基于Lemaitre模型的辊式冲裁工艺断面质量分析

刘倩¹，韩静涛²，田亚强¹，郑小平¹，宋进英¹，陈连生¹

1. 华北理工大学冶金与能源学院现代冶金技术教育部重点实验室2. 北京科技大学材料科学与工程学院

摘 要：为了准确表征材料变形中逐渐劣化的过程,引入考虑损伤与裂纹萌发的弹塑性本构模型.基于Abaqus/Explicit的二次开发接口,编写耦合Lemaitre损伤模型的用户子程序,根据算例验证其可靠性.通过反复加载-卸载拉伸试验并利用弹性模量变化法来获得损伤参数值.建立辊式冲裁工艺有限元模型,应用Lemaitre损伤模型来预测断面质量,并进行试验验证.分析冲裁间隙、模具磨损与板厚等工艺参数对断面质量、冲裁力及扭矩的影响.结果表明:前刃口断面质量总体上要好于后刃口,但光亮带具有一定的倾角;塌角区会随冲裁间隙增加而增大;模具磨损程度增加会导致毛刺急剧增大;最大冲裁力与扭矩会随着板厚的增大而增大.

关键词：冲裁工艺;断面质量;Lemaitre损伤模型;VUMAT;模具磨损;