基于Avada损伤模型的板料冲裁过程数值模拟
铝合金顶盖冲压成形过程的数值模拟
铝合金顶盖冲压成形过程的数值模
拟
铝合金顶盖冲压成形过程的数值模拟，是通过电脑仿真技术来表示物理现象的一种方法。
该模拟过程主要包括模具几何模型分析、材料参数分析、分析模具及工件性能模拟三个步骤。
1. 模具几何模型分析：根据铝合金顶盖冲压成形过程的实际情况，建立模具的几何模型，模拟顶盖冲压过程中的几何变形；
2. 材料参数分析：根据铝合金顶盖的材料性质，确定材料的力学特性参数，如弹性模量、塑性模量、杨氏模量、断裂应变率等，以便于模拟冲压过程中材料的变形特性；
3. 分析模具及工件性能模拟：根据前面构建的模具几何模型和材料参数，计算模具内部的应力流及工件的外形变化，从而对铝合金顶盖的冲压成形过程进行模拟。
冲压工艺中应力分析的数值模拟
冲压工艺中应力分析的数值模拟引言：冲压工艺是一种常见的金属成形工艺，广泛应用于汽车制造、航空航天、电子等行业。
在冲压过程中，金属材料受到复杂的力学和热学载荷，引起局部形变和应力集中。
为了提高冲压零件的质量和生产效率，科学家和工程师们研究了应力分析的数值模拟方法，以评估和优化冲压工艺的可行性和效果。
一、冲压工艺的基本过程和挑战冲压工艺包括五个基本过程：开料、模具装配、下冲、冲切和卸料。
在这些过程中，材料要经历各种加载和应变，从而导致复杂的应力分布。
冲压过程中的主要挑战之一是预测和控制局部应力集中的位置和程度，以防止零件失效或产生不良缺陷。
二、数值模拟在应力分析中的应用数值模拟是一种重要的工具，可用于模拟和分析冲压成形过程中的力学和热学现象。
在应力分析中，数值模拟可以帮助工程师们了解零件的应力分布情况，提前识别潜在的问题，并优化工艺参数以减轻应力集中。
常用的数值模拟方法包括有限元方法和计算流体力学方法。
三、有限元方法在应力分析中的应用有限元方法是一种常用的数值模拟方法，广泛应用于冲压工艺中的应力分析。
该方法将结构分解成有限数量的单元，通过求解每个单元上的力学方程，得到整体结构的应力分布。
对于复杂的冲压工艺，有限元方法能够准确地预测材料的局部形变和应力集中，为工程师们提供冲压工艺优化的有力支持。
四、计算流体力学方法在应力分析中的应用在某些冲压工艺中，流体动力学问题也是一个重要的考虑因素。
例如，液压冲压机在冲压过程中会产生冷却液流动，对材料的冷却和润滑起着重要作用。
计算流体力学方法可以模拟冲压机中流体的流动和传热过程，进一步分析应力分布和热应力的影响。
这些模拟结果可以指导工程师们选择合适的液压冲压机以及调整流体参数，从而减轻零件的应力集中。
五、应力分析的数值模拟案例研究为了验证数值模拟方法的准确性和可靠性，在冲压工艺中进行了大量的案例研究。
以某汽车零件为例，应用有限元方法模拟了冲压过程中的应变和应力分布，并与实际试验结果进行了比较。
CAE仿真经典文献系列之《板料冲压成形回弹的数值模拟》
（ i） （ i） 正向量； 为外力向量； 为内力向量 . P @ 位移增量由 （3） 式得到 . （ i +l） （ i） （ i） = !u + C !u 算法中的要点如下：
（3）
同的增量方法将所有接触节点力按比例卸载， 直 到接触节点力消失 . 具体的可总结如下： 首先给拉深结束后的板料一个假想的应力状 态! ， 该应力与拉深结束后板料的应力 !E 相平 衡， 可以使变形板料在进行回弹分析的开始处于 静态平衡状态 . 在分析过程中， 假想应力按照步长
图3
回弹后的零件截面线形状
回弹现象进行了模拟， 证明该算法还是比较稳定 可靠的 图 1 和图 2 给出了采用该算法对轨道件 拉深成形和回弹后形状的模 拟 结 果 其 中， E 2 6 8 MPa， 3， c 8 mm， f 1， ! " 4 216 （1 537 96 #） MPa 该 零 件 为 NUMISHEET’ 标准考题 图 3 为该标准考题给出的回弹后的零 件截面线形状， 该截面线过图 2 所示 E 、 F点 对 比图 1 和图 2 可以看出， 由于残余应力作用， 轨道 件拉深卸载后发生了较为明显的回弹现象 轨道 底部与侧壁间弯曲角变大， 侧壁向外倾斜； 侧壁与 凸缘间弯曲角变小， 凸缘向下倾斜 对比图 2 和 图 3 可知， 回弹模拟结果与标准考题参考结果基
［1］Joannic D，GeIin J C Accurate simuIation of springback in 3D sheet ［ A］ In：NUMIFORM’ ［ C］ 1995 729 metaI forming processes 95 ~ 734 ［2］ KarafiIIis A P，Boyce M C TooIing design in sheet metaI forming ［ J］ Int J Mech Sci，1992，34 （2 ） ： using springback caIcuIations 113 ~ 131 ［ 3］Wu Longwu Iterative FEM die surface design to compensate for spri［ A ］ In： ［ C］ NUMIFORM ’ 95 ngback in sheet metaI stampings 1995 637 ~ 641 ［4］宋 黎， 杨 坚， 黄天泽 板料弯曲成形的回弹分析与工程控 制综述 ［ J］ 锻压技术， （1） ：18 ~ 22 1996，21 ［5］ Shu Jawshi，Huang Chinghua Finite eIement anaIysis and optimiza“doubIe-bend”technigue ［ J］ Int J tion of springback reduction：the （4） ：423 ~ 434 Mech TooIs Manufacture，1996，36 ［6］ Mercer C D，NagtegaaI J D，RebeIo N，ec al Effective appIication
基于Abaqus的VRB板冲压成形数值模拟研究
图 1 板料柔性轧制
B
L1
L2
L3
L
T
t
（a） 模型装配图
（b） 坯料
注： 1— ——凸 模； 2—— —平板 压边 圈； 3—— —实 体 单 元 板 料 ； 4— ——壳单元板料 （具体用哪种依据仿真单元而定）；5 凹模。
图 2 有限元模型及坯料
材料
B210P B210P
表 1 材料性能参数
厚度 （mm）
2 1
杨氏模量 （GPa）
210 210
泊松比
0.3 0.3
屈服强度 抗拉强度 （MPa） （MPa）
240
421
265
412
n值
0.265 0.241
【作者简介】张波，男，广西人，本科，任职于上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心，研究方向：车身结构设计、车身轻量化设计。
76 qiyekejiyufazhan
2019 年第 6 期（总第 452 期） 过渡区材料的屈服变小，而靠近薄测的过渡区材料的屈服增 大，故在冲压过程中，由于靠近薄侧的过渡区材料抵抗塑性 变形的能力增加，所以薄测圆角区域的开裂趋势增加。
5.1.2 圆角区域减薄 减薄率云图显示最大减薄率在盒形件的 4 个圆角处 （如
图 10 所示）。 3 种离散程度情况下 4 个圆角处的减薄率数值如图 11 所
冲孔机床的数值模拟及模型建立
冲孔机床的数值模拟及模型建立简介：冲孔机床是一种常用于金属板材加工的设备，它通过冲压的方式将金属板材上打上特定形状的孔洞或者螺纹。
在冲孔机床的设计和优化过程中，数值模拟和模型建立起到了重要的作用。
本文将探讨冲孔机床的数值模拟方法以及模型建立的关键点。
一、冲孔机床的数值模拟方法1. 几何建模几何建模是冲孔机床数值模拟的第一步，它是将冲孔机床的实体形状转化为计算机可处理的几何模型。
在几何建模过程中，可以使用CAD软件进行三维建模，也可以通过测量冲孔机床的实体尺寸来建立二维或三维几何模型。
2. 材料建模材料建模是指对冲孔机床上使用的金属板材材料进行材料性能参数的确定。
常见的材料模型有线性弹性模型和塑性模型。
在冲孔过程中，材料会发生塑性变形，因此使用塑性模型更为准确。
3. 边界条件建模边界条件建模是冲孔机床数值模拟中的关键一步，它决定了计算模型的边界和外部条件。
在冲孔过程中，边界条件包括工件的夹持方式、冲头的运动速度和力的大小等。
正确地建立边界条件对于模拟结果的准确性至关重要。
4. 网格划分网格划分是将冲孔机床的几何模型划分为有限个小单元的过程。
一般采用有限元方法进行网格划分，将连续的冲孔机床模型划分为离散的小单元。
合适的网格划分可以提高计算效率和准确性。
5. 模拟求解模拟求解是使用数值方法将冲孔机床的物理过程转化为计算机可处理的方程组，并通过迭代求解得到模拟结果。
常见的数值方法有有限元法、有限差分法等。
通过选择合适的数值方法和求解器，可以得到冲孔机床不同工况下的应力、应变分布以及冲孔力等重要物理量。
二、冲孔机床模型的建立关键点1. 材料性能参数的确定冲孔机床上使用的金属材料具有不同的力学性能，如杨氏模量、屈服强度等。
准确确定材料性能参数是模型建立的基础。
可以通过实验测试、材料手册等方式获取金属材料的性能参数。
2. 摩擦模型的选择摩擦是冲孔过程中不可忽视的因素之一，对模拟结果的影响很大。
摩擦模型可以选择Coulomb摩擦模型、压滑摩擦模型等。
基于Yoshida_Uemori材料模型的汽车结构件冲压回弹分析_胡康康
Springback prediction of automobile body panel based on YoshidaUemori material model
HU Kangkang1 ，PENG Xiongqi1 ，CHEN Jun1 ，LU Hongsheng2 ，ZHANG Jian3
． Yoshida 等人结合 Hill ’ 1948 各向
异性屈服准则对高强度钢板进行了二维拉弯回弹 预测及实验对比， 较传统随动硬化模型的预测符 ． 本文将利用 JSTAMP / LSDYNA 有限 Uemori 随动 元仿真分析软件， 分别采用 Yoshida硬化模型和各向同性硬化模型对某汽车结构件的 冲压成形进行有限元仿真分析和回弹预测 ， 并将 模拟计算得到的结果与实验数据进行对比分析 ， Uemori 随动硬化材料模型的高 从而验证 Yoshida精确度． 合更好
Uemori 随动硬化材料模型和 反映复杂加载情况下材料的各向异性 ． 本文基于 JSTAMP 件分别采用 Yoshida各向同性硬化材料模型对汽车高强钢结构件的冲压成形进行了仿真分析与回弹预测 ， 研究了不同材料硬化 Uemori 随动 模型对回弹预测精度的影响 ， 并将仿真分析结果与实验数据进行对比 ． 结果表明， 采用 Yoshida硬化材料模型比采用各向同性硬化模型在高强钢的回弹预测中结果要好 ． Uemori 模型 关键词： 冲压成形； 有限元模拟； 回弹分析； Yoshida中图分类号： TG386 文献标志码： A 文章编号： 1005 － 0299 （ 2011 ） 06 － 0043 － 05
(பைடு நூலகம்
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36-Defor36-Defor...
36-Defor36-Defor...Deform 在薄板精密冲裁数值模拟中的应用黄珍媛阮锋（广州，华南理工大学机械学院，510640）摘要摘要：：本文分析对比了传统冲裁工艺和现代冲裁工艺的特点，分析了冲裁工艺数值模拟相对其他板料成形工艺数值模拟分析的难点；应用Deform 分析软件，对薄板精密冲裁过程、冲裁断面质量和冲裁变形区的静水应力分布及变化进行分析研究，结果显示与实际冲裁一致。
关键词关键词：：Deform；薄板；冲裁；数值模拟1 概述冲裁是板料成形中最常见的基本工序，它不仅可以给拉深、弯曲等成形工艺提供坯料，也可以直接成形精密零件。
冲裁工艺看似简单，但实际上是一个非复杂的塑性断裂过程。
虽然前人已经在冲裁工艺过程和机理方面形成了一套比较完善的理论，但是这些理论主要是针对普通冲裁工艺而制定的。
随着现代高精、高端电子、航空、汽车等零部件产品的出现，冲裁件的断面质量、尺寸精度、外形精度的要求也越来越高，超薄、微尺度、高精度等产品特点给现代冲裁工艺带来的很多问题无法用传统冲裁工艺理论解释和分析，人们需要重新认识和了解这些现代精密冲裁工艺的过程和机理[1]。
冲裁工艺的变形过程是一个大变形过程，全部变形集中在冲裁间隙附近的一个微小的区域，而该区域发生的塑性变形超过了材料的变形极限，并且使材料发生了断裂。
冲裁过程瞬时性和发生区域的微小性等给冲裁工艺过程的研究带来了很多困难，需要借助特殊的仪器和设备才能观测到变形的过程和冲裁件质量。
寻求新型的研究手段方法非常的迫切和重要。
随着计算机软、硬件技术的发展，数值模拟技术已经成为分析工程实际问题的良好工具，被广泛应用于各行各业，也给冲裁工艺成形过程研究带来了很大便利。
Deform 软件由于具有良好的网格自适应功能和较为完善的材料断裂准则等特点，被广泛应用于冲裁工艺分析[2~4]。
但是与拉深、弯曲等成形过程的数模模拟过程相比，冲裁工艺的数值模拟过程更复杂。
与这些工艺相比，冲裁塑性变形区域非常小，但是相对变形量非常大；在冲裁过程中，材料不仅要发生塑性变形，而且还要发生断裂分离。
金属板材拉深过程的数值模拟研究
169中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2018.04 （下）拉深工序是板料冲压基本工序之一，在拉深过程中，板料发生变形区域较大，受力情况比较复杂，材料应变较剧烈，因此在拉深过程中，板料容易发生起皱、拉裂等缺陷。
对拉深过程中板料的变形问题进行了大量的研究工作，也取得了一些有意义的成果。
近年来，随着计算机技术的发展，有限元技术在板料冲压成形的研究中得到了越来越广泛的应用，采用有限元方法模拟金属板料的成形过程，可根据成形过程中各部分的受力情况的不同，预测板料可能出现缺陷的位置，从而可根据预测结果在制订拉深成形工艺和设计模具时，采用相关的措施来避免拉深成形过程中出现的各种缺陷。
很多学者也采用有限元技术对板料成形过程进行了大量的数值模拟研究。
卢曰杨等人对奥氏体不锈钢变薄拉深过程进行了二维的数值模拟分析。
王元勋等人进行了矩形盒拉深成形的数值模拟与实验研究。
刘晓晶等人对平底筒形件主动径向加压充满液拉深的数值模拟。
孙云泽等人对马达壳拉深工艺进行了数值模拟分析。
安小军等人基于ANSYS 软件进行了板料拉深数值模拟研究。
本文以20号钢的板料拉伸过程为研究对象，通过建立三维有限元模型对拉伸过程进行了数值模拟，获得了板料的变形过程，并对拉深过程中的冲压力及板料的应力分布情况进行了详细的分析。
1 三维模型板料拉伸过程的三维几何模型如图1所示，其中金属板料的厚度为2mm。
板料拉伸过程的有限元模型如图2所示。
拉深凸模、拉深凹模和金属材料均采用八节点六面体双线性热力耦合单元划分有限元网格。
在金属板料拉深数值模拟过程中，凹模被约束住底面的6个自由度，而凸模则以给定的速度向下运动。
拉深凸模、凹模及金属板料在数值模拟时的初始温度被设为室温。
图1 拉深模拟的几何模型 图2 三维有限元模型2 材料模型材料的本构关系反映材料物质本性的变化，材料模型是板料拉深过程数值模拟的关键因素。
数值模拟过程中，凸模和凹模采用的金属材料相对于金属板料，强度大许多，因此，为了提高有限元的计算效率，凸模和凹模在数值模拟过程中均设置为刚体。
1.板料成形数值模拟关键技术
单元方程
Characteristics of the Belytschko-Tsay SE (default)
基于随动坐标系和速度位移方程. 随动坐标系的单元方程, 避免了在单元中嵌入坐标系而导致的非线性 动态的复杂性. 单元动量方程假设节点位于同一个平面. 如果是5个积分点, BT单元需要 725数学计算。但是一点HL单元需要 4066次数学计算. HL单元的选择减缩积分需要35,367次数学计算。 由于计算速度效率非常高, BT单元方程通常是壳单元的单元方程的最 佳选择. 正因为如此, 它已经成为4节点板壳单元的缺省的单元方程。
材料模型/塑性行为
单向拉伸试验验证的塑性行为
P A Initial uniaxial yield point y0 y y ai experimental curve L 0 L
elas tic s train
plas tic strain
L n L0 P A
单元方程
为什么提供这么多单元方程?
全积分单元用于弹塑性，金属成形，气囊以及关心精确度的时候。 三角形单元(C0单元）刚度比较硬，不建议采用。但是在混合网格中采 用，因为C0三角形壳单元，比退化的四边形网格算法好。 膜单元不能受弯曲和断面剪应力，适用于非常薄的板料以及拉张为主 的变形中 。 进化的板壳单元有较高的精确度，但是和BT单元相比稳定性较差 BT单元速度非常快！
参数选择 厚度上的积分点（2）
• NIP = 2 – Case I中没有错误; – Case II, III, IV中，导致错误 NIP = 3 – Case I中没有错误; – case II, III中，比较小的偏差; – Case IV中，较大偏差 NIP=5,7 – Case I中没有错误; – Case II, III, and IV中，比较小的偏差.
板料冲压成形的数学分析和有限元模拟
曲线 ， 中横轴为冲压 凸模行程坐标 ， 其 纵坐标为冲压 板料的冲压是轴对称冲压 ， 材料 的内部等效应力变化 力坐标。由上 图可知板料 冲压 成形期 间所需 的冲压 是 轴对称 的 。 力并不是直线上升而是呈线性变化 ， 当冲压力达到某 对于与整体有关 的成形力和形状 ， 有限元分析通 定值 时 （ 冲压 行程 达到 某一 位置 时 ） 冲压力 上 升 常可以进行准确的模拟分析 ， 或 ， 但它对局部量计算结果 趋势 即 会大大 降低 ， 至不 变 。 图 ３只 是单 一 厚 度下 分 析有很 大 的差 别 。金 属 板 料 冲 压 成 形 的数值 模 拟 甚 的材 料 冲压力 的 变化 ， 式 （ ） 明 冲压 力 的变 化 与 对 塑性 加工 成形 的模 拟 分析 仍 处 于起 步阶 段 ， 电脑 而 １说 用 板料 的压 边力 、 板料 的厚 度 等各 方 面 因素都有 关 系。 进行数值模拟 ， 模拟的结果依赖程序的本身和使用者 图 ４为板 料 冲压成 形各 节 点 最 终 位移 方 向 ， 由图 的操作 过程 。板 料 成 形 加 工 的数 值 模 拟 分 析 软件 今 明显可 以看 出 ， 凸模正 下方 区域 各节 点 位 移方 向最 终 后 更应 向专 用化 、 成化 、 能化 方 向继续 发展 。 集 智 竖直 向下 ， 凹模 、 而 凸模 之 间 区域 各节 点 由于 凸 模 的 拉伸 作 用 而 斜 向 下 运 动 ， 体 朝 着 凸模 刃 口区域 ， 总 而
第２ ０卷 第 １ 期 ２１ ０２年 １月
河南机 电高等专科学校学报
Ｊｕｎｌ ｆ ｅ ａ ｃａ ｉ ｌａｄＥｅｔｃ ｎｉｅｒ ｇＣ ｌ ｇ ｏｒａ ｏ ｎｎＭｅｈｎｃ ｎ ｌｃ ｉ Ｅ ｇｎｅｉ ｏｌ ｅ Ｈ ａ ｒａ ｌ ｎ ｅ
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基 于 Ａ ａａ ｙｄ 损伤模 型 的板料 冲裁过程数值模拟 六
黄志超 占金青 陈 伟 （ 华东交通大学 机电工程学院 ， 南昌 ３０ １） ３ ０３
Ｔｈ ｕ ｅ ｎ ｍｅ ｉａ ｉ ｌｔ ｎｆ ｒ ｒ ｌ ｍｕａ ｉ ｔ ｌ ｈ ｅ ｌｎ ｉｇｂ ｓ ｄ ｏ ｙ ｄ ａ ｃ ｓ ｏ ｏ ｍｅ ａ ｅ ｔ ａ ｋｎ ａ ｅ ｎ ａ ａ ａｄ ｍａ ｅ ｃ ｉ ｒ ｓ ｂ ｇ ｒｅ ｉ ｔ ａ
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第 ｌ ０期 ２０ ０ ７年 ｌ ０月
文 章 编 号 ：０ １３ ９ （０ ７ １— ０ ９ ０ １０ — ９ ７ ２ ０ ）０ ０ ４ — ２
机 械 设 计 与 制 造
Ｍ ａ ｈ ｎ ｒ Ｄｅ ｉ ｎ ｃ ｉｅｙ ｓｇ ＆ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｎ ｆｃｕｅ 一４ 一 ９
中图分类 号 ： Ｈ１ 文献 标识码 ： Ｔ ６ Ａ
１ 言 引
板料冲裁 工艺广泛用于工业生产中， 但是 在理论研究很少 ，
尤其是数值模拟方面更少。其中一个 主要原 因是 由于剪切 带成 形的范围很窄 ，很难找到一种合适 的断裂判断准则以及其 断裂 极限值 ， 所以 冲裁的过程数值模拟起来 比较困难｝１ Ｉ。 １ ２ 随着塑性成型仿真技术 、 断裂力 学和计算机技术 的发展 ， 国 内外 许多 学者 开始 了对 冲裁塑 性 韧性 断裂 的研究 ，ａｚ Ｆｒ ｎＭ、 ｉ Ｊｖｎ Ｈ． ａａ ｉ Ｒ等采用 Ｇ ￣ ｎＳ ｅｒ Ｇ ｉｅｔ 三种不 同的损伤模 ｕ ｏ 、ｈａ 和 ｏｊ ｒ ａ ｓ
裂纹沿准确方 向扩展 。
提高计算效率 。 单元类型为等参数 四边形单 元， 为 １７ 数量 ４ ６个 ， 本构关系中不考虑损伤效应 ，变形体某点处 的损伤值由此点 的
２４其 它参数 的设置 。
板料与模具之间的摩擦接触条件采用 Ｃ ｕｏ ｂ法则 ： ｏｌ ｍ
＝ｏ ｇ＂ Leabharlann （） ３ 式 中： 一 摩擦剪应力 ； 一应 力； ／ ｚ一摩擦系数 ；
方 及右 上 方 。
｝ ’ ｌ
一
｛ＩＩＩＩ １Ｉ ｅ Ｉ Ｉ ＩＩ ＩＩ ｌ Ｉ
Ｌ Ｊ
。 ｌ
Ｒ
Ｉ
型对冲裁工艺进行数值模拟 ， 并且 比较它们 的模拟结果 。方刚 、 曾攀采用 Ｃ ｃ ｒ ｔ Ｌ ｔ ｍ断裂准则进行数值模拟 ，对 冲裁过 ｏｋｏ ＆ ａｈ ｆ ａ
的结果 。以上研究很少涉及到 Ａ ａ ａ ｙｄ 损伤断裂模 型。本文利用
Ｄ ＦＲ ２ Ｅ Ｏ Ｍ一 Ｄ有 限元 ，采用 Ａ ａａ断裂准则模拟裂纹 的产生和 ｙｄ 扩展， Ａ Ｓ一 ０ ５ 冲裁工艺进行大变形弹塑性 有限元模拟 。 对 ＩＩ１４ 钢
（ ）网格度窗 口 ｂ 图 １板料初始状态
４０ ． ０２ ．５ ４． ２ １５ ０１ ．５ ２５ ． ０． ２ ｌ ２
ＤＦＲ ２ Ｅ Ｏ Ｍ一 Ｄ采用弱耦合的方式进行损伤计算 ，即在材料 应力应变积分得到 ， 保证 了计算的效率。 利用单元删 除法表示裂 纹的产生与扩展 ，在本文模拟 中每计算 四步就判断单元损伤值 是否超过 临界值 ， 如超过就将其 删除 ， 进行 网格再 划分 ， 证 并 保
其 中 数 值取 ０１ ．。在数值 模拟 中，凸模 的速 度设 定为
２ 限元模 拟 有
２ １ 限 元模型 ．有
模 型的主要几何参数 见表 １ 。在模拟 中 ，板料 为弹 塑性材 料， 模具 和压边 圈为刚性材料 。 以只要对丁件进行有限元 网格 所
板料的初始几何形状及 网格的见图 ｌ ， ａ 由于是轴对称模型 ， 划分 。因为变形区主要 集中在凸、 凹模 间隙附近 ， 因此为精确模 只要对其一半进行分析 。 冲头在左上方 ， 模具和压边圈分别在下 拟塑性剪切带现象 ， 需合理设置 网格密度 ， 冲裁间隙区域单元 对
程中裂纹 的产生 、 扩展 以及材料断裂 分离 的过程 ， 冲裁力的变化 等作 了分析 。 ａ ｎ ｋ Ｙ ｍａｕｈ． Ｈ ｔ ａａＮ、ａ ｇｃ ｉＫ等采用修改的 Ｃ ｃｒｆ ａ ｏｋｏｔ ＆ Ｌｔａ ａ ｍ断裂准则对 冲裁过程进行有限元模拟 ， 析冲裁 的剪切 ｈ 分 机理 ， 并且 与实验结果进行 比较。谢 晓龙 、 赵震等采用 Ｏ ａ ｅ ｙｎ 断 裂准则对 厚板 精 冲过 程进 行塑 弹性 大变形 有 限元数 值 模拟 。 Ｈ ｍ ｌ Ｒ比较采用 Ｌ ｍ ｉｅ和 Ｇ ｒ ｎ损 伤模型模拟 冲裁过程 ａ ｂｉ ｅ ａｒ ｔ ｕｓ ｏ
第 １ 期 ０
密度进行加 密 ， 单元长 度为 ０ ６ ． ｍｍ， ０ 其他区域生成较 大的 网格
如图 ｌ 示。 ｂ所 表 １ 几何 参 数 （ ｍ） ｍ
名称 凸模半径 Ｒ 。 凸模 圆角半径 ｒ ｎ 凹模的内径 Ｒ 凹模圆角半径 ｒ ｍ 板料厚度 ｅ 冲裁间隙 Ｌ 长度 Ｌ 参数
来稿 日期 ： ０ — ２ ２ 基金项 目： ２ ６ １— ３ ０ 南昌市科技计划项资助 目 洪科发计字［ ０ １ ５ ） 国家 自然科学基金项 目资助（ （ ２ ６１ 号 和 ０ ２ 编号 ： ６ ５ ０ ） ５ ６ ０ ２ ０
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一
５一 ０
黄志超等 ： 于 Ａ ａａ 基 ｙｄ 损伤模型的板料冲裁过程数值模拟
ＨＵＡＮＧ Ｚ ｉｃ ａ ， ＨＡＮ Ｊｎ ｑｎ ， ＨＥＮ Ｗ ｅ ｈ－ ｈ ｏ Ｚ ｉ－ ｉｇ Ｃ ｉ
（ ｏ ｅｅｏ ｃａ ｉａ ａｄＥｅｔ ｃｌ ｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｅ ｓ Ｃ ｉａＪ ｏ ｎ ｎｖ Ｎ ｎ ｈ ｎ ３ ０ ３ Ｃ ｉａ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｈ ｎｃ ｌ ｎ ｌｃ ａ Ｅ ｇ ｅｉ ， ａｔ ｈｎ ａｔ ｇＵ ｉ． ａｃ ａｇ３ ０ １ ， ｈｎ ） ｌ Ｍｅ ｉ ｒ ｎ ｎ ｉ ｏ ，