圆形刀片铣削P20模具钢的有限元模拟.pdfVIP

Techn010gyand 工艺与检测 圆形刀片铣削 P20模具钢的有限元模拟 陈晓晓① 赵 军④ 李月恩② 韩式国① 曹清园① (① 山东大学机械工程学院高效洁净机械制造教育部重点实验室，山东 济南250061； ②山东建筑大学，山东 济南250010) 摘 要：建立了硬质合金圆形刀片铣削的三维有限元模型，模拟了切削速度和刀片前角变化时的铣削过程， 分析了切屑形成过程 ，研究了切削力、切削温度的变化规律。结果表明：切削速度为400m／rain时 切削力及切削温度较小，刀片前角为 12。时相对较优。 关键词：圆形刀片 铣削 P20模具钢 有限元 中图分类号：TG65 文献标识码 ：A FiniteelementmodelingofmillingofP20diesteelwithcircleinsert CHEN Xiaoxiao① ZHAOJun① LIYueen② HAN Shiguo① CAOQingyuan① ， ， ， ， (①KeyLaboratoryofHighEfficiencyandCleanMechanicalManufactureofM0E SchoolofMechanicalEngineering，ShandongUniversity，Jinan250061，CHN； ~)ShandongJianzhuUniversity，Jinan250010，CHN) Abstract：3D finiteelementmodelbasedoncementedcarbidecircleinsertwasdeveloped，andtheeffectsofthe variationalcombinationsofcuttingspeedandrakeangleoftheinsertonthemillingprocesswerestud— ied．Chipformationwasdescribed，andthevariationsofthecuttingforcesandcuttingtemperaturewere discussed．Itwasconcludedthatthesmallercuttingforcesandcuttingtemperaturewereproducedatthe cuttingspeedof400rn／min，andthepreferablerakeangleoftheinsertwas12。． Keywords：CircleInsert；Milling；P20DieSteel；FE 利用有限元技术可节省试验成本、加快产品开发 自适应重划分技术等。 周期，有效地模拟各种金属塑性成形过程 ，时至今 日， 工件材料为P20模具钢，工件几何体划分30000 有限元技术在金属切削过程模拟的研究领域已发挥重 四面体网格，并采用局部细化法对待切削区域的网格 要作用…。汤剑等研究了切削速度对二维正交切削 细化，其密度相对带切削区域外部的10000倍 ，以提 中切削温度及切削力的影响_2；郭培燕等研究了二维 高计算精度；采用Johnson—Cook材料流动应力模型描 正交切削加工残余应力 ；Nasr等基于二维正交切削 述材料在高温、大应变、大应变率下的行为。 研究了切削刃半径对残余应力的影响 ；郑光明、刘 工件材料的本构关系对金属切削过程的有限元模 伟等研究了三维车削的有限元模拟 5 ；吴红兵等采 拟至关重要。用于描述材料塑性变形行为的本构关系 用有限元技术模拟