1、在甘肅省科技攻關(guān)計劃資助下，開展高速剪切設(shè)備的虛擬開發(fā)研究。以高速剪切設(shè)備創(chuàng)新設(shè)計為研究對象，進(jìn)行新型高速剪切設(shè)備的虛擬開發(fā)。 根據(jù)剪切技術(shù)的概念和技術(shù)特點(diǎn)，簡要回顧了剪切技術(shù)相關(guān)定義及運(yùn)用較為普遍的剪切方式——徑向夾緊剪切、軸向加壓剪切、青脆溫度熱剪切和高速剪切等，認(rèn)為高速剪切方法應(yīng)用范圍廣，發(fā)展前景廣闊。由于高速剪切要求剪切速度在5m/s以上，而且在關(guān)鍵的剪切過程中需要保持穩(wěn)定高速，以期達(dá)到理想的棒料斷面剪切質(zhì)量，其動力系統(tǒng)

2、的設(shè)計是重點(diǎn)和難點(diǎn)。通過簡要分析現(xiàn)有的剪切設(shè)備和壓力機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀，闡述了這種全新的高速棒料剪切機(jī)的設(shè)計方案——液氣式高速棒料剪切機(jī)提出的背景。 基于現(xiàn)有的設(shè)計方案——液氣式高速棒料剪切機(jī)，分析其構(gòu)件設(shè)計特點(diǎn)。針對棒料高速剪切的特點(diǎn)和要求，該機(jī)采用進(jìn)油打擊，氣壓回程實(shí)現(xiàn)高速剪切的工作循環(huán)。提出必須確保加速蓄能器和加壓蓄能器分別在活塞加速和加壓過程中為活塞上腔提供足夠的壓力，才能使活塞順利實(shí)現(xiàn)快速啟動、高速剪切的基本要求。

3、 根據(jù)液氣式高速棒料剪切機(jī)的工作性質(zhì)，對動力系統(tǒng)加速階段和加壓階段的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化，得到了系統(tǒng)不同階段的運(yùn)動方程。運(yùn)用MATLAB工具，對加速和加壓階段進(jìn)行了動力系統(tǒng)分析，得到了原方案的機(jī)構(gòu)設(shè)計和相關(guān)部件設(shè)計存在缺陷的結(jié)論，在此基礎(chǔ)上對液氣式高速棒料剪切機(jī)相關(guān)部件進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，完成了基于3D特征造型的主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定了剪切過程提供動力的加速蓄能器和加壓蓄能器的選擇參數(shù)。 對優(yōu)化設(shè)計的液氣式高速棒料剪切機(jī)，分析其運(yùn)動狀

4、態(tài)，得到了各個階段的力函數(shù)。編寫力函數(shù)程序，利用ADAMS對液氣式高速棒料剪切機(jī)進(jìn)行動力學(xué)分析，得到了加速、加壓、緩沖和復(fù)位階段的分析結(jié)果分析結(jié)果表明：加速蓄能器能夠確保加速階段活塞的啟動，為剪切提供速度保證；加壓階段，高壓泵可以提供足夠壓力的液壓油，實(shí)現(xiàn)棒料的順利剪切；由高壓下腔和補(bǔ)油油腔組成的緩沖系統(tǒng)較好地實(shí)現(xiàn)了活塞緩沖；活塞低壓下腔可以很好地實(shí)現(xiàn)活塞的復(fù)位。 研究結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的液氣式高速棒料剪切機(jī)原理正確，動力系統(tǒng)