摘要：针对金属板材圆盘剪精密分切工艺,应用DEFORM-2D仿真软件建立金属板材的圆盘剪分切模型,采用Oyane韧性断裂准则分析304不锈钢板材在圆盘剪分切加工中的弹塑性变形、断裂过程,研究裂纹的产生与扩展、材料断裂分离机理及断面形貌特征。根据板材在分切过程中的静水应力变化,提出用塌角区出现最大拉应力时的切入时间t1、分切区出现拉应力时的切入时间t2及t1之间的时间差t来简便直观地判断分切断面的塌角高度和剪切带高度的变化趋势,t1和t越小,最后形成的塌角和剪切带高度越小。揭示圆盘剪轴向间隙对分切断面形貌的影响规律,随着轴向间隙的增大,塌角高度和撕裂角逐渐增大,剪切带高度逐渐减小,而毛刺高度则先略微减小再急剧增大。有限元仿真结果与实际圆盘剪分切试验结果具有良好的一致性。

关键词：圆盘剪分切 有限元模拟 轴向间隙 静水应力 断面形貌 

单位：广东工业大学机电工程学院 广州510006