金属板材无毛刺精密分切新工艺分切断面形貌特征

基于负间隙冲裁加工原理,针对圆盘剪纵向分切加工,通过分析控制分切过程的材料应力状态,将分切过程分解为塑性剪切和压迫分离两个阶段,提出金属板材无毛刺精密分切新方法,即塑性剪切压迫分离精密分切工艺。采用镀锌板对无毛刺精密分切新工艺加工过程进行实验研究,分析塑性剪切压迫分离精密分切材料变形过程及板材受力特点;通过显微形貌观察,研究无毛刺精密分切新工艺分切断面的双塌角、双剪切区、中部剪切断裂区的形貌特征,并与传统圆盘剪分切工艺的分切断面特征进行对比。结果表明,采用塑性剪切压迫分离精密分切新工艺,可以消除分切毛刺从而提高金属带材的质量。

镀锌板圆盘剪分切侧向间隙对断面形貌的影响

通过镀锌板圆盘剪分切加工实验,研究镀锌钢板分切断面形貌特征及分切侧向间隙对剪切带、断裂带、塌角、撕裂角、毛刺等特征的影响规律。结果表明,侧向间隙是影响分切断面形貌的关键工艺参数,随着侧向间隙的增大,分切断面的剪切带高度迅速减小,塌角和撕裂角呈线性增大,而毛刺高度则先增大后减小再急剧增大。侧向间隙较小时,分切断面以塑性剪切带为主,表面质量和精度较高;侧向间隙较大时,以粗糙的断裂带为主,表面质量和精度较差;侧向间隙为板材厚度的1.25%～2.50%时,分切断面具有较为理想的表面质量。

圆盘剪分切过程硬质合金圆盘刀磨损及其对分切质量的影响

采用硬质合金圆盘刀进行电磁钢板的圆盘剪分切试验,利用轮廓仪和光学显微镜等检测分析了不同分切长度时圆盘刀的磨损情况及电磁钢板分切断面形貌,研究了圆盘刀的磨损规律及其对分切质量的影响。结果表明,圆盘剪分切中硬质合金圆盘刀的磨损,主要表现为刃口半径和侧边磨损带宽度的增大,而圆柱面的表面粗糙度变化不大。随着分切长度的增加,圆盘刀的磨损加剧,侧面磨损带宽度逐渐增大,刃口半径也随之增加。圆盘刀的磨损直接影响了分切断面质量,当电磁钢板分切长度达到8 000m左右时,刃口半径超过43μm,板材分切断面质量恶化。硬质合金圆盘刀使用的最佳分切长度在8 000m以内、刃口半径小于43μm。

硬质合金圆盘刀分切硅钢片的磨损形态及机理研究

分析了圆盘剪分切加工过程中圆盘刀的受力,利用硬质合金圆盘刀进行了硅钢片的分切加工试验,研究了硬质合金圆盘刀的磨损,对比分析了圆盘刀刃口磨损前后的表面形貌、微观结构和钴元素含量的变化,探讨了其磨损形式及机理。结果表明,硬质合金圆盘刀磨损主要在刃口两侧形成磨损带,随着磨损的发生,圆盘刀切削刃过渡圆弧半径增大、刃口变钝,刀具的磨损形式主要表现为WC硬质颗粒裸露脱落及材料的黏结撕裂,磨损机理主要为硬质合金黏结相钴元素的流失、疲劳磨损和黏结磨损。

金属带材少无毛刺精密分切加工新工艺分析

在分析金属带材分切加工过程及其主要缺陷和分切毛刺去除技术的基础上,提出将上下成对圆盘刀设置为轴向负间隙、径向正间隙,在分切过程中,金属板材表面形成剪切缺口但不分开,随后增设压力分断辊使残留材料层延性断裂分离,亦即"塑性剪切压迫分离"。通过设置上下圆盘刀间隙,使刃口作用区材料处于压应力状态而塑性剪切变形形成切口,再经分断辊压力作用,产生二次变形分离,实现少无毛刺精密分切加工。

硬质合金圆盘刀磨损及刃磨过程研究

采用硬质合金圆盘刀对电磁钢板进行了圆盘剪分切试验,利用光学显微镜和轮廓仪等仪器检测分析了不同分切长度时圆盘刀的磨损过程及其对电磁钢板分切断面毛刺的影响,在此基础上使用万能外圆磨床对硬质合金圆盘刀进行了重新刃磨试验,研究了不同刃磨磨削量时的圆盘刀刃口质量,以探讨圆盘刀磨损过程与刃磨过程的关系。结果表明,随着分切长度的增加圆盘刀的磨损加剧,刃口半径逐渐增大,侧面磨损带高度也随之增加;圆盘刀磨损直接影响分切板材毛刺高度,当分切长度达到3 800m时,圆盘刀侧面磨损达20μm,刃角半径达33μm,而板材毛刺高度达12μm,此时需要装置去除毛刺才能符合分切质量要求。硬质合金圆盘刀刃磨过程是磨损过程的逆过程,随着磨削量的增大,圆盘刀刃口半径减小、侧面磨损带高度降低,但刃磨后的圆盘刀刃口半径在达到约15μm后保持稳定,不会进一步减小,刀具质量无法继续提升。

电工钢板材斜刃横剪剪切力特性分析

研究了电工钢板材斜刃横剪剪切力特性,首先分析了电工钢斜刃横剪分切过程的剪切力理论计算公式,基于横剪机搭建了斜刃横剪剪切力测量系统,采用三向测力仪实验测取了斜刃剪剪切电工钢过程的三向剪切力,分析了上下刀侧向间隙和板材厚度对剪切力的影响,比较了Z向剪切力与实验值与理论计算值,理论计算值较小但规律是一致的。

刀具表面粗糙度对电工钢剪切质量的影响

为研究刀具表面粗糙度对电工硅钢剪切质量的影响,采用机械研磨的方法对硬质合金横剪刀具表面进行了磨削,获得了4种不同表面粗糙度的刀具表面,研究了刀具表面粗糙度对于刃口锋锐性的影响,在此基础上对0.5mm电工钢进行了横剪加工实验。结果表明,刀具表面粗糙度越小,刃口的缺陷越少,刃口越平直、锋利。随着刀具表面粗糙度的降低,剪切断面的剪切带高度逐渐增加,断裂带和塌角高度逐渐减小,断面质量明显改善。

高端金属板带精密高效剪切加工技术及装备

节能减排绿色发展、提高全社会能源使用效率是我国社会经济发展亟待解决的重大课题之一.以高端金属板带为代表的电工钢板带广泛应用于发电机、输变电设备、电动机、电动汽车、充电桩等领域(图1),是电力电子、国防不可缺少的重要软磁合金材料,在其制作铁芯的剪切成型加工过程中减小电工钢板带剪切边缘损伤、毛刺和变形,提高加工表面完整性是降低电气设备铁芯损耗的重要途径.