·406· 工程科学学报，第38卷，第3期 b。一姆角宽度 一胡角高度 光亮带高度 断裂带高度 上痕高度 斯裂带角度 B光完带倾角 图8辊冲试验中断面质量 Fig.8 Sheared edge quality in the rotary blanking experiment 对比图8和图9，结果表明剪切修正GTN模拟结 果与试验吻合程度更好，证实了模型的可靠性.与剪 切修正GTN模型相比，GTN模型的断面质量中塌角与 压痕基本相同，差别在于光亮带与断裂带的比例，其中 GTN模型的光亮带相当大.这是因为GTN模型没有 考虑压应力下损伤累积，而是最后在拉应力下发生断 裂分离. 4.2冲裁间隙和浸入深度变化 普通冲裁间隙指凸模与凹模刃口间缝隙的距离， 不考虑模具磨损时始终保持不变.然而，辊式冲裁间 隙随轧辊旋转而时刻在发生变化，取决于旋转位置、模 后刃回 具几何形状、板料厚度等.为定量描述冲裁间隙的变 化情况，从凸模与凹模刃口处作板料的垂线，两者间距 就是瞬时冲裁间隙c,如图10. 图11给出瞬时冲裁间隙和凸模浸入深度随旋转 角度的变化情况.对于前刃口来说，瞬时冲裁间隙基 图9剪切修正GTN模型(a)与GTN模型(b)的断面质量之间 本上处于小间隙，随着轧辊旋转，间隙值逐渐增大，当 对比 完全浸入板料时冲裁间隙变为0.101mm.然而，与前 Fig.9 Comparison of sheared edge quality using the modified GTN 刃口不同，后刃口冲裁过程中完全处于大间隙冲裁，并 model (a)and the original GTN model (b) 随着轧辊旋转，冲裁间隙逐渐减小，当完全浸入板料时 冲裁间隙达到最小值0.101mm.关于凸模浸入深度随 4.3裂纹萌发与扩展 旋转角度的变化情况，前刃口与后刃口的变化情况相 图12给出前刃口与后刃口处微裂纹萌发位置. 一致，区别仅在于存在模具对应的相位角 对于前刃口来说，微裂纹会同时在凸模和凹模侧刃口 模辊 口模后小门 凸模前刃口 板料 0 模辊 凹模批 图10瞬时冲裁间隙的定义.(a)前刃口：(b)后刃口 Fig.10 Definition of instantaneous die clearance:(a)leading cutting edge:(b)trailing cutting edge工程科学学报，第 38 卷，第 3 期 图 8 辊冲试验中断面质量 Fig． 8 Sheared edge quality in the rotary blanking experiment 对比图 8 和图 9，结果表明剪切修正 GTN 模拟结 果与试验吻合程度更好，证实了模型的可靠性． 与剪 切修正 GTN 模型相比，GTN 模型的断面质量中塌角与 压痕基本相同，差别在于光亮带与断裂带的比例，其中 GTN 模型的光亮带相当大． 这是因为 GTN 模型没有 考虑压应力下损伤累积，而是最后在拉应力下发生断 裂分离． 图 10 瞬时冲裁间隙的定义． ( a) 前刃口; ( b) 后刃口 Fig． 10 Definition of instantaneous die clearance: ( a) leading cutting edge; ( b) trailing cutting edge 4. 2 冲裁间隙和浸入深度变化 普通冲裁间隙指凸模与凹模刃口间缝隙的距离， 不考虑模具磨损时始终保持不变． 然而，辊式冲裁间 隙随轧辊旋转而时刻在发生变化，取决于旋转位置、模 具几何形状、板料厚度等． 为定量描述冲裁间隙的变 化情况，从凸模与凹模刃口处作板料的垂线，两者间距 就是瞬时冲裁间隙 c，如图 10． 图 11 给出瞬时冲裁间隙和凸模浸入深度随旋转 角度的变化情况． 对于前刃口来说，瞬时冲裁间隙基 本上处于小间隙，随着轧辊旋转，间隙值逐渐增大，当 完全浸入板料时冲裁间隙变为 0. 101 mm． 然而，与前 刃口不同，后刃口冲裁过程中完全处于大间隙冲裁，并 随着轧辊旋转，冲裁间隙逐渐减小，当完全浸入板料时 冲裁间隙达到最小值 0. 101 mm． 关于凸模浸入深度随 旋转角度的变化情况，前刃口与后刃口的变化情况相 一致，区别仅在于存在模具对应的相位角． 图 9 剪切修正 GTN 模型( a) 与 GTN 模型( b) 的断面质量之间 对比 Fig． 9 Comparison of sheared edge quality using the modified GTN model ( a) and the original GTN model ( b) 4. 3 裂纹萌发与扩展 图 12 给出前刃口与后刃口处微裂纹萌发位置． 对于前刃口来说，微裂纹会同时在凸模和凹模侧刃口 ·406·