基于径向基函数近似模型的板料自由折弯成形回弹预测

为实现对钣材V形自由折弯的有效控制,首先建立了V形自由折弯卸载前上模下压量模型,并基于此理论模型在有限元分析软件ABAQUS中运用显示和隐式相结合的方法,对板材V形自由折弯成形与回弹过程进行有限元仿真。然后以板料回弹量为试验指标,以板料厚度、板料弹性模量、上模圆角半径和下模开口宽度为影响因子,每个影响因子取5个水平数,设计了正交试验。根据正交试验方案及结果,建立自由折弯板料成形回弹的径向基函数近似模型。通过仿真试验与实际折弯试验对模型进行了验证,回弹预测角度误差为±0. 8°,验证了方法的可行性,为下一步应用于自主研发的折弯机数控系统提供支持。     

等效拉延筋模型对回弹预测的影响

等效拉延筋模型是影响回弹预测结果的一个重要因素。结合拉延筋试验、拉延筋试验的仿真以及拉深的仿真,研究了等效拉延筋模型对回弹预测结果的影响。结果显示,板料经过拉延筋后,出现材料硬化、变薄,并且有因横截面应力形成的力矩;仿真中采用等效拉延筋模型时,对板料经过拉延筋后出现的这些现象都不能准确地模拟。板料的硬化、在板料横截面的力矩,对工件的回弹预测结果影响显著。板料的横截面力矩的准确描述,对回弹预测的精度尤其重要。为了提高回弹的预测精度,有必要提出修正的等效拉延筋模型。     

机架间距对U形件成形及回弹的影响

为了研究成形道次对U形件辊弯成形过程中应力、应变及回弹的影响,使用有限元软件ANSYS建立模型,利用ANSYS的动态显式算法,对不同机架间距下板料在辊弯成形过程中圆角处应力、应变规律进行了研究,利用其静态隐式算法分析了机架间距对U形件回弹量的影响。结果发现,板料成形过程中,随着机架间距的改变,U形件圆角处的应力、应变值及回弹量均变化不大。     

含硼高强钢带热辊压成形回弹的数值模拟

针对采用含硼高强钢带制造槽形件的回弹与应用问题,设计了一种新的六辊式热辊压成形装置。以2.2mm厚的含硼高强钢带为原料,设定奥氏体化温度为900、910、920℃,穿带速度为750 mm/s,运用ANSYS有限元软件模拟计算了其热辊压成形回弹情况。结果表明,奥氏体化温度对板料热辊压成形回弹影响显著。塑性变形区主要发生在圆角半径较小的圆角处,随着板料成形前奥氏体化温度的升高,板料回弹量呈现减小趋势。900℃奥氏体化温度对应的板料回弹角为8.7°,塑性应变在0.11左右,最大等效应力为589.1 MPa;910℃奥氏体化温度对应的回弹角为7.9°,应变在0.15左右,最大等效应力为584.2 MPa;920℃奥氏体化温度对应的板料回弹角为6.5°,应变在0.16左右,最大等效应力为574.0 MPa。     

基于厚度变化的杯形件拉延凹模圆角成形模拟

在模拟软件中,建立带压边圈的杯形件拉延模具模型,设杯形件材料为弹塑体本构模型,考虑厚度的应力、应变变化,通过数值模拟拉延成形,在不同压下位移时,求得凹模圆角处及附近的板料厚度截面等效应变、等效应力以及厚度变化值的分布;在此基础上,对压下位移不同阶段的凹模圆角成形区及附近区域的应力、应变值进行分析.其数值分别沿凹模圆角由外径向内径方向数值增大;另外得出在不同位置厚度发生变化曲线.总之,研究厚度方向的成形状态变化的方法,对揭示板料成形时凹模圆角厚度变化的机理具有一定理论和工程实用意义.     

基于响应面法的挡风梁冲压回弹预测模型

以5182铝合金挡风梁成形后的回弹为研究对象,通过单向拉伸试验,获取了5182铝合金板料在不同轧制方向及应变速率条件下的真实应力应变曲线,并将其引入数值模拟模型,研究了板料成形速度、模具间隙、摩擦系数对5182铝合金挡风梁成形回弹的影响规律并分析了其形成原因。然后根据响应曲面法建立了5182铝合金挡风梁回弹预测模型,进而通过不同条件下的实验对比,对该预测模型进行了验证。研究结果为铝合金板料回弹的分析提供了新的思路。     

基于响应面法的挡风梁冲压回弹预测模型（英文）

以5182铝合金挡风梁成形后的回弹为研究对象,通过单向拉伸试验,获取了5182铝合金板料在不同轧制方向及应变速率条件下的真实应力-应变曲线,并将其引入数值模拟模型,研究了板料成形速度、模具间隙、摩擦系数对5182铝合金挡风梁成形回弹的影响规律并分析了其形成原因。然后根据响应曲面法建立了 5182铝合金挡风梁回弹预测模型,进而通过不同条件下的实验对比,对该预测模型进行了验证。研究结果为铝合金板料回弹的分析提供了新的思路。     

上模双耳伸缩、下模滚轴式侧移的折弯模设计

对带U形沟槽工件的折弯工艺进行分析,设计了一种上模双耳伸缩、下模滚轴式侧移的折弯模。上模采用双耳结构,在折弯过程中通过伸缩绕开工件的U形沟槽完成折弯过程,解决了带U形沟槽工件的折弯难题。下模采用侧移的方式,只对工件较短折边折弯,减少了操作难度;下模模头处设计滚轴,使折弯由滑动摩擦变为滚动摩擦,改善了工件的表面质量。应用ABAQUS软件模拟了板料的弯曲回弹过程,并对该模具的关键参数及技术要求进行了分析。     

热冲压成形工艺参数对硼钢板帽形件回弹影响分析

热冲压技术是指板料在高温成形后进行保压淬火,此过程伴随着温度快速降低,材料屈服强度升高,弹性模量变大,并约在300~400℃时,组织开始由奥氏体向马氏体转变,零件应力应变场逐步改变。最终开模时,零件会产生一定回弹。针对这种复杂的过程,探讨了保压时间、板料厚度等热冲压工艺对于帽形件回弹的影响。通过试验测量了不同热冲压工艺下硼钢板帽形件的回弹量。研究表明,保压时间越长,回弹越小,并最终稳定在一定范围,且板料越薄,回弹减小。     

单元尺寸对回弹仿真的影响机理研究

在冲压成形仿真中,单元尺寸对回弹计算结果影响很大,但其影响机理并不清楚。文章在圆底U型件的回弹试验基础上．建立了对于应该试验的只有板料单元尺寸不同的3个仿真模型。在冲压仿真和回弹仿真后,比较了模型中板料上的同一点的应力应变曲线．以及回弹计算结果与试验结果,分析了在模具弯曲部位成形末期不同单元尺寸的板料和弯曲模具表面的接触关系。研究表明,在成形过程中,板料弯曲部位节点的应力在成形过程中已经部分释放,使回弹值减小,此种情况下,为了提高回弹预测精度,板料必须采用较小的单元尺寸;在成形末期板料受到校正力的作用,使回弹计算值进一步减小,在这种情况下,模型中应设置合理的凹凸模间隙。     

中性层内移对弯曲回弹的影响

板料在弯曲过程中,由于存在弹性变形,卸载后,弹性变形必然影响到板料的回弹.传统理论在分析回弹时,没有考虑应变中性层内移对回弹的影响.本文根据弹塑性弯曲理论,在考虑硬化和各向异性的条件下,通过对宽板弯曲应力应变分析,推导出了回弹角的近似计算公式,并讨论了中性层的内移对回弹的影响.     

板金弯曲成形回弹问题的理论研究

分析了板金弯曲成形过程的回弹过程 ,利用成形过程中弯曲区域的平面应变和恒定厚度假设 ,根据VonMises屈服准则 ,建立了弹塑性材料线性硬化条件下板金弯曲成形的回弹计算模型 ,导出了纯弯曲条件下板金件的最小弯曲半径计算公式 ,并讨论了弯曲成形一般不等角平面弯曲问题的数值解法     

宽板U形自由弯曲智能化控制过程的解析定量描述

根据板材弯曲理论,在平面变形假设的前提下,考虑了材料的硬化、各向异性及弹性变形,建立了U形件自由弯曲理论分析模型,对宽板U形件自由弯曲进行了理论分析,得出了弯曲力随弯曲行程变化规律及目标弯曲角计算公式,并对各种影响弯曲力和回弹的因素进行了分析,理论计算与实验及模拟结果进行了比较,为宽板U形件自由弯曲智能化控制中参数识别及预测模型输入层和输出层变量的确定提供了理论依据。     

铝板弯曲电磁校形实验研究

回弹是弯曲成形的主要缺陷,传统的弯曲工艺消除回弹的效果并不理想.电磁成形是一种高速成形技术,能提高成形性能,改善应力分布,有效地控制回弹.以1060铝板为研究对象,提出一种用于V形件弯曲校正匀压力线圈,以利于提高成形效率,对不同厚度的铝板毛坯进行电磁弯曲校形实验.实验结果表明:随着放电能量的增加,V形件回弹逐渐减小直至消除;坯料越厚,消除回弹所需的能量越大;坯料宽度对工件回弹没有影响;在较低的能量下对工件进行多次放电,随着放电次数的增加,回弹逐渐减小,最终被消除;离折弯线区域越近,工件塑性变形功越大.     

宽板V型自由弯曲智能化控制过程的解析定量描述

板料在弯曲卸载过程中,由于弹性变形回复,从而产生回弹。回弹的结果使弯曲件的精度降低。影响回弹的因素很多,也很复杂。根据弹塑性弯曲理论,在平面变形假设的前提下,考虑了材料的硬化、各向异性及弹性变形,对宽板V型自由弯曲应力应变进行了分析,得到了弹塑性交界处曲率半径,推导出了弯曲力及目标弯曲角随弯曲行程变化的关系式。理论计算与实验及数值模拟结果进行了比较,为宽板V型自由弯曲智能化控制中参数识别及预测模型输入层和输出层变量的确定提供了理论依据。     

板料自由弯曲成形及回弹理论解析

对宽板自由弯曲成形及弹复过程进行理论分析,将弯曲过程分为板料未包覆凸模和已包覆凸模两个成形阶段,在每个成形阶段将弯曲板料分为弹性和弹塑性变形区。基于单向应力和小变形假设,分别建立了两个成形阶段的回弹计算模型,导出了任一成形阶段中性层上任一质点卸载前后的转角和弯曲半径数学表达式。基于VC++软件平台,对回弹计算模型进行编程计算,并进行了实验验证,计算结果与实验结果吻合较好,最大误差为0.58°。     

Springback behaviour in bending of ultra-high-strength steel sheets using CNC servo press

The springback behaviour of ultra-high-strength steel sheets in bending was investigated under controlled conditions using a CNC servo press. Although the ultra-high-strength steel sheets are attractive in reducing weight of cars, the amount of springback of the ultra-high-strength steel sheets in the forming is very large due to high strength. The CNC servo press has the function of accurately controlling the motion by two servo motors. The effects of the material, the finishing reduction in thickness, the forming speed and the holding time at the bottom dead centre on the amount of springback in V-shaped bending were examined. The scatter of the springback for the ultra-high-strength steel sheets was improved by using real thickness and not nominal thickness of each individual sheet in the control of the punch stroke. The amount of springback for the ultra-high-strength steel sheet in the V-shaped bending was much larger than that for the mild steel sheet, and the amount was decreased by the finishing reduction in thickness direction because of uniform stress distribution. The effects of the forming speed and the holding time at the bottom dead centre were small. The amount of springback for the steel sheets was almost proportional to the ratio of the tensile strength to the elastic modulus.     

Development of a new model for plane strain bending and springback analysis

A new mathematical model is presented for plane strain bending and springback analysis in sheet metal forming. This model combines effects associated with bending and stretching, considers stress and strain distributions and different thickness variations in the thickness direction, and takes force equilibrium into account. An elastic-plastic material model and Hill’s nonquadratic yield function are incorporated in the model. The model is used to obtain force, bending moment, and springback curvature. A typical two-dimensional draw bending part is divided into five regions along the strip, and the forces and moments acting on each region and the deformation history of each region are examined. Three different methods are applied to the two-dimensional draw bending problems: the first using the new model, the second using the new model but also including a kinematic directional hardening material model to consider the bending and unbending deformation in the wall, and the third using membrane theory plus bending strain. Results from these methods, including those from the recent benchmark program, are compared. University of Michigan, Dept. of Mechanical Engineering and Applied Mechanics, Ann Arbor, Mi 48109, USA.     

车窗升降板弯曲成形回弹缺陷的影响因素分析与成形工艺优化

针对弯曲件汽车车窗升降板在成形过程中因板料弹性回复和残余应力的存在易产生回弹而影响零件尺寸和装配性能的问题,借用Dynaform平台对板料弯曲成形过程进行数值模拟及回弹预测。针对板料厚度A、冲压速度B、摩擦因数C和模具间隙D等4项影响因素设计9组不同的成形工艺参数组合,分别对板料进行正交试验和重复正交试验(重复次数S=3)获取回弹结果,并采用极差分析法(方案1)和方差分析法(方案2)进行影响因素的主次排序和工艺优化。方案1和方案2分别获得的影响因素主次顺序和优化工艺参数组合为ABDC,A_2B_2D_3C_2和BDCA,B_2D_3C_2A_1。将两组工艺参数进行对比验证,进而确定最佳参数组合为板料厚度A=0.9 mm,冲压速度B=5000 mm·s~(-1),摩擦因数C=0.125,模具间隙D=1.15。利用该工艺进行试生产,检测零件危险圆角处厚度为t=0.70 mm,减薄率低于25%。经过试装配证明,采用优化后工艺参数成形的零件能够满足其使用条件下的尺寸和装配要求。     

V-bending studies on sintered copper powder metallurgical preform sheets

Sintered sheet specimens of copper of varying mean preform densities were free-bent with four V-bending punch radii and dies to obtain free bending force and the springback, for comparison with their wrought equivalents. The objective of the above testing was to highlight the influence of porosity in accommodating the springback. Following the free bending, die bending was performed to arrive at the optimal die force to ensure minimal springback.