力学性能的新型重型钢板剪切过程中负偏置结构
新技术在滚切剪机设计中的应用
÷ｃ ａ ｅｆ ｃｖ ｄ ｖｆ ｃ ｏ ｌｋ ｗ ｉ ｉ ｏ ｅ ｔｔ ａ ｍ ｍｓ ａ ｏ ｅａ ｃ ａ ｅ ｘ ÷ ｒ ｓ ｔ ｆ ｔｅ ｒｅ ｒ ｎｓ ｈｅｔ ｍ ｓｏｈ ｍ ｘ ｕ ｅ ｒ ， ｄ ｅｒ ｅ ｈ ｅ一 ｅ ｅｈ ｅｅ ｉ ｉ ｅ ｎ ｉ ｌ ｅ ｉ ｏ ｃ ｈ ｒ ｃ ｎ ｄ ｅ ｔ ｆ ｓ ｔｓ ｎｏ ａｅａ ｎｓｅ ｅ ｗｌ Ｔｅｒｉ ｎ ｙｉａｄｓ ｅ ｓｅ ｉ ａｔａｓｅｉ ｉ ｅ； ｒ ｉ ｂ ｄ ｒ ｏ ｅｌ＠ｅ ｅ ｈｏ ｔａａａ ｓ ｎ ｅｌ ｈａｎ ｑｌ ｙ ｔｉ ｄ ａ ｕｏ ｆ ｌ ｃ ｔ ｌ ｅｃ ｌ ｓ ｌ ｔ － ｒ ｇ ｕ ｉ ｔ ｎ ｃ ｔ ：ｔ ｔｓｍ ｅｉａｄｎｇ ｉ ｉ ｎｉｐｒ ｔｎ ｆ ｉ ｔ ａ ｐｏ ｎ ｔｅ ｔ ｂ ｄ， ｅ ｉ ｈ ｙ ｍ ｔｃ ｎ ｅａｖ ｂ ｉａ ｏａ ｄｅ ｃ ｎｗｙｔ ｒｏｇｈ ｉ ｏ ｌ ｅｔｃ— ａａ ｒ ｔ ｅ ａ ｓ ｍ ｔ ａ ｆ ｅ ｏ ｌ ｓ ｎ ｉ ｆ ｍ ｆ ａ ｏｆ ｅ
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机 械 设 计 与 制 造
Ｍ ａ ｈ ｎｅ ｙ Ｄｅ ｉ ｎ ｃ ｉ ｒ ｓｇ 文 章 编 号 ：０ １３ ９ （ ０ ０ ０ －０ ６ ０ １０ — ９ ７ ２ １ ）８ ０ ６ — ３ ＆ Ｍ ａ ｕ ａ ｔｒ ｎ ｆ ｃｕ ｅ
Q235钢负间隙精密冲裁与普通冲裁冲裁力的实验研究及模拟分析
Q235钢负间隙精密冲裁与普通冲裁冲裁力的实验研究及模拟分析张浩;王黎【摘要】对Q235钢进行普通冲裁和负间隙精密冲裁实验,获得了冲裁力的变化曲线.通过Deform软件对Q235钢在普通冲裁与负间隙精密冲裁的冲裁过程中冲裁力的变化、冲裁件的损伤和冲裁件断面质量进行了有限元模拟研究.结果表明:用Deform软件模拟出的冲裁力比实验得出的冲裁力大；普通冲裁的最大冲裁力比负间隙精密冲裁的最大冲裁力小；负间隙精密冲裁可以得到更好的冲裁件质量.研究结果为生产应用提供了理论依据和实验数据,具有较强的指导意义和参考价值.【期刊名称】《中原工学院学报》【年(卷),期】2013(024)001【总页数】6页(P12-17)【关键词】负间隙;冲裁力;Q235钢;有限元模拟【作者】张浩;王黎【作者单位】中原工学院,郑州450007;中原工学院,郑州450007【正文语种】中文【中图分类】TG385.2负间隙精密冲裁工艺是一种比较独特的精密冲裁工艺，该工艺多用于有色金属、低碳钢等材料的精密冲裁.负间隙精密冲裁的基本工艺特点是冲裁凸模直径大于凹模直径，形成一定的负间隙，精冲时凸模最低位置距凹模0.1～0.2mm，保持一定的预留量.该冲裁工艺能够获得较低的断面粗糙度，通常可达Ra1.6～0.4μm，而且还能够获得较高精度的几何尺寸，一般可达IT9～IT11［1］.冲裁力是冲裁时板料阻止凸模向下运动的阻力，也就是阻止凸模切入板料的阻力.在冲裁过程中，这个阻力是变化的.在制定冲压工艺时，通常都要计算最大冲裁力.在用平刃冲裁时，其剪切作用是沿着整个零件的外形轮廓同时发生的，因而所需的冲裁力比较大，压力机的工作负荷较大，在较大冲击力的作用下，压力机各部件以及模具的使用寿命受到影响.本文通过比较和分析的方法，对Q235钢进行了冲裁实验和Deform软件模拟，研究了冲裁力的变化规律以及冲裁件的损伤和断面质量，得出了负间隙精密冲裁的最大冲裁力在没有比普通冲裁的最大冲裁力大出太多的情况下，可以获得比普通冲裁更好的冲裁件断面质量.1 普通冲裁与负间隙精密冲裁实验本实验采用J96CY－160吨液压压力机、冲裁模具、压电传感器、位移传感器、Comview5863A2数据采集分析仪及相关设备.两种冲裁实验中的冲裁参数如表1所示.表1 两种冲裁实验中的冲裁参数冲裁方式板厚／mm凹模直径／mm凸模直径／mm预留量／mm凸、凹模圆角／mm冲裁速度／（mm·s－1）4.0 9.8 9.7 0 0.2 2负间隙精密冲裁普通冲裁4.0 9.8 10 0.2 0.2 2本实验所用材料为Q235钢板.该材料含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接性能得到较好的配合，用于制作车辆、锅炉、容器、船舶等，也用于制作对性能要求不太高的机械零件.材料的力学性能如表2所示.表2 材料的力学性能实验材料抗拉强度σb／MPa伸长率δ维氏硬度／HV硬化指数n塑性系数c Q235钢390 26 130 0.17 650在冲裁实验过程中，先将实验板材切割成20mm×20mm大小的方块，用酒精将板材清洗干净.然后进行实验设备安装和调试，将冲裁件放到凹模顶部并固定好，然后冲裁并运行Comview5863A2数据采集分析仪器.冲裁结束后，对冲裁力参数进行分析，得到冲裁力的变化曲线.图1所示为4mm厚的Q235钢在冲裁间隙为＋0.1mm下通过实验得出的冲裁力变化曲线.从图1可以看出，普通冲裁的冲裁力在上升到最大值之前经历了3个阶段：第一个阶段冲裁力上升到24.95E3N（F1），第二个阶段冲裁力上升到35.07E3N（F2），然后冲裁力缓慢上升到最大值37.05E3N（Fmax）.图1 普通冲裁的冲裁力变化曲线图2所示为4mm厚的Q235钢在冲裁间隙为－0.2mm下通过实验得出的冲裁力变化曲线.从图2可以看出，负间隙精密冲裁的冲裁力在上升到最大值之前也经历了3个阶段：第一个阶段冲裁力上升到25.95E3N（F1），第二个阶段冲裁力上升到40.00E3N（F2），然后冲裁力缓慢上升到最大值42.05E3N（Fmax）.但负间隙精密冲裁的冲裁力在上升到最大值后的下降过程却与普通冲裁有所不同：普通冲裁冲裁力下降过程分为二个阶段，在冲裁力下降到20.04E3N（F3）后，维持一段时间再继续下降；而负间隙冲裁的冲裁力下降得比较缓慢，更为平稳.图2 负间隙精密冲裁的冲裁力变化曲线表3所示为普通冲裁和负间隙精密冲裁的冲裁力在各个阶段的最大值.从表3可以看出，负间隙精密冲裁的冲裁力在各个阶段的最大值都比普通冲裁的冲裁力在各个阶段的最大值要大，但并没有大出太多，其中最大冲裁力提高了13.5%.表3 两种冲裁实验中冲裁力的变化Q235钢 F1／N F2／N Fmax／N F3／N 24.95E3 35.07E3 37.05E3 20.04E3负间隙精密冲裁 25.95E3 40.00E3 42.05E3提高幅度／普通冲裁% 4.0 14.1 13.5从图1和图2可以看出，Q235钢的冲裁力曲线比较陡峭，无论正、负间隙冲裁，冲裁力上升的第一个阶段，都是凸模接触到板材，还未挤入板材；冲裁力上升的第二个阶段，凸模进入板材，虽然板材承受冲裁力的面积减少，但材料冷作硬化的影响超过其受剪面积减小的影响，冲裁力继续上升；当两者的影响达到相等的瞬间，冲裁力就达到了最大值.然后，受剪面积减小的影响就超过材料冷作硬化的影响，冲裁力开始变小，冲裁曲线下降.2 普通冲裁与负间隙精密冲裁的模拟仿真对Q235钢建立冲裁成形的模型.因为冲裁结构对称，所以将模型作为轴对称模型来分析.其中，将模型设置为理想状态，即凸模、凹模、压料板为刚性体，而冲裁板料为塑性体.主冲凸模的冲裁速度为2mm／s，由于冲裁速度很慢，因此应变速率和温度变化对成形的影响很小.因此，材料的本构关系采用了流体应力与应变速率、温度无关的硬化材料模型［2－4］：式中为等效应力；c为塑性系数为等效应变；n为硬化指数.用Deform软件来建立普通冲裁和负间隙精密冲裁的模型，需要考虑到冲裁过程中所涉及的各个参数，这些参数包括凸、凹模半径、凸、凹模圆角和板厚等.选取合理的冲裁参数，可以更好地建立冲裁模型.表4所示为用Deform软件建立冲裁模型时所选取的主要参数.表4 两种冲裁建模的主要参数4.0 9.7 9.8 0.2 20 2 0.2负间隙精密冲裁普通冲裁4.0 10 9.8 0.2 20 2 0.2建立冲裁模型并设置其他参数后，退出Deform预处理界面，进行运算分析.在运算分析后，进入后处理分析界面进行后处理，得出负间隙精密冲裁和普通冲裁的模拟冲裁力变化曲线.图3所示为4mm厚的Q235钢在冲裁间隙为＋0.1mm下通过用Deform软件模拟冲裁过程得到的冲裁力变化曲线.从图3可以看出，经过模拟得出的普通冲裁的冲裁力在上升到最大值之前经历了2个阶段：第一个阶段，冲裁力上升到42.84E3N（F1）；第二个阶段，冲裁力缓慢上升到最大值59.98E3N（F2，Fmax）.在冲裁力上升到最大值后，冲裁力下降到40.32E3N（F3）后，维持短暂的一段时间再继续下降.图3 普通冲裁模拟冲裁力的变化曲线图4所示为4mm厚的Q235钢在冲裁间隙为－0.2mm下通过用Deform软件模拟冲裁过程得到的冲裁力变化曲线.从图4可以看出，经过模拟得出的负间隙精密冲裁的冲裁力在上升到最大值之前经历了2个阶段：第一个阶段，冲裁力上升到45.21E3N（F1）；第二个阶段，冲裁力缓慢上升到最大值61.64E3N（F2，Fmax）.冲裁力上升到最大值后缓慢下降.图4 负间隙精密冲裁模拟冲裁力的变化曲线表5所示为模拟普通冲裁和负间隙精密冲裁冲裁过程得出的冲裁力在各个阶段的最大值.表5 两种冲裁的模拟冲裁力变化?从表3和表5可以看出，两种冲裁的模拟冲裁过程得出的冲裁力变化与实验得出的冲裁力变化类似，负间隙精密冲裁的模拟冲裁力在各个阶段的最大值都比普通冲裁的模拟冲裁力在各个阶段的最大值要大，其中最大冲裁力提高了2.8%；模拟冲裁过程得出的冲裁力在各个阶段的最大值都比实验得出的冲裁力在各个阶段的最大值大.图5所示为普通冲裁在冲裁间隙为＋0.1mm下使用Deform软件对Q235钢断面的模拟图.从图5可以看出，冲裁件断面参差不齐、断面粗糙、不光洁，有许多凹陷和凸起.这些凹陷和凸起是由于冲裁凸模进行下行冲裁时，凸模在行进过程中不断地拉扯、撕裂材料，使材料发生断裂所致.由于凸模冲出材料下底面，将材料的一部分拉伸出底面，最终导致了毛刺的产生.图5 普通冲裁的冲裁件断面模拟图图6所示为负间隙精密冲裁在冲裁间隙为－0.3mm下使用Deform软件对Q235钢断面的模拟图.从图6可以看出，光洁的断面有力地证明了负间隙精密冲裁的优越性.负间隙精密冲裁独特的挤压冲裁原理可以有效地封闭裂纹，阻止材料内部的裂纹继续扩展，增强材料相互之间的结合力，较好地抑制材料的晶间变形，减少破坏，从而得到更好的冲裁质量.独特的凸模行进到预留量处，再让反顶凸模冲掉预留量的独特工艺，可使板料冲裁件断面平直、光洁.图6 负间隙精密冲裁的冲裁件断面模拟图由于负间隙精密冲裁工艺采用负间隙冲孔，在整个冲孔过程中负间隙值保持恒定，因此其瞬时间隙也可保持恒定（即该冲孔工艺的瞬时间隙是不变的）.在凸模进行负间隙冲孔的整个过程中，材料处于三向压应力状态，材料的塑性状态也是恒定的；而在普通冲孔过程中，随着冲孔的进行，材料的厚度及强度逐渐降低，直接导致材料塑性逐渐降低，使冲孔由剪切过程转变为拉伸、撕裂过程，造成冲孔剪口产生占板料厚度2／3的粗糙撕裂带［5－6］.图7和图8分别为使用Deform软件模拟Q235钢普通冲裁和负间隙精密冲裁得到的冲裁件损伤等值线云图.从图7、图8可以看出，负间隙精密冲裁的最大冲裁件损伤值比普通冲裁的最大冲裁件损伤值要小.这是因为负间隙精密冲裁采用尽量小的精冲间隙和适宜的刃口圆角，使剪切区的材料在三向受压状态下挤入凹模型腔内，则材料不易断裂，产生位错、滑移的可能性较小，从而提高了金属材料的塑性，形成高精度的冲裁零件.而普通冲裁中，对材料的拉深、撕裂作用比较容易导致材料的断裂和冲裁件缺陷的产生，从而影响冲裁件的质量.图7 普通冲裁的冲裁件损伤等值线云图3 模拟冲裁力与实验冲裁力对比分析图8 负间隙精密冲裁的冲裁件损伤等值线云图表6所示为Q235钢模拟冲裁力与实验冲裁力的对比情况.从表6可以看出：①实验得出的冲裁力变化没有模拟冲裁过程得出的冲裁力变化稳定，这是因为模拟冲裁过程的冲裁参数都是处于理想状态下，而实验冲裁容易受到诸如刀具磨损、压力机的误差、实验材料的缺陷等各种因素的影响；②模拟冲裁过程得出的冲裁力达到最大值后的下降速度明显比实验得出的冲裁力达到最大值后的下降速度快，这主要是由于模拟仿真时，材料内部以及材料与材料之间的摩擦系数设置较小（本次模拟中摩擦系数为0.2）［7］；③模拟冲裁过程得出的冲裁力比实验得出的冲裁力大，模拟冲裁力比实验冲裁力平均提高72.8%，其中最大冲裁力平均提高54.3%，这与实验材料内部存在杂质、模拟温度设置与实验时的温度存在误差以及模拟板料的网格划分都有关系.从图1－图4可以看出，模拟冲裁过程得出的冲裁力与实验得出的冲裁力变化曲线也有所不同.模拟冲裁过程得出的冲裁力曲线的上升过程分为2个阶段，而冲裁实验得出的冲裁力曲线的上升过程却分为3个阶段，比模拟冲裁过程得出的冲裁力曲线多了一个从F2上升到Fmax（最大冲裁力）的阶段.这主要是因为在冲裁实验中，材料内部相互交错、牵连，使材料发生了加工硬化，当材料的冷作硬化影响超过受剪面积减小的影响时，材料内部的机械性能发生巨大的变化，塑性变差、硬度变大、韧性降低，使冲裁力不能按照原来的趋势继续上升，而有了一个从F2上升到Fmax的阶段；而仿真软件只考虑到冲裁力与受剪面积的变化，没有考虑到材料本身的一些性质的变化.表6 两种冲裁的模拟冲裁力与实验冲裁力对比F1 F2 Fmax F3 Q235钢模拟值／N实验值／N提高幅度／%模拟值／N实验值／N提高幅度／%模拟值／N实验值／N提高幅度／%模拟值／N实验值／N提高幅度／%73.0 62.55 54.3 101.2总平均提高幅度／%64E3 42.05E3 46.6普通冲裁 42.84E3 24.95E3 71.759.98E3 35.07E3 71.0 59.98E3 37.05E3 61.9 40.32E3 20.04E3 101.2平均提高幅度／%负间隙精密冲裁 45.21E3 25.95E3 74.2 61.64E3 40.00E3 54.1 61.72.8 4 结语本文通过实验和用Deform软件模拟的方法对Q235钢负间隙精密冲裁和普通冲裁的冲裁过程进行了研究，得出以下结论：（1）通过实验得到的负间隙精密冲裁的最大冲裁力比普通冲裁的最大冲裁力大13.5%.通过Deform软件模拟冲裁过程得出的冲裁力比实验得出的冲裁力大，总平均提高幅度为72.8%；冲裁力曲线变化阶段也有所不同，更为稳定.（2）普通冲裁的冲裁力达到最大值后的下降速度比负间隙精密冲裁的冲裁力达到最大值后的下降速度快，而负间隙精密冲裁的冲裁力下降速度更为平稳.（3）负间隙精密冲裁的冲裁力在比普通冲裁的冲裁力并没有大出太多的情况下（实验得出的最大冲裁力提高13.5%，模拟冲裁过程得出的最大冲裁力提高2.8%），可以得到更好的冲裁工件质量，这是负间隙精密冲裁的一个突出的优点. 参考文献：［1］吴春富.负间隙冲裁在冷挤压生产中的应用［J］.机械工艺师，1990（11）：21.［2］孙希延，施浒力，纪元法，等.板料拉深成形数值模拟关键算法的比较［J］.锻压技术，2006，31（2）：19－22.［3］秦泗吉，彭加耕.厚板对冲裁力影响规律的研究［J］.金属成形工艺，2002，20（4）：4－7.［4］温彤，廖林灿，张湘伟.金属剪切过程的理论研究状况［J］.锻压技术，2000（3）：44－47.［5］李建华，李学新.普通冲孔与无飞边精密冲孔的瞬时间隙及对冲孔质量的影响［J］.工具技术，2002，36：26－28.［6］李建华，范为福，杜虹.无飞边冲孔瞬时间隙及塑性状态研究［J］.中国机械工程，2002，13（12）：1065－1066.［7］徐峰，李庆祥.精密机械设计［M］.北京：清华大学出版社，2005.。
济钢宽厚板3500产线双边剪结构改造
滑架 （ 后墙） 上 端 吊挂在 主刀 间 隙调 整 三段 式 偏 心
轴上 ， 用 于控 制 主刀 间隙 ， 下端 与后 退机 构相 连 ， 实
现 上 刀抬起 时的剪 刃后 退 功能 ， 上 剪床 通过 侧平 衡 液压 缸 紧 紧 贴在 导 向滑 架上 ， 因此 ， 导 向滑架 的稳
３ 结 构优化 改造
现 跑偏 、 步 长不 稳 、 接 口错 位 等一 系列 问题 。夹 送 辊 与机架 采 用 内外 偏 心套 的铰 接结 构进 行连 接 ， 操 作 空 间狭小 ， 无 法对 夹送 辊进 行 找正调 整 。上夹 送
辊 的 同步控 制方 式采 用 简单 的速度 控制 ， 无 法满 足
夹送辊 的 同步性要求 。
关键词 ： 宽厚 板 ； 剪切机构 ； 偏 心量 ； 夹送辊
中阕分类号 ： Ｔ Ｇ ３ ３ ３ ． ２ １ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ４ — ４ ６ ２ ０ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ — ０ ０ ６ ８ — ０ ｌ
１ 前
言
度不够 ， 无 法 达 到 ０～ ４ ｍ ｍ的碎 刀 间 隙 调整 范 围 。 而且 由于在 使用 过程 中多 次发 生碰 刀事 故 ， 使碎 刀
偏 心 轴 是 由三 段 分 体 轴 用 轴套 联 接 而 成 ， 由于 磨
损、 变 形等 原 因 ， 轴 与轴 套 间 隙较 大 ， 在剪切时 ， 导
向滑 架跟 随上 剪 床晃 动较 大 ， 直接 导致 剪刃 间 隙变
化 。切 板 时 ， 钢 板 由于剪 切 力 的 变化 而 发 生 移动 ，
收稿 日期 ： ２ ０ １ ４ — １ ２ — １ ９ 作者简介 ： 宋 国柱 ， 男， １ ９ ８ ６ 年生 ， ２ ０ １ ０ 年毕业于聊城大学机械设计 制造及其 自动化专业 。现为济钢 中厚板厂 ３ ５ ０ ０ 产线机动科助 理丁 程师， 从事矫直 、 剪切以及热处理设备 的维护工作 。
《激光重熔参数对70Mn钢组织结构和力学性能的影响》
《激光重熔参数对70Mn钢组织结构和力学性能的影响》一、引言随着现代科技的发展，激光技术在金属材料加工领域得到了广泛的应用。
激光重熔技术作为一种先进的金属表面处理技术，可以显著改善金属材料的组织结构和力学性能。
本文以70Mn钢为研究对象，探讨了激光重熔参数对70Mn钢组织结构和力学性能的影响。
二、实验材料与方法1. 实验材料本实验采用70Mn钢作为研究对象，其具有较高的强度和韧性。
2. 实验方法（1）制备工艺：将70Mn钢样品进行激光重熔处理，设定不同的激光功率、扫描速度、光斑直径等参数。
（2）组织结构观察：采用金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察样品表面及截面的组织结构。
（3）力学性能测试：对样品进行硬度、拉伸、冲击等力学性能测试。
三、激光重熔参数对70Mn钢组织结构的影响1. 激光功率的影响随着激光功率的增加，70Mn钢表面组织中的晶粒尺寸逐渐减小，晶界清晰，组织更加致密。
这是因为激光功率的增加使得表面熔化区的温度梯度增大，有利于晶粒的细化。
然而，过高的激光功率可能导致表面粗糙度增加，甚至出现烧蚀现象。
2. 扫描速度的影响扫描速度对70Mn钢的组织结构也有显著影响。
当扫描速度较低时，表面熔化区的冷却速度较慢，晶粒尺寸较大；而当扫描速度较高时，表面熔化区的冷却速度加快，晶粒得到细化。
因此，通过调整扫描速度可以优化70Mn钢的组织结构。
3. 光斑直径的影响光斑直径决定了激光能量在样品表面的分布情况。
光斑直径较小时，能量集中，有利于晶粒细化；而光斑直径较大时，能量分布较广，可能导致表面粗糙度增加。
因此，光斑直径的选择应根据实际需求进行调整。
四、激光重熔参数对70Mn钢力学性能的影响1. 硬度分析随着激光重熔参数的优化，70Mn钢的硬度得到显著提高。
合理的激光功率、扫描速度和光斑直径参数组合可以使70Mn钢表面形成均匀、致密的熔化层，从而提高其硬度。
2. 拉伸性能分析激光重熔处理后，70Mn钢的拉伸性能也得到改善。
钢板 q345r 取钢板厚度负偏差
钢板 q345r 取钢板厚度负偏差钢板Q345R是中国常用的一种低合金高强度结构钢板，用于制造压力容器、锅炉及其他各种液体和气体储存装置以及石油化工工业等。
在钢板生产过程中，常常会出现厚度负偏差的情况，即钢板厚度小于规定的标准厚度。
本文将从钢板Q345R的定义、特性以及负偏差的原因、影响和解决方案等方面进行阐述。
首先，钢板Q345R是一种普通低合金钢，主要成分是碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、钒(V)、铬(Cr)和铌(Nb)等元素。
该钢板具有较高的屈服强度、抗拉强度和延伸率，具有良好的可加工性和焊接性能，并且耐热性、耐腐蚀性和耐磨性良好。
因此，该钢板广泛应用于制造压力容器等重要设备。
然而，在钢板生产过程中，由于材料的性质和生产工艺等因素，钢板的厚度可能会出现负偏差，即小于规定的标准厚度。
这种负偏差的产生通常有以下几个原因：1.材料选择不当：生产钢板的原材料可能存在质量问题，比如成分不符合标准要求、内部夹杂物或其他缺陷超过允许范围等，导致钢板厚度偏低。
2.生产工艺不合理：钢板的生产过程中，生产工艺参数的设置、铸造、轧制和冷却等环节的不合理操作，都可能导致钢板厚度的负偏差。
3.测量误差：在钢板生产过程中进行厚度测量时，由于测量设备和测量人员的误差，导致测量结果与实际厚度存在误差，进而产生负偏差。
钢板厚度负偏差可能会对钢板的使用性能和安全性产生一定的影响：1.影响结构强度：钢板的厚度直接影响其承载能力和强度，如果出现负偏差，可能导致结构的强度不足，进而影响设备的使用寿命和安全性。
2.影响焊接质量：钢板的厚度偏差会对其焊接性能产生一定的影响，可能导致焊缝质量下降，甚至出现开裂、渗透不良等问题。
3.增加材料成本：钢板负偏差意味着材料不足，如果需要达到规定的厚度，则需要额外增加钢板的重量和材料使用量，从而增加材料成本。
针对钢板厚度负偏差的问题，可以采取以下几种解决方案：1.严格选择原材料：在钢板生产过程中，选择符合标准要求的原材料，确保其成分符合要求，能够保证钢板的厚度可以达到设计要求。
复合材料剪切试验
复合材料剪切试验复合材料是一种由不同类型的材料融合而成的新型材料。
它比传统单一材料具有更好的性能和功能。
而在复合材料的制造过程中，剪切试验是一种非常重要的方法。
剪切试验是将样品张力应力施加在两个不同的点上，使材料在垂直方向上发生变形。
通过这种方式，我们可以了解复合材料在扭转和剪切应力下的性能情况。
剪切试验能够提供有关复合材料的诸多信息，如复合材料的破坏模式，强度和刚度等。
剪切试验可以分为几种类型，其中最常见的是双切试验和单切试验。
在双切试验中，我们需要在材料的两个不同的点施加相反的剪切力。
而在单切试验中，我们只是在一个点上施加剪切力。
在进行剪切试验之前，必须确保测试设备的精度和可靠性。
我们需要使用电子设备来检测并记录材料的弯曲和剪切强度。
在进行试验之前，还需要考虑材料的厚度和试验设备的控制方式。
这些因素决定了该试验的准确性和精度。
对于复合材料试验，其过程更为复杂。
首先，在材料的表面施加适当的载荷，则有效载荷并不会在组成材料之间等分。
因此，建议使用一种具有良好嵌入性的载荷分布方式，并确保所施加的载荷在最大限度上有效地分配到材料的各个部分。
其次，为了保证试验的准确性，还必须考虑剪切试验时的工作温度和基材的温度变化。
复合材料在高温下显示出不同的性能，因此需要在进行试验之前确定正确的工作温度。
总而言之，剪切试验是非常重要的复合材料测试方法之一，在制造和设计过程中都有重要的应用。
通过对剪切试验的了解和应用，我们可以更好地理解复合材料的性能和特性，并进一步提高材料的品质和效能。
20号钢的最大切应力_概述说明以及解释
20号钢的最大切应力概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在工程领域中，材料的切削性能是一个重要的研究方向。
而钢材作为一种常见的材料，在切削过程中的性能表现和切应力问题一直备受关注。
本文旨在探讨20号钢的最大切应力及其相关问题，并对最大切应力的测定方法和影响因素进行分析。
1.2 文章结构本文分为五个部分。
引言部分首先介绍了文章的概述以及各章节内容安排。
第二部分将介绍钢的特性和应力分析，其中包括钢的特性介绍、切应力的定义和意义以及影响切应力大小的因素。
第三部分将着重讨论20号钢的性能和应用，包括其组成、特点以及广泛运用于各领域情况介绍，并对其在切削过程中表现及相关问题进行分析。
第四部分将详细说明最大切应力的测定方法并对影响因素进行深入分析，包括温度、速度等因素以及材料处理和其他因素对最大切应力产生的影响。
最后，第五部分总结本文研究的主要结论，并展望未来对该领域的进一步研究方向。
1.3 目的本文的目的是为了全面了解和分析20号钢在切削过程中的最大切应力问题。
通过对钢材特性、组成以及影响切应力大小的因素进行讨论，可以增加我们对20号钢性能的认识，并为实际工程应用提供有益的参考依据。
同时，探索最大切应力的测定方法和影响因素也有助于提高工程操作人员对材料切削过程中可能出现问题的预警和解决能力。
最后，在总结结论的基础上，提出未来研究方向，促进相关领域更好地发展与创新。
2. 钢的特性和应力分析:钢是一种常用的构造材料，具有优异的强度和韧性。
它由铁和其他一些合金元素组成，在工程领域中广泛使用。
对钢材进行应力分析可以帮助我们了解其在不同情况下的强度和变形行为。
2.1 钢的特性介绍:钢具有高强度、耐磨损、耐腐蚀等优点。
其主要成分是碳，通常含量在0.25%至0.80%之间。
除了碳外，钢中还含有合金元素，如铬、镍、钼等，以提高其性能。
2.2 切应力的定义和意义:切应力是指施加在物体上沿着平面内某个直线方向的内部分子间剪切力与单位面积之比。
高性能剪切钢板阻尼器的性能模拟分析与试验研究
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华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 1 绪论
1.1 课题背景
地震是危及人类的生产活动以及生命财产安全的突发性的自然灾害[1]。20 世纪 以来，中国共发生 6 级以上地震近 800 次，遍布除贵州、浙江两省和香港特别行政 区以外所有的省、自治区、直辖市，死于地震的人数达 55 万之多，占同期全球地震 死亡人数的 53%。中国这 7%的国土上也承受了全球 33%的大陆强震，是世界上大陆 强震最多的国家[2] 。2008 年四川汶川地震，震级达 8.0 级，死亡达 7 万余人，直接经 济损失 8451 亿人民币。据统计，世界上平均每年发生破坏性地震约 18 次。2004 年 印度洋发生 8.9 级地震，并引发海啸，造成 23 万人遇难失踪。2010 年 1 月海地发生 7.3 级地震，死亡人数至少达 30 万。同年 2 月智利发生 8.8 级地震，损失达 300 亿美 元。 国内外大量震例表明，地震造成的损失绝大多数是由于建筑物的倒塌引起的。 提高各类工程结构的抗震能力，保证地震时结构物和工程设施不破坏，是目前人类 减轻地震灾害对策中最积极、有效的措施。传统的抗震通过结构及承重构件的损坏 消耗能量，导致结构构件出现不同程度的损伤甚至倒塌，修复费用也是相当昂贵的， 是不够合理也是不经济的。合理有效的抗震途径是给结构安装减震装置（系统） ，一 部分地震能量将分配到减震装置，使主体结构避免进入明显的非弹性状态，从而保 护主体结构在强震中免遭破坏[3]。
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力学性能的新型重型钢板剪切过程中负偏置结构
文摘:根据修订Cailikefu_s滚动剪切力公式,运动路径空间seven-bar路径是建立方程,和一个力学模型,用新的结构特征的负偏移,因此成功地建立了2 800毫米重剪一些钢铁公司。
剪切钢板和酒吧部队,之前和之后的采用负偏置结构,进行了分析,以及水平力组件的机制影响纯滚动剪切和后壁推动力量,使刀片间隙。
发现后壁推动力量保持大甚至当时最大轧制剪切了;与此同时,后壁时侧向力推动力量是最接近60 - 100毫米的抵消。
理论结果和现场剪切质量表明,消极的胶版印刷中扮演一个重要的角色在确保稳定的纯滚动剪切并保持刀片间隙不变。
关键词:滚动剪切;力学模型;力学性能;叶片间隙;负偏移;剪切质量
当使用符号列表钢剪切、轧制的重要加工设备生产线,扮演着一个很重要的角色,实行生产效率和钢铁加工质量^ 1]。
最传统的剪斜刃剪切机使用me-dium-thick 钢板。
后切断部分钢铁、剪刃的继续钢往下压,导致骨折概要文件,如图1所示。
斜刃剪切机,中厚钢板的缺陷在交叉sec-tion见图2。
最近,轧制剪切广泛用于中厚钢板生产线等优点approxi-mately纯滚动剪切,小的重叠值4不到5毫米),高剪切质量,轻微的磨损,磨损等优点。
1的结构和运动方程的剪切与负偏移量
1.1轧制剪切机制负偏移量
空间seven-bar重剪由链接(和Lbe)、导杆(L(c)、曲轴上刀片载体和曲柄。
复合运动与振动和滚切可以实现两个怪相位差由曲轴驱动的的机理钢板剪切与负偏移量>滚动式?单轴,双偏心>是图3所示。
所以称为负偏移意味着飞机A0l01平行但不符合飞机AXYf a -和他们的距离长Z方向是操作系统,我。
e .负偏移值长Z方向是操作系统,我。
e .负偏移值幻灯片的指导后壁的船台剪切。
1.2剪切运动学理论对空间机制
系统地分析了负面的影响抵消刀片间隙,剪切运动方程的spa -多弧离子镀seven-bar称必须建立机制滚切弧理论
当剪切振荡到最高的位置(图3),最低点弧h(0,0)设置的起源点。
此后纯滚切发生在po -sition位于行,我年代Si是最大的张角,S2重叠价值。
假设任何电弧半径0上轴,=,电弧的最低点1是一致的与点(0,一年代)在直角坐标系图4所示。
根据设计要求纯滚动滚切,g在叶片的坐标点图4在rolling-cut坐标点的弧可以描述如下
指导设备的位置位于叶片铰接点f运营商决定,和整体设计有助于使电弧定位在以下四个具体
(1)滚切启动时,!pl = ! < >;
(2)当弧形叶片位于最低位置
(3)当铰接点位于最低等
(4)当停止降息
铰接点的坐标f可以由近似纯剪切过程中滚动。
2确定偏移量范围和书摘负偏移量的机械性能
2.1的影响负面抵消后壁滑动剪切过程中压力
在剪切过程中,负偏移使上刀片载体按下后壁船台,刀片间隙可以不变,可以确保
产品的质量。
传统剪切与零点偏移方向视图所示图3(b)。
当曲柄Oxa驱动链接的小伙子到最低点,Lbe in-cluded角之间的联系和曲柄02 b是180°。
此时,角/ 3和Fbez(链接的分力L / 0 5方向)是零,和上部叶片的压力压在后墙船台将会消失。
的结构和力状态图3所示。
由于剪切过程并不完整,刀片间隙下波动剪切力的影响,以及origi-nal刀片间隙将会动态变化从原来的稳定状态,使截面的剪切钢交错和切口参差不齐,因此剪切质量将大大降低。
然而,随着nega-tive抵消即使曲柄旋转到最低点,链接/ 0不会配合O2 /及其夹角小于180°。
Fbez可以上刀片承运人按下后壁船台。
力和惯性力的影响没有影响刀片间隙,刀片间隙可以保持不变,截面光滑。
在结构设计中,操作系统是有签名20毫米,40毫米,60毫米,80毫米,100毫米和120毫米。
7 c、F }我和F }杰斯•属计算使用运动路径方程,这样的机制,如图5所示。
零点偏移,按阶段是从80°- 110°,滚切阶段从110°- 165°,和其他角((165°)属于截止阶段。
切入,截止,卷——减少时间与增加抵消相应推迟。
偏移量曲线,7 c、F / 0,和F / 05都随着下降抵消在插入的阶段,而7 c、F }我,和F }的第一版都增加的增加抵消在滚切阶段。
如图5所示,F / 05时最大的操作系统OS = 120毫米。
当= 0毫米,即零偏移,F / 05 blade-lifting时间近似于零(曲轴ro-tates 145的时候。
5°)。
同时,117年的范围与F / 05。
6 -519。
4锰、blade-lifting时间正确的曲柄,维护新闻后壁可以保持不变,刀片间隙不能波动。
因此采用负偏移量有助于避免钻和第二抗剪截面还提供assur-ance剪切质量。
2。
2确定偏移量范围
剪切过程属于塑性变形过程。
在剪切过程的力量图6所示。
在初创阶段,截面的剪力小于其抗剪强度,只有部分塑性变形发生在股票上。
当刀片削减某些深度和剪切力超过剪切resist-ance,工件开始滑动剪切面
当叶片按股票,力偶Pa的相关压力P的上部和下部叶片在股票。
这样的力偶使股票旋转。
ro-tation过程中,阻力T encoun-tered叶片一侧,然后一边推动力量上下刀片构成另一个力偶Tc。
grad-ual推动叶片,扭矩都是等价的。
侧推力T 推动#深度的增加而增加。
叶片载体之间减少磨损和船台和提高剪切质量,压板设置[5]。
然后按板力将严格按生产库存美元降低叶片载体。
仅仅分析上刀片,在剪切过程中,上部叶片都背负z三个方向T钢铁和z三个方向的分力的小伙子和Lbe 联系起来。
策略采用负偏移是使合力的后壁滑道压力由两个链接)约等于侧向力T’。
因此,力量上刀片承运人负担可以平衡,以避免振动,并保持稳定。
FZh和T”与OS = 20 - 100 mm。
当操作系统= 60 - 80毫米,* # + / T = 0。
83 - 1。
在滚切阶段04。
* # +不同从T '当OS = 20毫米,40毫米,120毫米。
此外,当操作系统小于60毫米,后壁的滑道压力轻微(图7)。
7 7根据运动学仿真和力学分析对整个机制,补偿范围可以确定为60 -100毫米。
采用60毫米的抵消,2 800毫米定长剪切剪切和却钢剪切质量图8所示。
原位剪切钢质量验证负偏移量的重要性。
结论
(1)与斜刃剪切相比,新型轧制剪切产生更少的截面钢铁扭转和弯曲等缺陷在剪切1.6的过程。
在实际生产中,剪切间隙不当或间隙波动往往导致缺陷如芒刺,衰退边缘,因此,叶片的使用寿命并再次。
因此,调整刀片间隙,间隙稳定提高剪切质量是重要的途径
(2)主传动结构的单轴和双偏心。
在零炮检距设计,后壁船台力Fz将曲柄电梯刀片的时候消失。
而在负偏置设计,现有Fz扮演重要的角色在避免波动引起的剪切
力和钢铁部队,并在well.y剪切质量改进
(3)在剪切过程中,部分剪切刀片负担方面力量的钢。
与各种插入的深度和旋转角度,刀片间隙将波动由于振动上刀片在钢铁的力量
(4)升降叶片时,链接产生的厢房后壁的压力Fz船台,和条件下,合力FZh造成拉杆bal-ances侧向力,抵消范围确定为60 - 100毫米。
抵消滚动剪切设计中对一些钢铁公司是60毫米。
抵消从60毫米到100毫米可以提前用于轧制剪切设计和开发。
引用:
[1]Masao Murakawa燕。
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[2]黄Qing-xue,李锋。
解决方案和计算机Simu-lation运动路径上的定长剪切剪切[J]。
重型机械、2004、253(1):41-43(在中国)。
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[4]Zyryanov V V,伊万诺夫,Gaitanov我余。
使用剪刀的“滚动”[J]。
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[5]Belobrov Yu N,Bondar Yu G,Plotnikov V a . 5000中厚板轧机的重建Aeverstal[J]。
冶金家,2003年,47(2):9 - 10。