厚壁金属管料高速精密剪切新工艺及数值模拟

作     者：董渊哲 朱成成 孟德安 常鸣 赵升吨 DONG Yuan-zhe;ZHU Cheng-cheng;MENG De-an;CHANG Ming;ZHAO Sheng-dun

作者机构：长安大学工程机械学院西安710064 长安大学汽车学院西安710064 西安交通大学机械工程学院西安710049 

出 版 物：《精密成形工程》 (Journal of Netshape Forming Engineering)

年 卷 期：2022年第14卷第7期

页      面：36-43页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(52105398) 陕西省自然科学基础研究计划(2022JQ–440,2021JQ–278) 长安大学中央高校基本科研业务费专项资金(300102252105) 

主　　题：厚壁管料 精密剪切 高速 数值模拟 

摘      要：目的 解决厚壁金属管料传统下料工艺过程中切断效率低、断面质量差等问题。方法 创新性地将管料表层批量预制环形槽、5~10m/s高速剪切、管料内壁芯轴支撑3种方式有机融合,提出高速精密剪切新工艺,建立厚壁42CrMo管料高速剪切断裂有限元模型,研究不同工艺方法对管料剪切断裂力学行为的影响。结果 提出的新工艺不仅显著提高了剪切效率,还有效约束了剪切过程中的管壁塌陷,得到的管料断面平整光滑,最大变形量由4.7 mm减小为0.6 mm;此外,最大剪切载荷有效降低了33.6%,剪切断裂能量显著降低了79.7%。结论 提出的新工艺具有高效、精密与低能耗的优势。