随着IT、电工电讯、汽车配件、办公机器、家电、五金制品等行业的发展,驱动着金属成型行业,尤其是金属薄板精密裁切行业的迅速发展。基于节材节能环保的经济发展理念,要求不断提高金属制品的精度并提高材料的利用率,而宽幅面的金属板材卷料纵向分切成所需宽度的带材是制作精密金属制品的基础,只有保证分切加工精度才能充分保证材料的利用率与金属制品的精度,这就对金属薄板精密分切技术提出了越来越高的要求。在分析国内外板材剪切技术以及精密冲裁技术研究进展的基础上,采用实验和有限元仿真相结合的方法对圆盘剪分切板料过程进行了研究,通过归纳分析分切面断口形貌特征,建立圆盘剪剪切力数学模型,进行了有限元仿真分析。通过生产现场跟踪采集大量不同材料、厚度与工艺条件的分切样本,利用超景深显微系统观察分切断口形貌,初步分析了材料性能、板厚、工艺条件对分切断面形貌特征的影响。在此基础上归纳了4类分切断面类型并对其产生的条件。以304不锈钢为研究对象,采用单因素实验法,进一步深入研究了侧间隙、重叠量、板料厚度等工艺参数对圆盘剪分切断面性能的影响。利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立二维平面数值模型仿真研究了圆盘剪板料分切过程。分析了一定工艺条件下变形区的应力应变状态以及变形区特征点在整个变形过程中应力应变状态的变化规律。同时仿真研究了侧间隙、板料厚度、压边力与反压力等工艺参数对分切面性能质量的影响规律,并与实验数据进行了对比,二者变化趋势一致。试验研究与理论分析表明,圆盘剪切加工过程涉及到许多复杂的问题,如裂纹的产生与扩展、剪切变形机理等,对这些问题进行分析与研究可以寻求预测裂纹生成与扩展的方法,从而控制剪切面断面特征,保证剪切质量,这有助于提出新的分切加工工艺。