材料特性对锆合金带材冲压成形影响的数值模拟研究

摘要

锆合金带材是核电中常用结构材料,影响其冲压成形性的因素有很多.本文采用有限元模拟的方法,结合典型的冲压件结构,重点研究材料性能参数对锆合金带材冲压成形的影响.结果表明,工件接近底面圆角处厚度最小,减薄最多,为最容易开裂位置;冲压过程有限元模拟预测裂纹位置与实际相符,在凸模圆角处为双向拉伸;在凹模圆角处介于纯剪切与单向拉伸之间;在近凸模圆角位置为单向拉伸而后转为平面状态,到达破裂区.当材料各向异性参数r值一定时,随着硬化指数n值增大,壁厚减薄越少,壁厚分布更均匀;n值一定时,塑性应变比各向异性度Δr较小的带材冲压时破裂倾向也较小.所以控制带材的硬化能力和各向异性行为可改善带材冲制性能.