金属薄板冲裁最优间隙确定方法、系统、装置及介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种金属薄板冲裁最优间隙确定方法、系统、装置及介质，包括如下步骤：步骤1，识别多晶材料晶粒的属性参数；步骤2，根据多晶材料晶粒的板厚和晶粒尺寸建立二维细观结构数值仿真模型；步骤3，对多晶材料进行冲裁工艺数值模拟，获得多晶材料出断裂时的裂纹扩展角度以及刃口连线角度；步骤4，获得多晶材料出断裂时的裂纹扩展角度以及刃口连线角度随间隙的变化曲线，并确定交点所对应的间隙，即冲裁最优间隙。本发明专利技术的有益效果如下：通过结合数值仿真技术，基于冲裁断裂机理，考虑材料本征参数对工艺过程的影响，可以准确的给出冲裁最优间隙数值，避免实际生产重复试错导致的时间成本和材料成本。

【技术实现步骤摘要】
金属薄板冲裁最优间隙确定方法、系统、装置及介质
本专利技术涉及的是金属薄板冲裁最优间隙(单边间隙)的设计方法，具体是一种基于数值仿真，并应用于具有薄规格、大晶粒特征的无取向电工钢薄板冲裁工艺的最优间隙确定方法，属于金属薄板成形领域。
技术介绍
随着新能源汽车工业发展要求，无取向电工钢材料正向着薄厚度、大晶粒的方向发展。无取向电工钢薄板冲裁是驱动电机制造中最重要的成形工艺之一，但基于铁磁体的磁化机制，冲裁过程会造成材料磁性能劣化。如何在满足形状尺寸精度要求的同时还要保证其电磁性能，对冲裁间隙的确定提出了技术需求。此外，由于材料厚度、晶粒尺寸与冲裁间隙尺度相近引起的尺度效应，冲裁断面质量相对于传统宏观冲裁更加难以预测。如何选择冲裁间隙是决定冲裁质量、冲裁力、模具寿命、材料磁性能等问题的关键。目前，传统的冲裁最优间隙确定方法主要为分类查表法和试错法。冲裁间隙标准(GB/T16743-2010)中规定的冲裁间隙值均为一个范围值，并且忽略了薄厚度、大晶粒等尺度特征引起的尺度效应对冲裁过程的影响。经过检索，无论是在现有专利中，还是在实际生产中，目前暂未有相关适合具有薄厚度、大晶粒等尺度特征金属材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属薄板冲裁最优间隙确定方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，识别多晶材料晶粒的属性参数；步骤2，根据多晶材料晶粒的板厚和晶粒尺寸建立二维细观结构数值仿真模型；步骤3，对多晶材料进行冲裁工艺数值模拟，获得多晶材料出断裂时的裂纹扩展角度以及刃口连线角度；步骤4，获得多晶材料出断裂时的裂纹扩展角度以及刃口连线角度随间隙的变化曲线，并确定交点所对应的间隙，即冲裁最优间隙。

【技术特征摘要】
1.一种金属薄板冲裁最优间隙确定方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，识别多晶材料晶粒的属性参数；步骤2，根据多晶材料晶粒的板厚和晶粒尺寸建立二维细观结构数值仿真模型；步骤3，对多晶材料进行冲裁工艺数值模拟，获得多晶材料出断裂时的裂纹扩展角度以及刃口连线角度；步骤4，获得多晶材料出断裂时的裂纹扩展角度以及刃口连线角度随间隙的变化曲线，并确定交点所对应的间隙，即冲裁最优间隙。2.根据权利要求1所述的金属薄板冲裁最优间隙确定方法，其特征在于，步骤3包括：步骤3.1，确定冲裁间隙；步骤3.2，在冲裁间隙下进行模拟冲裁；步骤3.3，获得多晶材料板料断裂时的凸模及凹模刃口位移和裂纹周边的应力状态；步骤3.4，通过多晶材料板料断裂时的凸模及凹模刃口位移和裂纹周边的应力状态计算获得多晶材料出断裂时的裂纹扩展角度以及刃口连线角度，返回步骤3.1。3.根据权利要求2所述的金属薄板冲裁最优间隙确定方法，其特征在于，裂纹扩展角度α满足：其中，坐标系定义为以无限远处为原点，x为水平板长度方向，y为板宽度方向，z为板厚方向，α为裂纹扩展角度，σx、σz、τxz分别为裂纹萌生点x方向应力、z方向应力和x-z平面剪应力。4.根据权利要求2所述的金属薄板冲裁最优间隙确定方法，其特征在于，刃...

【专利技术属性】
技术研发人员：李淑慧，汪喆，崔荣高，何霁，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31