新型化纤切断刀刃口重磨技术研究

论文摘要

化纤切断刀是化学短纤维生产中的关键零件,对纤维的切割质量、成本和生产效率有重要的影响。因此,开展提高切断刀使用寿命,降低切断刀成本的研究工作对提高我国化纤产品的竞争力具有现实意义。针对新型切断刀目前存在的刃口重磨问题,本论文通过研究新型切断刀的强化层增厚工艺、刃口形式对切断刀耐用度和短纤维切口粘连的影响以及切断刀的刃磨工艺,旨在提高新型切断刀的刃磨次数,为新型切断刀的进一步推广应用奠定基础。本研究课题的主要工作和结果如下：(1)对提高新型化纤切断刀刃口重磨次数的技术途径进行了分析,认为可通过增大强化层厚度和改变刃口形式来实现新型化纤切断刀的多次重磨。(2)对增大新型化纤切断刀表面强化层厚度的工艺进行了研究,在综合考虑渗层厚度及渗层峰值硬度基础上,确定了多元共渗的工艺方案。并对进一步增大强化层厚度的二段渗工艺进行了探索,结果表明,二段渗工艺无论在强化层厚度,还是强化层硬度方面均优于一段渗的工艺。(3)通过建立有限元模型,模拟分析了刃口形式及角度对切断刀耐用度的影响。结果表明,单面角度切断刀的耐用度高于对称角度的切断刀；单面角度的切断刀,当刃口角度为30°时,耐用度最高。(4)采用有限元方法分析了不同刃口形式的化纤切断刀切断纤维过程中刃口的温度变化。结果表明,单面角度的切断刀切割纤维过程中,刃口处的温度低于对称角度的切断刀。(5)研究了刃磨工艺对新型化纤切断刀的刃磨质量及材料去除率的影响。结果表明磨料粒度越小,刃磨后刃口质量越好。磨料的硬度越高,研磨后切断刀残余应力越大,材料去除率也越大。对工件表面粗糙度和材料去除率而言,研磨剂装入量存在一最佳值,装入量过小或过大,均会降低表面质量和研磨效率。(6)在实际生产条件下进行了新型切断刀的应用考核。结果表明相同生产条件下,单面角度的新型切断刀,其单次刃磨上机使用时间高于对称角度切断刀。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 化纤切断刀的工况条件与性能要求
• 1.3 国内外化纤切断刀研究现状
• 1.4 研究内容及意义
• 第二章 增大新型切断刀表面强化层厚度的工艺研究
• 2.1 引言
• 2.2 提高切断刀重磨次数的技术途径
• 2.3 表面强化技术的选择
• 2.4 试验方法与过程
• 2.5 二段渗工艺探索
• 2.6 本章小结
• 第三章 不同刃口形式新型切断刀耐用度的有限元模拟分析
• 3.1 引言
• 3.2 数学物理模型的建立
• 3.3 有限元模型建模基础
• 3.4 几何模型的建立
• 3.5 材料模型的建立
• 3.6 单元类型的选择
• 3.7 动态接触边界条件的处理
• 3.8 仿真分析
• 3.9 本章小结
• 第四章 新型切断刀切割纤维时刃口温度的模拟分析
• 4.1 引言
• 4.2 deform软件简介
• 4.3 模型简化处理
• 4.4 有限元网格畸变与重新划分
• 4.5 网格划分
• 4.6 仿真分析
• 4.7 本章小结
• 第五章 新型切断刀的刃磨工艺研究
• 5.1 引言
• 5.2 新型切断刀刃磨方式的选择
• 5.3 研磨工艺对新型化纤切断刀表面质量及材料去除率的影响
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 在校期间发表论文情况
• 致谢
• 附件