词：断面形貌镀锌钢板
- 圆盘剪分切工艺有限元仿真研究被引量：1
- 2012年
- 基于金属板材圆盘剪分切工艺,应用DEFORM-2D仿真软件建立了金属板材的圆盘剪分切模型,采用Oyane韧性断裂准则仿真研究了304不锈钢板材圆盘剪分切加工过程,探讨了圆盘刀轴向间隙、刃角半径、压板力、板厚等工艺参数对分切断面形貌特征的影响规律。轴向间隙是影响分切断面形貌特征的主要因素,随着轴向间隙的增大,塌角高度增大,剪切带高度减小。刃角半径对断面的塌角高度、剪切带高度影响不大,对毛刺高度影响最大,随着刃角半径增大,毛刺高度增大。压板力对断面的塌角高度、剪切带高度影响很小,对毛刺影响较大,随着压板力增大,毛刺高度有下降趋势。板厚对分切断面塌角和毛刺影响不大,对剪切带高度影响很大,随着板厚的增大,剪切带高度增大。
- 潘嘉强路家斌阎秋生
- 关键词：有限元仿真工艺参数
- 不锈钢薄板圆盘剪分切过程有限元仿真研究被引量：23
- 2013年
- 针对金属板材圆盘剪精密分切工艺,应用DEFORM-2D仿真软件建立金属板材的圆盘剪分切模型,采用Oyane韧性断裂准则分析304不锈钢板材在圆盘剪分切加工中的弹塑性变形、断裂过程,研究裂纹的产生与扩展、材料断裂分离机理及断面形貌特征。根据板材在分切过程中的静水应力变化,提出用塌角区出现最大拉应力时的切入时间t1、分切区出现拉应力时的切入时间t2及t1之间的时间差t来简便直观地判断分切断面的塌角高度和剪切带高度的变化趋势,t1和t越小,最后形成的塌角和剪切带高度越小。揭示圆盘剪轴向间隙对分切断面形貌的影响规律,随着轴向间隙的增大,塌角高度和撕裂角逐渐增大,剪切带高度逐渐减小,而毛刺高度则先略微减小再急剧增大。有限元仿真结果与实际圆盘剪分切试验结果具有良好的一致性。
- 路家斌潘嘉强阎秋生
- 关键词：有限元模拟轴向间隙断面形貌
- 硬质合金圆盘刀分切硅钢片的磨损形态及机理研究被引量：6
- 2014年
- 分析了圆盘剪分切加工过程中圆盘刀的受力,利用硬质合金圆盘刀进行了硅钢片的分切加工试验,研究了硬质合金圆盘刀的磨损,对比分析了圆盘刀刃口磨损前后的表面形貌、微观结构和钴元素含量的变化,探讨了其磨损形式及机理。结果表明,硬质合金圆盘刀磨损主要在刃口两侧形成磨损带,随着磨损的发生,圆盘刀切削刃过渡圆弧半径增大、刃口变钝,刀具的磨损形式主要表现为WC硬质颗粒裸露脱落及材料的黏结撕裂,磨损机理主要为硬质合金黏结相钴元素的流失、疲劳磨损和黏结磨损。
- 阎秋生赵学明路家斌李忠荣黄升伟
- 关键词：硅钢片刃口钝化
- 圆盘剪分切过程硬质合金圆盘刀磨损及其对分切质量的影响被引量：8
- 2014年
- 采用硬质合金圆盘刀进行电磁钢板的圆盘剪分切试验,利用轮廓仪和光学显微镜等检测分析了不同分切长度时圆盘刀的磨损情况及电磁钢板分切断面形貌,研究了圆盘刀的磨损规律及其对分切质量的影响。结果表明,圆盘剪分切中硬质合金圆盘刀的磨损,主要表现为刃口半径和侧边磨损带宽度的增大,而圆柱面的表面粗糙度变化不大。随着分切长度的增加,圆盘刀的磨损加剧,侧面磨损带宽度逐渐增大,刃口半径也随之增加。圆盘刀的磨损直接影响了分切断面质量,当电磁钢板分切长度达到8 000m左右时,刃口半径超过43μm,板材分切断面质量恶化。硬质合金圆盘刀使用的最佳分切长度在8 000m以内、刃口半径小于43μm。
- 路家斌李顺阎秋生谢昭派欧阳杰李忠荣
- 关键词：磨损
- 电工钢板材斜刃横剪剪切力特性分析被引量：2
- 2016年
- 研究了电工钢板材斜刃横剪剪切力特性,首先分析了电工钢斜刃横剪分切过程的剪切力理论计算公式,基于横剪机搭建了斜刃横剪剪切力测量系统,采用三向测力仪实验测取了斜刃剪剪切电工钢过程的三向剪切力,分析了上下刀侧向间隙和板材厚度对剪切力的影响,比较了Z向剪切力与实验值与理论计算值,理论计算值较小但规律是一致的。
- 谢昭派李忠荣冯文雅王灿明阎秋生
- 关键词：电工钢横剪剪切力
- 圆盘剪分切断面形貌形成机理研究被引量：7
- 2014年
- 为深入分析圆盘剪分切加工机理和提高分切质量,应用DEFoRM-2D仿真软件研究圆盘剪分切过程中镀锌板断面形貌特征及形成机理,仿真与试验结果具有较好的一致性。断面形貌特征的形成与分切过程中板材的应力应变状况密切相关,利用板面历史最大切应力变化可以预测塌角和挤压带宽度的变化趋势,根据塌角开始和终止成形时刀具行程差可以判断塌角高度变化趋势。随着离圆盘刀侧边距离的增大,塌角区板面的历史最大切应力先增大后减小,而挤压带板面切应力逐渐减小。随着圆盘刀的切入,板材的剪切力先急剧增大,然后缓慢增大到峰值后缓慢下降,出现裂纹后迅速减小。圆盘刀之间的侧向间隙直接影响板材的应力应变、裂纹的形成及其扩展,从而决定板材的剪切力和分切断面形貌,较大的侧向间隙有助于裂纹的扩展。
- 路家斌曾军阎秋生
- 关键词：断面形貌有限元模拟
- 金属板材无毛刺精密分切新工艺分切断面形貌特征被引量：7
- 2013年
- 基于负间隙冲裁加工原理,针对圆盘剪纵向分切加工,通过分析控制分切过程的材料应力状态,将分切过程分解为塑性剪切和压迫分离两个阶段,提出金属板材无毛刺精密分切新方法,即塑性剪切压迫分离精密分切工艺。采用镀锌板对无毛刺精密分切新工艺加工过程进行实验研究,分析塑性剪切压迫分离精密分切材料变形过程及板材受力特点;通过显微形貌观察,研究无毛刺精密分切新工艺分切断面的双塌角、双剪切区、中部剪切断裂区的形貌特征,并与传统圆盘剪分切工艺的分切断面特征进行对比。结果表明,采用塑性剪切压迫分离精密分切新工艺,可以消除分切毛刺从而提高金属带材的质量。
- 阎秋生赖志民路家斌李忠荣欧阳杰
- 关键词：金属板材断面形貌
- 硬质合金圆盘刀磨损及刃磨过程研究被引量：4
- 2016年
- 采用硬质合金圆盘刀对电磁钢板进行了圆盘剪分切试验,利用光学显微镜和轮廓仪等仪器检测分析了不同分切长度时圆盘刀的磨损过程及其对电磁钢板分切断面毛刺的影响,在此基础上使用万能外圆磨床对硬质合金圆盘刀进行了重新刃磨试验,研究了不同刃磨磨削量时的圆盘刀刃口质量,以探讨圆盘刀磨损过程与刃磨过程的关系。结果表明,随着分切长度的增加圆盘刀的磨损加剧,刃口半径逐渐增大,侧面磨损带高度也随之增加;圆盘刀磨损直接影响分切板材毛刺高度,当分切长度达到3 800m时,圆盘刀侧面磨损达20μm,刃角半径达33μm,而板材毛刺高度达12μm,此时需要装置去除毛刺才能符合分切质量要求。硬质合金圆盘刀刃磨过程是磨损过程的逆过程,随着磨削量的增大,圆盘刀刃口半径减小、侧面磨损带高度降低,但刃磨后的圆盘刀刃口半径在达到约15μm后保持稳定,不会进一步减小,刀具质量无法继续提升。
- 高志浩路家斌阎秋生谢昭派李忠荣
- 关键词：磨损刃磨毛刺
