随着新能源产业、电力电工行业等领域的快速发展,为了实现国家低碳节能和绿色环保的发展战略理念,对电工钢板材的精密剪切加工技术提出了越来越高的要求。电工钢板材的加工质量直接影响后续电机和变压器铁芯等电工元件的使用性能和能耗水平,对于电工钢板材剪切加工机理的深入研究具有重要意义。本文为了深入仿真分析电工钢剪切加工过程,首先针对35WW300无取向电工钢板材,设计了不同应力状态下的缺口拉伸试样,通过电子万能试验机对缺口拉伸试样进行了拉伸实验研究,获得了板材拉伸过程中的载荷位移曲线,使用SEM扫描隧道显微镜对板材断口形貌进行了观测,得到了不同应力状态下的显微断口形貌,并分析了其产生的原因。采用应力三轴度作为应力状态的表征参数,进而通过Abaqus有限元软件建立了不同缺口拉伸试样的仿真模型,模拟确定了不同缺口拉伸试样的具体应力三轴度数值。通过拉伸实验数据结合Abaqus有限元仿真反求Johnson-Cook模型参数,进而拟合确定无取向电工钢Johnson-Cook本构模型和断裂准则的参数。其次,基于Johnson-Cook本构模型及参数,建立了无取向电工钢三点弯曲准静态有限元仿真模型,分析了板材弯曲塑性变形过程中的应力应变和应力三轴度分布规律。通过板材弯曲成形角与回弹成形角实验结果与模拟仿真结果进行了对比分析,发现仿真预测值与实验结果误差在8%左右,证明了模拟仿真结果的可信性与适用性,进而证明了本文中采用的Johnson-Cook本构模型及拟合参数适用于无取向电工钢塑性变形行为的描述。再次,基于电工钢板材的斜刃横剪加工原理,建立了无取向电工钢剪切加工有限元模型,并且采用Johnson-Cook本构模型及断裂准则来描述板材剪切断裂过程。通过Abaqus有限元仿真模型分析了不同剪切间隙和刀具刃口半径下板材剪切过程中的应力应变和应力三轴度分布规律。最后,利用斜刃横剪机进行了无取向电工钢剪切加工实验,得到了不同工艺参数下板材截面特征带高度和断口显微形貌的变化规律。通过仿真预测值与实验剪切结果的特征带参数对比分析以及仿真应力三轴度分布与实验断口韧窝形貌的对比分析,得知仿真预测结果与实验加工结果具有较好的一致性,说明了所建立的剪切加工有限元仿真模型的准确性以及采用拉伸试验得到无取向电工钢Johnson-Cook模型及拟合参数研究方法的有效性。