【摘 要】
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长铝棒热剪是中小型挤压生产线配套使用的前置设备,可实现铝棒从铸造到挤压过程无锯切金属损耗,并可根据各种制品和工艺需求,随时剪切出不同长度规格的短棒进行挤压生产。使
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长铝棒热剪是中小型挤压生产线配套使用的前置设备,可实现铝棒从铸造到挤压过程无锯切金属损耗,并可根据各种制品和工艺需求,随时剪切出不同长度规格的短棒进行挤压生产。使用热剪进行挤压生产,不仅减低了生产成本,节约能耗,还提高了挤压制品的成品率,国内有80%的生产线尚未配套使用热剪,因此开发出低成本的、高精度的长铝棒热剪设备具有十分重要的意义。本论文以福建省南平市重点科技开发项目“长铝棒热剪技术自主开发及应用”为依托,针对影响铝棒热剪机剪切质量的两个重要参数,剪切刀刃的轴向间隙和径向夹紧力进行了分析,此外还对铝棒热剪的重要零件剪切刀刃进行了优化分析。文章首先结合弹塑性力学理论以及裂变准则,建立了仿真模型。通过仿真得出不同剪切刀刃隙理论下剪切行程与剪切力的关系,对仿真结果进了分析,初步得出了不同间隙值对铝棒裂纹产生的影响,并通过剪切过程的分析,解释了棒料裂纹产生的过程与发展,以及对剪切质量的影响情况,运用剪切结构的分析与推导,通过对实验数据分析,最终得出了合理的轴向间隙值。其次,利用不同吨位的热剪机的剪切实验,得到剪切过程中铝棒所需的最小夹紧力,然后对不同夹紧力下,观察和检测铝棒剪切质量的对比,通过数据分析,得出合理的棒料夹紧力。最后,通过Solidworks建模口Ansys力学仿真,对剪切机的重要零件剪切刀刃进行了分析和尺寸优化设计,在保证剪切刀刃强度为前提,达到质量最轻,材料最省,成本最优。依据这些分析结果,对热剪切设备进行了优化设计,已在某公司进行了系列化的应用推广,并已取得了良好经济效益。
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