熱軋鋼棒曲柄飛剪剪切精度研究.pdf

1、熱軋鋼棒曲柄飛剪是線棒鋼材熱連軋生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備，在其實際生產(chǎn)過程中常發(fā)生剪切長度不準(zhǔn)確、剪后頭部鐓粗和彎曲、以及剪后頭部局部塑性變形三個剪切精度問題，對線棒鋼材的質(zhì)量、成材率以及軋件在下游軋機(jī)機(jī)架的咬入造成不良影響。
　　針對曲柄飛剪剪切長度不準(zhǔn)確、剪后頭部鐓粗和彎曲這兩個剪切精度問題，在分析其結(jié)構(gòu)原理的基礎(chǔ)上，采用復(fù)數(shù)矢量法建立了曲柄飛剪剪切熱軋鋼棒的運(yùn)動學(xué)解析模型，編制該模型的運(yùn)算程序?qū)\(yùn)動過程進(jìn)行了預(yù)測，并通過 Creo/

2、Mechanism軟件仿真驗證了該運(yùn)動學(xué)模型的正確性，可用于計算曲柄飛剪的工藝參數(shù)，以消除因運(yùn)動協(xié)調(diào)問題而造成的剪切長度不準(zhǔn)確及剪后頭部鐓粗與彎曲。
　　針對剪后頭部局部塑性變形過大會影響下游軋機(jī)機(jī)架咬入的技術(shù)難題，提出了以剪切機(jī)構(gòu)切入擺角為優(yōu)化目標(biāo)、基于Matlab Fmincon函數(shù)的優(yōu)化方法，并對某曲柄飛剪進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后可使切入擺角降低到1°以下，能夠有效消除因切入擺角而引起的局部塑性變形。而后，基于剛粘塑性力學(xué)基本方程分

3、析了剪刃寬度、刀尖角和刀片間隙三個剪切刀片參數(shù)與熱軋鋼棒剪切后頭部局部塑性變形規(guī)律，并以塌肩深度、切入深度和最大剪切力作為剪后頭部塑性變形的評估指標(biāo)。采用有限元軟件Deform-3D，結(jié)合曲柄飛剪運(yùn)動學(xué)模型，創(chuàng)建了DIN C45熱軋鋼棒剪切過程的有限元模型，通過仿真試驗分析了多種刀片參數(shù)組合與塌肩深度、切入深度、最大剪切力值之間的關(guān)系，確定了刀片優(yōu)化參數(shù)。采用該優(yōu)化參數(shù)能夠改善熱軋鋼棒切頭后的頭部局部塑性變形，可使頭局部塑性變形指標(biāo)（切