板件冲压成形失效准则是判断是否发生失效的依据
作者：冲压件 来源：未知 发布时间：2017-01-21 18:58 浏览量：
板件冲压成形失效准则是判断冲压过程中板件的是否发生失效的依据，在冲压成形有限元分析以及实际生产中都发挥着重要的作用，国内外学者对失效准则进行了大量的研究，尤其是拉裂失效准则和起皱失效准则。在众多的板件冲压失效判断准则中，应用最为普遍的是成形极限图（FLD）。
除此之外学者还提出了其他的失效判据，如基于应力强度、厚度分布、材料损伤等判断板件失效。成形极限应力图（FLSD）也被成为基于应力的成形极限图，指的是在 FLD 的基础上利用应变值映射出应力值，根据失稳点的主应力值构成 FLSD 曲线。Thomas 等人在研究 FLSD 时指出，FLD 存在的缺点是与应变路径相关，而 FLSD 则可以摆脱应变路径的限制，更方便的应用在板件成形结果的判断中。Chen 等人通过实验和理论分析得到了 SPECN 钢板的 FLSD，并将其应用在车身板件冲压成形有限元分析中。
Narasimhan 等人通过大量的试件拉伸实验通过板件厚度减薄情况来判断材料的失效。研究中通过分析变形较大区域及其附近部位的厚度梯度变化情况，当该部位的厚度减薄率超过一定限值时则材料发生破坏，这样就可以分析零件冲压成形时的拉裂失效。曹宏深等人利用极限厚度应变作为板件冲压成形时发生破坏的判断准则。文章中指出，这一准则是在板件主要变形区域是发生均匀变形的前提下建立的，通过板材面积变化的对数值计算得到极限厚度应变，来表征板材的变形程度。谢晖等人在研究冲压件起皱失效时指出，起皱失效的发生在原理上类似压杆失稳，是材料压缩失稳的外在表现，因此类似同理建立了临界起皱因子判断有限元分析时单元是否发生起皱失效，并运用能量法求解得到该值的大小。在分析了单个单元、四个单元以及九个单元的起皱失效之后，还将制定的起皱准则用于了车身板件的起皱失效有限元分析，同时指出零件边缘是发生起皱失效的危险区域。
Kinzel 等人在研究板材起皱失效时，将其分为弹性起皱和弹塑性起皱两种类型，利用起皱临界应力以及与之等价的临界起皱应变建立了材料起皱判断准则。之后通过实验以及仿真的方法进行研究，实验结果与仿真结果基本一致，验证了所建立起皱准则准确性。
