双切剪剪切过程有限元分析

冷轧连续产线中激光焊机双切剪剪切带钢断面质量对焊缝质量具有重要影响,而焊缝质量的好坏直接影响产线的稳定运行。为此,以某镀锌线激光焊机双切剪为研究对象,通过三维软件对双切剪进行建模,利用有限元软件对剪切过程进行数值模拟,并对比分析了带钢实际剪切断面情况与仿真断面情况、理论剪切力与仿真剪切力、不同剪刃间隙条件下的带钢剪切断面质量。结果表明：带钢仿真剪切断面与实际剪切断面一致;对比2、4、6 mm厚度DP980带钢数值模拟剪切力与诺莎里剪切力公式计算的剪切力,结果相差在5%之内,满足工程实际应用,验证了数值模拟的有效性;通过设定0.05、0.1、0.15 mm 3种不同的剪刃间隙对带钢剪切断面质量进行对比分析,当剪刃间隙为0.05 mm时,带钢剪切断面中剪切带占比最大为42%,毛刺高度最小为0.05 mm,剪切断面质量满足激光焊机对剪切断面的要求,因此在满足工程实际的情况下,剪刃间隙为0.05 mm时带钢剪切断面质量最好。     

双曲柄联合式飞剪机的运动学性能分析与参数设计

在我国的连续式轧钢机组中,飞剪机的参数设计直接影响剪切质量.本文对引进的双曲柄联合式飞剪机设备进行设计改进,对最大的剪切力计算过程进行分析并确定了最大剪切力的位置,对采用梯形钢板焊接而成的上下剪刀装配结构进行改进设计,并对该飞剪机的剪刃速度、曲柄转速、剪切冲击力和剪切功进行分析计算.分析计算结果对于提高飞剪剪切质量、定量分析剪切机构的工作性能和设计同类飞剪具有一定的参考价值.该改进后的设备已成功应用于生产中.     

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。     

滚筒式飞剪剪切断裂过程综合分析

以某冷轧生产线上的滚筒式飞剪数据为依据,利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对飞剪的剪切过程进行了模拟。对钢板厚度、相对切入深度、剪刃重叠量、剪刃间隙、刀钝半径、剪切速度、剪刃形状不同条件下的剪切力进行了分析计算。结果表明,随着板厚的增加,最大剪切力时刻的相对切入深度降低。剪刃重叠量增大,剪切力略有所增加。剪切速度增大,剪切力将小幅增大。随着板厚的增加,最小剪切力时刻的剪刃间隙板厚百分比增加。随着剪刃钝圆半径的增大,剪切力增幅较大。结果对滚筒式飞剪力能参数计算和结构设计具有参考价值。     

圆盘剪剪切工艺优化研究

基于ANSYS/LS-DYNA有限元模拟软件, 以南京钢铁联合有限公司中板厂Q235钢板剪切过程为研究对象, 研究了在不同工艺参数条件下, 钢板的剪切力和侧向力的变化情况, 分析了不同工艺参数对Q235钢板的剪切力和侧向力的影响。结果表明: 22 mm厚的Q235钢板, 最佳侧向剪切间隙为1.0 mm左右; 随着剪切钢板厚度的增加, 最佳侧向剪切间隙值为钢板厚度的4.55%; 重叠量为-4.5 mm处, 侧向力达到最小值, 为12.893 kN; 剪切力和侧向力也随着剪切速度的增大而增大, 增大幅度为5%～8%。     

液压滚切剪在不同剪切速度下剪切过程数值模拟与实验研究

运用DEFORM-3D软件,模拟了液压滚切剪上剪刃的剪切速度分别为50mm·s~(-1)、75mm·s~(-1)、100mm·s~(-1)、125mm·s~(-1)、150mm·s~(-1)、175mm·s~(-1)情况下的剪切过程,分析了剪切速度对剪切后的钢板断面质量、剪切力及剪切后钢板应力分布的影响,并通过现场实验设定不同的剪切速度对钢板进行剪切,模拟和实验的结果一致,表明当剪切速度在50mm·s~(-1)~100mm·s~(-1)时剪切后的钢板断面质量随剪切速度的增加而越来越好,等效应力的分布情况从比较不规则分散的状态变为均匀集中的状态,当剪切速度在125mm·s~(-1)~175mm·s~(-1)时剪切质量随剪切速度的增加而越来越差,等效应力的分布开始变得不均匀,此外,随着剪切速度的增加剪切钢板所需的剪切力随之增加,其主要原因是剪切速度与钢板的变形抗力成正比,但其增加的幅度不是很大。若仅从剪切速度角度考虑,在其他条件不变的前提下最佳剪切速度为100mm·s~(-1)。     

一种多连杆结构液压剪的设计计算

介绍了多连杆结构液压剪的剪切机理、设备组成,给出了斜剪刃液压剪剪切力的计算方法,根据力学分析推导出了剪切力与液压缸驱动力之间的关系,在推导过程中充分考虑了连杆重量及摩擦力等影响因素对剪切力带来的影响,为多连杆结构液压剪的设计计算提供了参考。     

铜柱栅阵列互连结构的剪切行为

鉴于柔性铜柱与钎料球显著的性能差异,采用试验和数值模拟方法研究了铜柱栅阵列互连结构的剪切行为.结果表明,与焊球抛物线形的剪切曲线相比,阵列铜柱互连剪切曲线呈现不同的新特征,随剪切位移增加,剪切力首先呈大斜率的线性增加;随后由于焊柱开始挠曲变形,位移增加引起的应力增加被部分释放,故剪切力呈小斜率的线性增加;最后阶段,与BGA焊球相同,剪切力呈抛物线形变化,并在钎料/铜柱界面拉脱断裂.第一、二阶段曲线斜率均随铜柱长径比的增加和铜焊柱刚度的降低而减小.     

φ407mm冷轧圆盘剪切机间隙和重合度对剪切质量的影响分析

针对国内某钢铁企业冷轧线上φ407 mm双边圆盘剪切机剪切厚度为2.82 mm的带钢时出现切边不齐现象,本文利用有限元分析软件对该剪切系统(剪刃和带钢)进行了CAE分析,以此得出了带钢在被剪切位置的应力分布情况,并根据得出的仿真数据结合力学知识,分析了剪刃间隙和重合度对剪切力大小变化的影响以及剪切过程所产生的边界应力对剪切质量的影响.最后通过经验公式证明了数据的可靠性,并提出了改进剪切质量的措施.     

CrAlSiN涂层斜刃剪切刀具的摩擦及剪切性能研究

为了研究CrAlSiN涂层的摩擦性能及涂层刀具对电工钢板材剪切性能的影响,采用电弧离子镀工艺在硬质合金基体和斜刃剪切刀具上沉积CrAlSiN涂层。采用球-盘式摩擦磨损试验仪对硬质合金基体和涂层的干式摩擦学行为进行研究。采用剪切加工试验对比研究了未涂层和涂层刀具对电工钢板材剪切性能的影响,并考察了不同剪切次数时的剪切断面质量、剪切力和刀具的刃口半径变化。研究结果表明:有CrAlSiN涂层的刀具摩擦系数要比未涂层前小11.8%;采用CrAlSiN涂层刀具剪切的电工钢板材的断面质量明显高于未涂层刀具,表现为剪切带增大25.9%、毛刺高度降低29.6%。在正常剪切阶段,涂层刀具的剪切力比未涂层刀具要小9.6%。刀具磨损及刃口半径变化小于未涂层刀具,刀具的剪切性能明显优于未涂层刀具。     

不同侧向间隙下圆盘剪剪切数值模拟与实验研究

以Q235钢为例,运用DEFORM-3D软件,模拟了圆盘剪上下剪刃的侧向间隙分别为0.5mm、1 mm、1.5 mm、2 mm情况下的剪切20 mm厚钢板过程,分析了不同侧向间隙对剪切后的剪切力、钢板断面质量及剪切后钢板应力分布的影响,模拟结果表明过大和过小的侧向间隙会增大剪切力、造成应力分布不均匀并对剪切断面质量有不利的影响,得出了在剪切20 mm厚钢板时最佳侧向间隙为1 mm,并通过现场设定侧向间隙为1 mm对钢板进行剪切,实验结果表明当侧向间隙为1 mm时剪切后的钢板断面质量良好,证明了有限元模拟结果及侧向间隙对剪切过程影响规律的准确性。     

800吨钢坯剪切机力参数测定研究

本文根据某厂800吨钢坯剪切机在正常生产情况下测得的各项力参数,分析了剪切机的实际负荷情况,同时取得了不同钢种的剪切力、实际剪切力、单位剪切抗力和主轴扭矩等科学数据,并提出了用图表或公式计算剪切力的方法。为了用剪切力指示装置对剪切机的工作状态进行监测,根据上述实测数据提出了指示装置所必须的指示速度。     

滚筒式飞剪机的剪切性能理论分析及有限元模拟

本文对现有的飞剪剪切力计算公式进行了归纳总结和理论分析,采用有限元法对滚筒式飞剪的剪切过程进行有限元数值模拟,并与理论计算结果进行对比与分析,结果表明剪切力的大小与钢板的厚度、宽度、速度和材料的强度极限有密切关系:钢板厚度每增加0.5 mm,剪切力增加25.2％;钢板宽度每增加150 mm,剪切力增加约12％;钢板运行速度每增加40 m/min,剪切力增加1.7％;板带材料强度极限越高,所需剪切力越大.     

基于内聚力模型的锆-钛-钢复合板剪切试验模拟

基于双线性张力位移法则,运用ABAQUS内置内聚力单元对锆-钛-钢复合板的剪切试验进行了有限元模拟,分析了界面断裂过程的应力分布特征,研究了内聚力强度、断裂能对于界面层损伤的影响,并验证了剪切强度预测公式的正确性。研究结果表明:内聚力单元可以模拟复合板界面层的断裂过程,且与剪切试验结果良好吻合;剪断位移与内聚力强度呈正相关;随着断裂能的增加,剪断位移、特征位移和最大剪切力都增加;剪切强度预测公式可对不同热处理工艺下剪切强度进行预测。     

摆式剪板机刀架设计中应考虑的因素

摆式剪板机剪切力计算一般按直线运动刀架剪板机剪切力计算式进行计算.而简化刀片安装面加工工艺后,摆式剪板机剪切间隙和剪切前、后角会随着剪切的进行发生变化,严重影响剪切质量,甚至损坏剪板机机架或使刀具出现早期损坏.为此,在剪切力计算和刀架设计中必须考虑这一情况,分别作适当补偿或改进.本文从理论上推导出了摆式剪板机剪切间隙和剪切前、后角的计算公式,并结合情况初步给出了补偿意见和改进方法.使摆式剪板机的设计更趋近于其实际工作情况,进而提高摆式剪板机的剪切质量,降低故障发生率.     

马钢CSP取样剪剪切能力分析

首先计算出取样剪在剪切12 mm厚度钢板的总剪切力,然后对剪切机构的位置、剪切机构提供的的剪切力与液压缸行程关系以及剪切过程进行了分析,得到剪切过程的剪切力变化情况。经过比较,证明原取样剪无需改造,即可剪切12 mm厚度的钢板。     

热挤压钨重合金纤维方向对绝热剪切特性的影响规律及机理研究

对烧结态93W-4.5Ni-2.1Fe-0.35Co合金进行热挤压,获得纤维状微观组织,沿与挤压轴向0°、45°和90°方向取样进行动态压缩,对试验后的试样进行微观分析和绝热剪切特性分析.结果表明,热挤压钨合金的绝热剪切特性具有显著的各向异性,纤维与压缩轴角度越大,绝热剪切敏感性越高.最大剪切应力面上粘结相的分布及受力状态改变导致绝热温升变化,这是绝热剪切特性各向异性的主要原因.     

辊轮导槽导向式滚切剪剪切机构优化设计系统

分析了滚切剪剪切力峰值的产生原因,对辊轮导槽导向式滚切剪进行了介绍,并对剪切力公式的选取进行了分析,在此基础上构建了集成剪切机构优化设计与设计验证于一体的剪切机构优化设计系统.并对该软件系统进行了可行性验证,通过验证结果,证明了辊轮导槽导向式装置在克服剪切力峰值和提高剪切质量等方面的优越性.该系统为实现滚切剪的优化设计提供了方便快捷的设计手段.     

滚切剪剪切力影响因素的分析及有限元模拟

对滚切剪剪切原理进行了分析,得到了影响剪切力的5个主要因素,即钢板厚度、切入深度比、剪切速度、剪切角、剪刃间隙.借助于有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,获得了5个因素与剪切力的关系.这能为滚切剪的设计提供理论依据.     

双切剪剪切过程有限元分析

以激光焊机双切剪为研究对象,对双切剪的剪切过程进行了简化,建立了双切剪有限元模型;对该模型进行剪切过程模拟,分析了剪切过程中的剪切参数;提取剪切过程4个点,将4个剪切点的剪切参数(包括剪切力,剪切力作用点,作用方向等)提取出来对上下剪进行有限元分析,得出上下剪的应力和变形量。