硅钢板剪切刀具微结构优化设计及效果分析

摘要

作为冶金工业中的核心功能材料，硅钢板在剪切过程中容易出现材料损伤、刀具磨损等恶性循环问题，从而降低成材率、增加铁损能耗，并增加刀具的消耗成本。针对上述问题，文章重点提出基于圆形微结构的刀具优化设计方案，通过构建多目标优化模型，结合Johnson-Cook本构模型的有限元仿真，确定了深度10μm、间距50μm的圆形微结构为最优结构参数。实验验证表明，该优化设计可显著降低毛刺高度、减少铁芯损耗并延长刀具使用寿命，为提升冶金精整质量与刀具服役性能提供了兼具理论价值和工程实践意义的解决方案。