3Cr2W8V模具鋼絕熱剪切行為仿真研究

邵亞軍，王 安，靳伍銀

（1.蘭州資源環境職業技術大學智能制造學院，甘肅 蘭州 730021；2.蘭州理工大學機電工程學院，甘肅 蘭州 730050）

1 引言

鋸齒狀切屑形成機理的理論有兩種，分別是周期性斷裂理論（針對脆性材料）和絕熱剪切理論（針對塑性材料或由于切削作用轉為塑性的脆性材料）。在高速切削加工過程中，被切除金屬材料處于高應變率狀態下出現塑性變形區域化的現象稱為絕熱剪切（又稱剪切局部化或熱塑失穩），其英文名稱為Adiabatic Shearing，縮寫形式為AS。

與傳統的電火花加工方法相比，采用高速切削技術加工模具鋼，具有切削速度和進給速度高，工藝過程簡單，切削力小，且綠色環保等特點［1］。與美國、德國、日本等工業強國比較，我國在模具的生產技術、生產工藝、生產管理、生產方式、產品質量以及服務理念等方面還處于相對落后的狀況，如低檔模具產能過剩而高檔模具供不應求，國產高檔模具只能滿足國內需求的60%左右，嚴重影響并制約著我國向模具工業強國的轉型［2］。

此外，高速切削過程易產生鋸齒狀切屑，文獻［3］對高速切削變形過程的類流體特性做了深入的研究，并強調高速切削過程中材料的變形需考慮材料的粘性。

在金屬的切削加工過程中，鋸齒狀切屑以形成ASB（或稱集中剪切滑移帶）作為特點［4-5］。ASB作為高速切削過程主剪切區失效的主要形式之一，其發展的最終結果是發生絕熱剪切局部化斷裂［6］。當連續出現ASB特征時，刀具與切屑的接觸條件發生改變，切削出現振動的現象，導致切削力產生波動，對金屬的切削過程產生重大影響［7］。……