飞剪机是钢铁企业用来对金属材料进行剪切加工,以便对其进行后续处理的设备。曲柄式飞剪由于具有加工效率高、剪切质量好的优点,因此得到了广泛的应用。飞剪的设计需要综合考虑伺服电机、减速器、飞轮、机架、剪切机构的相互关系以及它们的动力学特性。本文通过试验与仿真对比,结合有限元模型修正技术,围绕飞剪剪切高温棒材过程的动态特性参数识别问题展开研究,具体内容如下:首先,对曲柄式飞剪机剪切机构的基本结构、工作原理、工作循环过程、工作特点进行分析,并对其主要参数提出了设计要求;对剪切机构进行运动学分析与动力学分析;采用多目标函数优化算法对剪切机构进行机构优化设计,得到剪切机构的优化尺寸。其次,通过冲剪试验台以垂直方向的冲击能量模拟飞剪剪切钢材时的横向冲击能量,对高温棒材进行了多组冲击试验,分析了剪切力历程曲线和棒材断口质量,验证冲剪过程的一般研究方法;通过理论与仿真计算,研究高温棒材在室温下温度随时间的变化规律以及棒材表面和中心温度之间的变化关系。然后,利用塑性加工的刚塑性有限元方法,针对冲剪试验进行了DEFORM3D有限元数值模拟,通过基于响应面的模型修正,研究了刀刃冲剪过程中,高温棒材材料在不同应变率下应力-应变曲线以及材料断裂准则中临界损伤因子的参数识别方法。最后,通过对飞剪机轴承进行静力分析与瞬态响应分析,分别得到了准静态与动态支座反力;结合疲劳分析理论和MSC.Fatigue软件,对刀刃刀架结构进行疲劳分析得到其疲劳寿命,并对结构薄弱环节提出改进。通过以上问题的研究表明试验、仿真和模型修正相结合的参数识别方法合理有效,可应用于工程中剪切高温棒材的各种机械结构,预测其对不同尺寸棒材的剪切能力以便提出改进措施,同时,这种参数识别方法在飞剪机剪切不同材料、不同截面型钢的剪切性能预测和优化中也具有现实的指导意义。