新型Cr12Mo1V1剪切刀具的破坏分析与结构优化

王 佺; $2; $2; $2

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期刊信息

中国标准连：ISSN1005-2895
续出版物号： CN 33-1180/TH
主管单位：轻工业杭州机电设计研究院有限公司
主办单位：轻工业杭州机电设计研究院有限公司、中国轻工机械协会、中国轻工业机械总公司
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王佺，于培师，吕锦杰，赵军华.新型Cr12Mo1V1剪切刀具的破坏分析与结构优化[J].轻工机械,2017,35(4):79-82

新型Cr12Mo1V1剪切刀具的破坏分析与结构优化

Destroy Analysis and Structural Optimization of Novel Cr12Mo1V1 Shear Cutter

DOI：10.3969/j.issn.1005 2895.2017.04.017

中文关键词: 金属切削剪切刀具三维有限元法应力场应力强度因子

英文关键词:metal cutting shear cutter three dimensional finite element method stress field stress intensity factor

基金项目:国家自然科学基金项目（11302067）。

作者	单位
王佺，于培师，吕锦杰，赵军华	江南大学机械工程学院，江苏无锡 214122；江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室，江苏无锡 214122

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中文摘要:

针对目前新型Cr12Mo1V1剪切刀具在使用中频繁发生破坏行为，采用三维有限元方法系统研究了该刀具在切割工况下的力学行为。先得到了该刀具的详细应力场，确定其危险部位，并基于经典强度理论对其破坏进行了分析与校核；详细研究了刀具在出现不同几何尺寸的三维角裂纹时，其裂纹前缘应力强度因子的分布结果。基于这些结果对该刀具的几何结构与尺寸进行了优化，降低了应力水平，提高了抗断裂强度。

英文摘要:

A three dimensional finite element method was used to study the mechanical behavior of a new type of cutter Cr12Mo1V1 which is unexpected to destroy in the process of cutting. For the first step, the detailed stress field of the cutter was obtained, the dangerous position was determined, and the failure of the cutter was analyzed and reexamined based on the classical strength theories. In addition, the distribution of the stress intensity factor of corner cracks of different sizes was obtained in detail. Based on these results, the geometries and sizes of the cutter were optimized, which reduced the stress level and improved the fracture strength.

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