棒料高速精密剪切工艺及设备初步研究

总结了棒料高速精密剪切工艺及设备的研究状况，提出了基于高速与约束状态下的剪切方式，并简述了进一步需要研究的问题。     

基于夹紧状态的棒料高速精密剪切机理及试验研究

结合断裂力学中的线弹性断裂理论关于Ⅱ型裂纹裂尖塑性区域尺寸的研究,深入探讨了夹紧状态下的棒料高速精密剪切机理,得出高速精密剪切的实质是实现裂尖塑性小范围屈服。在理论研究基础上,分析了各剪切工艺参数对剪切断面质量的影响,并利用试验样机对棒料高速精密剪切进行了试验。结果表明,与普通剪切方法相比,基于夹紧状态下的高速剪切可获得满意的断面质量。     

回转式高速剪切下料工艺及试验

针对棒材的精密剪切下料问题,提出了一种回转式高速精密剪切下料方法。完成了回转式精密剪切下料机和送料结构的结构设计,并完成了试验平台搭建。采用数值模拟的方法对下料刀具进行了优化分析,利用回转冲击和棒料表面缺口的应力集中效应,通过变频器改变下料刀具旋转速度,控制棒料的下料效率,对直径为Φ8 mm的不锈钢棒料进行了下料试验,并和传统的冲击剪切下料结果进行了对比分析。试验结果表明,本文提出的下料方法切实可行,可满足工业中多种材料中小直径棒料的下料要求。     

金属棒料高速精密剪切下料速度的研究与应用

针对高速剪切技术中影响断面质量的重要参数之一速度,从裂纹扩展角度出发,结合断裂力学关于裂纹的应变能密度理论和液气剪切机的运动力学特性,推导出径向夹紧状态下高速剪切适宜下料速度的理论表达式,并给出合理的临界剪切速度范围,有助于该项新技术的推广应用。     

Monel合金高速塑性剪切变形与动态再结晶

采用Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ杆加载技术和帽状试样，研究Ｍｏｎｅｌ合金在εｓ≈４．３×１０５ｓ－１的高应变速率条件下的应力－应变关系及塑性变形行为．实验及计算结果表明，塑性区（简称剪切带）内温度随剪切应变增加呈线性升高．透射电镜证实剪切带组织发生了动态再结晶，再结晶晶粒约为１７０ｎｍ．分析了剪切带中组织结构的演变过程，讨论了动态再结晶的机制     

影响高速剪切毛坯断面质量的技术参数

从断裂力学逆角度对高速棒料精密剪切过程的断裂机理进行了分析，讨论了高速剪切时，剪切速度和剪切温度对剪切后毛坯断面质量的影响。     

金属板高速剪切断裂数值模拟的研究

针对目前国内常用金属板在剪切过程中剪切效率低、剪切断面质量差及高能耗等问题,提出了一种带有上剪刃几何参数的高速滚切剪剪切方法。重点分析了该种剪切方法对等效剪切应力分布、剪切断面质量和剪切力的影响,并利用DEFORM-3D有限元软件对金属板高速剪切的断裂过程进行了数值模拟研究。模拟结果表明,优化后的高速剪切可以使等效剪切应力比较均匀地分布于剪切区域,并获得了良好的钢板剪切断面质量;与普通滚切剪进行对比,其最大剪切力在切入阶段和滚切阶段均有一定程度的减小,实现了节能剪切的目的。     

棒料高速精密剪切合理加载速度的探讨

针对高速剪切技术中影响断面质量的重要参数之一--速度,从裂纹扩展角度出发,结合断裂力学关于裂纹的应变能密度理论,推导出径向夹紧状态下高速剪切适宜剪切速度的理论表达式.在此基础上,进行了金相分析对比,深入研究了试件剪切断面的微观组织形态,进一步揭示了速度对剪切断面质量的影响机理,从而说明了高速剪切与普通剪切相比具有更好的断面质量,并给出合理的临界剪切速度范围,有助于该项新技术的推广应用.     

高速冲击下钢板的微观组织及绝热剪切带

用烧结的钨合金弹丸垂直冲击45钢与30CrMnMc钢两种钢板，45钢钢板穿孔周围的微观组织沿径向可分为熔化快凝层、再结晶细晶层、变形细晶层，形变层及正常基体组织，该材料中没有发现绝热剪切带．30CrMnMo钢板穿孔周围的微观组织表面是熔化快凝层，其下是扩散层、形变层和基体组织，钢中形成了几类绝热剪切带，由于冲击波和反射波的作用、复杂的塑性变形及侵彻过程本身的原因，它们具有不同的方向和宽度冲击45钢钢板和30CrMnMo钢钢板的弹丸的变形形式相差很大，冲击45钢钢板的弹丸被墩粗且损耗较慢，冲击30CrMnMo钢钢板的弹丸为剪切变形，损耗速度快．分析表明，绝热剪切带的发生与材料的强度、冲击下材料的应变量有关．     

薄铝板高速铸轧设备及技术

薄铝板高速铸轧工艺是近几年发展起来的新技术，理论研究及铸轧生产实践的结果都表明，薄板高速铸轧技术在工业生产中是可行的。着重介绍了薄板高速铸轧设备的组成及特点，国外在薄板高速铸轧技术方面取得的成果。     

基于MATLAB的QA35Y-30液压联合冲剪机剪切机构的优化设计

剪切机构是QA35Y-30液压联合冲剪机的重要组成部分,它的工作性能直接影响整机的生产效率.以一次行程所剪切的宽度最大为目标函数,对剪切机构的几个关键部位进行分析,用MATLAB进行优化计算.结果表明:优化后的剪切机构一次剪切宽度可增大28.3%.在功率相同、结构简化、质量下降的情况下,QA35Y-30可剪切的最大方钢、圆钢、角钢等尺寸明显增加.     

难加工材料高速深孔钻的设计与试验

对钻头进行整体的受力分析,建立钻头受力的力学模型;提出减小导向块摩擦力来提高切削速度的观点;通过试验的方法,得到切削钛合金材料钻头齿宽与切削力的函数关系式,对高速错齿深孔钻头齿宽和位置进行了重新设计,完成了内排屑错齿高速深孔钻的设计。新的设计方法为高速深孔钻头的设计提供了参考。     

小型高速油泵性能试验系统设计

采用高速油泵是小型燃气涡轮发动机附件小型化与提高推重比的最有效方法，然而油泵在高转速工作时性能变差，使用前必须进行性能试验。为了配合某小型涡喷发动机传动系统的改进设计，开发了一套小型高速油泵性能试验系统，本文主要介绍该系统传动部分、液压部分、电气控制部分的组成、工作原理及其技术指标。     

高速铣削与模具制造

分析了传统电火花加工工艺在模具制造中存在的主要问题，介绍了高速铣削技术加工模具的优越性和局限性。指出高速铣削技术是现代模具制造的发展方向之一，且高速铣削在模具制造中有广阔的应用和发展前景。并论述了今后我国高速铣削技术应用实践中的发展思路。     

高速加工中心主轴系统动力学建模及优化设计

建立了DMU-70V五轴数控高速加工中心主轴-夹具-刀具系统的有限元模型，并利用动态测试的方法对有限元计算结果进行验证；以提高低阶固有频率作为动态优化目标函数，对主轴系统进行了优化设计。     

高速精加工集成自适应控制的设计与实现

高速精加工由于速度的大幅度提高，使得数控伺服系统对于随机干扰的敏感性增大。高速切削数控系统的稳定性和精度受到很大影响，产生了很多问题需要解决，本文根据这些问题，设计了以高精度、高效率和稳定性为目标的两轴高速精加工集成自适应控制系统，取得了良好的实际效果。     

应用有限元方法对高速电主轴的优化设计

介绍了高速电主轴的结构特点，应用有限元分析软件ANSYS以刚度为目标对高速电主轴进行了优化设计，并对优化后的结构进行了热态校核。     

离合器超高速试验机的控制系统设计

汽车离合器由压盖总成和从动盘总成组成，其旋转强度是重要的质量评价指标。行业规范规定它们都应在超高速试验机中以高于工作转速的状态下进行超速强度试验，以确定离合器的安全性和可靠性。本文着重介绍对超高速试验机的控制系统的设计。     

往复快走丝线切割机床电极丝张力控制系统设计

详细论述往复快走丝线切割机床电极丝张力恒定的重要性和影响电极丝张力变化的因素。介绍目前在用的手动紧丝、重锤和弹簧加载张力的方式,并分析这些方式的优缺点。阐述线切割电极丝张力控制系统的设计要求,系统需要能即时自适应电极丝张力变化,为此提出电机伺服驱动和电液伺服驱动的技术方案,并分析这两种方案的实现方式和急需解决的张力信号选取和系统抗干扰的技术问题。