脆性材料掰斷機的虛擬開發(fā).pdf

1、斷裂設計是一種新的分離材料的方法，其思想是通過為欲斷體主動制造缺陷，并對其施加適當?shù)妮d荷，來實現(xiàn)欲斷體的快速及低能耗的分離。與傳統(tǒng)下料方法相比，斷裂下料方法具有能耗低、效率高、節(jié)約原材料與刀具消耗等優(yōu)點。
　　 目前，用于脆性金屬材料斷料的設備已有一些研究成果，但普遍存在：結(jié)構(gòu)復雜、需要大量的附具（如切槽機構(gòu)等）、加工周期長及工藝復雜（需要預制切口）等缺點。因此，設計一種新型的斷料設備，避免上述設備存在的缺點，使其具有工藝簡單（

2、不需要預制切口）、結(jié)構(gòu)簡單、加工時間短等優(yōu)點，并將其進行了虛擬開發(fā)。針對這些問題，本課題主要進行了以下一些工作：
　　 (1)基體裂紋形成的人為半V型缺口的提出，本文在研究的過程中，借鑒基體裂紋的思想，根據(jù)半V型切口的邊緣處的截面面積變化率較V型切口的更大，從而使切口根部軸向應力和切口應力的增大更加顯著。因此，提出了基體裂紋形成的人為半V型缺口的概念，使得所設計的脆性材料掰斷機再減少了切口這道工序的基礎上，降低了同類棒料所需的能

3、耗，使得棒料掰斷后，掰斷機的振動也相應的減弱。
　　 (2)載荷大小的確定是棒料掰斷下料中的一個關鍵問題，本文對棒料掰斷的應力狀態(tài)進行了分析，利用三點彎曲狀態(tài)下的基體裂紋應力強度因子計算公式，得出φ30mm脆性棒料所需的掰斷力。
　　 (3)脆性材料掰斷機的設計，在設計的過程中：基于應力斷料的思想，根據(jù)棒料掰斷的力學模型，借鑒基體裂紋的斷裂理論，運用力封閉夾緊棒料的方法，設計脆性材料掰斷機的結(jié)構(gòu)。然后，根據(jù)所加工棒料的尺