[发明专利]金属薄板冲裁最优间隙确定方法、系统、装置及介质

权利要求书

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；

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；

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，σ_x、σ_z、τ_xz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。

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，刃口连线角度满β满足：

β＝arctan[c/(t-S)]

其中，β为刃口连线角度，c为冲裁间隙，t为板厚，S为断裂时刻凸模位移。

3.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，多晶材料晶粒的属性参数包括晶粒属性参数以及断裂准则参数。

4.一种金属薄板冲裁最优间隙确定系统，其特征在于，包括：

识别模块，用于识别多晶材料晶粒的属性参数；

建模块，用于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；

模拟模块，用于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；

计算模块，用于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；

所述模拟模块包括：

模块1：确定冲裁间隙；

模块2，在冲裁间隙下进行模拟冲裁；

模块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；

模块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，返回模块1；

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，σ_x、σ_z、τ_xz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。

5.一种金属薄板冲裁最优间隙确定装置，其特征在于，包括：存储有金属薄板冲裁最优间隙确定程序的存储器及用于运行金属薄板冲裁最优间隙确定程序的处理器，金属薄板冲裁最优间隙确定程序配置为实现如权利要求1～3任一项所述的金属薄板冲裁最优间隙确定方法的步骤。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，计算机可读存储介质上存储有金属薄板冲裁最优间隙确定程序，金属薄板冲裁最优间隙确定程序被处理器执行时实现如权利要求1～3任一项所述的金属薄板冲裁最优间隙确定方法的步骤。