WELDOX960高强度钢板折弯回弹角预测分析与试验验证

在工程机械、船舶等制造行业中,高强度钢板折弯成形的回弹控制策略直接影响板料成形精度,为更好地研究材料厚度、下模开口、上模圆角半径、折弯角度等参数对高强度钢板折弯回弹角的影响规律,以WELDOX960高强度钢板为研究对象,采用有限元分析和试验相结合进行研究。结果表明:折弯回弹角随下模开口、上模圆角半径、折弯角度的增加,呈线性增加趋势;随着材料厚度的增加,折弯回弹角大致呈直线减小的趋势,当厚度大于7 mm时,减少的趋势变缓。最后,综合考虑各影响因素,得出了WELDOX960高强度钢板的回弹角预测方程,并通过试验对比加以修正,回弹角与工程实际一致。     

中梁型钢折弯工艺及模具设计

以某型铁路货车中梁型钢使用板材折弯成形进行了研究,对其使用折弯机弯曲成形进行了工艺分析,利用计算公式核算设备弯曲工艺能力,借助Pro/E软件建立了折弯模设计模型,进行成形过程模拟,并利用仿真分析软件进行模具的强度校核.对模具制造后的试验效果进行总结改进,实现了中梁型钢使用板材折弯成形,提高了制件质量.     

基于迭代式回弹补偿的触发弹簧片折弯模具设计

回弹是金属板材折弯成形过程中需要考虑的主要问题之一。采用传统的工艺控制方法只能在一定程度上减少回弹量,通过回弹补偿则能更好地解决回弹问题。利用Dynaform有限元分析软件对某触发弹簧片的折弯成形过程进行了仿真分析和回弹预测,并根据回弹预测结果分别进行两次回弹补偿。最后将回弹补偿得到的模具型面应用于折弯模具设计。试验结果表明,通过两次回弹补偿修正得到的模具可制得符合精度要求的折弯件,从而证明通过迭代式回弹补偿解决弯曲回弹问题是有效的。     

方矩形焊管多规格柔性冷弯成形回弹分析

针对方矩形焊管在冷弯成形过程中的回弹问题,利用COPRA软件进行冷弯成形工艺设计,确定了适用于柔性制造的工艺参数,基于ABAQUS软件建立了8种冷弯成形有限元模型,先后进行显示动力学分析和静力学分析,模拟板材冷弯成形和卸载过程,得到了不同模型各道次的回弹角度,同时,通过单因素分析法研究了板料厚度、侧壁高度和成形宽度对回弹的影响。结果表明:最终成形角相同时,回弹角度呈先增大后减小的趋势;增大板料厚度、成形宽度和减小侧壁高度均会分别导致冷弯成形中各道次的回弹角度减小,且回弹角度与板料厚度成线性关系;在进行弯角二的冷弯成形过程中,宽度方向板材的等效应力基本不变,弯角一不会发生回弹现象。     

U形槽板多工步折弯方法及回弹预测

分析对比了大型U形槽板的2种折弯成形方式,取U形槽板的小件进行多工步折弯回弹的有限元模拟并进行了相应的物理实验,得出了回弹角度预测值,提出在多工步折弯回弹有限元模拟中要注意的问题,为大型U形槽板的折弯成形生产提供了参考。     

成形速度及载荷对高强钢板回弹影响的研究

回弹问题一直是高强钢板弯曲成形的难点。本文基于伺服压力机对成形速度、载荷以及滑块行程的可控性,通过控制高强钢板弯曲成形过程中的成形速度、载荷以及滑块的行程位移,在试验的基础上探讨了成形速度及载荷等工艺条件对高强钢板弯曲回弹的影响,并通过ABAQUS有限元软件进行了相关的成形模拟。研究结果表明,随着成形载荷的增大回弹量明显减小,多次折弯可有效减小回弹。另外,成形速度和凸模保压时间对回弹影响不大。因此,在伺服压力机工作环境下,可以通过精确控制成形载荷以及折弯次数来控制高强钢板弯曲回弹量。     

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。     

AZ31B镁合金无模单点温渐进成形回弹影响因素研究

以变锥角圆台件为研究对象,基于渐进成形机理并运用ANSYS/LS-DYNA有限元模拟软件,以成形件的等效应力和成形件中截面的回弹量为主要研究指标,研究了不同工艺参数对AZ31B镁合金板材无模单点温渐进成形回弹的影响,重点分析了成形温度、摩擦条件和工具头直径对AZ31B镁合金板材无模单点温渐进成形后工件回弹量的影响规律.研究结果表明:当成形温度为250℃,静摩擦系数为0.2、动摩擦系数为0.1,工具头直径在Φ10 ～ Φ12 mm范围时,最有利于对AZ31B镁合金板材无模单点温渐进成形后成形件回弹的控制.     

薄板V形自由折弯的回弹预测与分析

建立了薄板V形自由折弯的有限元模型，利用拉丁超立方抽样法确定了影响折弯回弹的主要因素组合方案，利用有限元模拟的回弹角度作为样本数据，对用于预测折弯回弹角度的BP神经网络模型进行了训练，采用平均影响值法对影响回弹角度的因素进行了敏感性分析，并利用蒙特卡罗法对折弯过程中的不可控因素进行了模拟，研究了折弯回弹角度的分布规律与变化区间。结果表明，建立的BP神经网络模型精度较高，可以准确预测V形自由折弯回弹角度；受不可控因素影响，折弯回弹角度基本符合正态分布，在置信系数为99.73%时，角度的波动达19.87%,表明不可控因素的波动对折弯回弹角度具有显著影响。     

前翼子板成形数值分析

根据正交试验法原理,应用板料成形软件PamStamp 2G,在其他成形条件一定的情况下,对前翼子板在不同压边力、板料与模具间摩擦因数、凸模和凹模间隙、虚拟凸模成形速度下的成形进行数值分析。将模拟结果同实际成形件厚度比较,通过极差分析,得出上述因素对前翼子板成形的不同影响,其中压边力、虚拟凸模速度对成形影响较其他因素大。     

一种旋转折弯成形的数值模拟方法及实验验证

旋转折弯成形是板料的一种特殊的自由折弯成形方法,准确预测其回弹误差是控制旋转折弯角精度的前提。鉴于Dynaform软件无法直接实现旋转折弯成形的模拟,在分析Dynaform前处理器所生成的DYN文件的基础上,通过定义旋转动模的惯性张量参考坐标系、惯性张量、旋转坐标轴、自由度和旋转运动曲线等参数值,提出了一种旋转折弯成形的数值模拟方法。通过模拟结果与实验结果的对比,验证了该数值模拟方法的可行性和有效性。该模拟方法为旋转折弯成形的回弹误差预测及回弹控制提供了一种有效途径,对其他类似旋转成形的数值模拟具有一定的实际参考价值。     

TA2纯钛板辊弯成形回弹显微机理分析

对TA2纯钛板辊弯成形回弹显微机理进行了系统研究，采用辊弯成形工艺对TA2纯钛板进行了单道次及多道次不同设计角度的冷变形加工。首先，研究了不同设计角度辊弯成形板材的回弹规律，其次，利用显微硬度计测试了辊弯成形样品的显微硬度变化，最后，通过电子背散射衍射实验研究了TA2辊弯成形板材的显微组织、织构和取向差的演变规律。结果表明，在单道次辊弯成形实验中，随着设计角度的增大，回弹逐渐减小，显微硬度逐渐增大，主要原因是孪生参与协调塑性变形，织构强度逐渐增大，变形量增大导致位错密度降低。在终设计角度为30°的辊弯成形实验中，随着道次数的增加，回弹逐渐增大，而显微硬度逐渐降低，孪生现象消失，织构强度逐渐降低，位错密度逐渐增大，这是由变形量递增，反复加载卸载后通过位错滑移产生的弹性回复逐渐增大导致的，这是由辊弯成形所特有的工艺特点决定的。     

带下陷的直凸弯边零件回弹补偿及试验验证

为提高飞机钣金零件的成形质量,对带下陷的直凸弯边零件在橡皮囊成形过程中的回弹问题进行研究。对新淬火状态下的2024-W铝合金材料进行单向拉伸试验,获得材料的力学性能参数,为回弹补偿和有限元模拟提供条件;采用CATIA二次开发系统,对带下陷的直凸弯边钣金件的圆角部分和弯边部分两个位置进行回弹补偿,生成准确的回弹补偿模具;采用Pam-stamp 2G有限元模拟软件,对新设计的补偿模具进行有限元数值模拟并进行试验验证,验证了经回弹补偿模块设计带下陷的直凸弯边补偿模具的可行性。结果表明:在成形压力为50 MPa时,零件回弹前后的角度误差为1°,满足尺寸设计要求,验证了有限元模拟的可信度以及回弹补偿系统的准确性。     

基于能量守恒和数值模拟的精密级进模弯曲成形研究

对精密多工位级进模的多步弯曲成形进行研究,提出从能量守恒的角度结合数值模拟与功能转换的方法来提高多步弯曲成形精度及减少回弹,以HDMI连接器零件为例,针对90°弯曲部位设计4种折弯方案,分析每种成形方案及回弹过程中相应的板料内能变化并加以比较,确定较优的设计方案。     

非连续性结构对DP980高强钢板弯曲回弹的影响

为研究非连续性结构对弯曲回弹的影响规律，以DP980高强钢板为研究对象，开展了不同非连续性结构板材弯曲过程的有限元数值模拟，分析了不同凹槽厚度、宽度以及位置对弯曲回弹的影响规律，并进行了U型弯曲试验验证。结果表明：合理的非连续性结构可以减少弯曲成形件的回弹；U型弯曲回弹角随着凹槽厚度的增加逐渐增大，随着凹槽宽度的增加逐渐减小；在相同的凹槽厚度和宽度下，凹槽位置设在凸模圆角处时，回弹角比凹槽位置设在凹模圆角处时大。实验与数值模拟结果变化趋势基本一致。     

板材冲压成形回弹模拟的评述

回弹是板材成形过程中不可避免的一个普遍现象,直接影响到冲压件的尺寸精度和零件最终形状.因此,回弹模拟是板材成形过程模拟中的一个关键问题,也是最为棘手的问题.本文在系统地归纳了国内外众多学者在应用有限元技术进行回弹模拟研究的基础上,对回弹模拟的历史发展、回弹模拟的计算方法、影响回弹模拟的主要因素以及回弹的预测和补偿等方面作了详尽的论述,对回弹模拟研究有着很好的参考价值与指导意义.     

船用薄板柔性渐进成形工艺数值模拟及实验研究

针对船体外板典型的双曲面板材成形提出了局部压载和渐进滚弯两种柔性渐进成形方式。通过有限元数值模拟技术在正交实验下分别探究局部压载成形过程中板料厚度、凸凹模间距、凸模压下量和凸模圆弧半径对板料成形回弹半径的影响,以及渐进滚弯成形过程中滚轮下压深度对板料弯曲半径的影响。以双曲面船板中帆形板为例,基于ABAQUS/ExplicitStandard求解平台及正交实验参数结果,利用局部压载成形和渐进滚弯成形对双曲面板材进行多道次有限元仿真模拟成形。最后通过双曲面板材多道次局部压载成形实验验证了船用钢板柔性渐进成形工艺的可行性及有限元分析结果的可靠性。     

模具间隙对复杂截面纵梁件成形回弹的影响研究

基于模拟软件Pam-stamp2G,对3种典型的不规则复杂截面的纵梁件进行模拟分析。对比了改变凸、凹模间隙前后纵梁件成形的回弹量,获得了合理的凸、凹模间隙位置及最佳的间隙减小量,探究了凸、凹模间隙对回弹的影响,并对典型件进行了试验验证。结果表明,改变凸、凹模间隙能够有效地减小回弹,对实际生产具有一定参考价值。     

双凸板材件的数控渐进成形研究

针对数控渐进反向成形中无法直接成形加工双凸板材件的问题,提出了基于双面挤压的双凸板材件数控渐进反向成形方法。该方法通过设计从正反两面可接近各形体的支撑模,并把板材用两个支撑模装夹,从正反两面挤压板材来实现双凸板材件成形。给出了双凸板材件的成形工艺方案和支撑模设计方法,研究了双凸板材件数控渐进反向成形过程数字模拟分析的方法并运用数值模拟分析了该方案的可行性,并且通过成形试验,完成了双凸板材件的制作。研究结果表明,基于双面挤压的数控渐进反向方法可应用于双凸板材件的制作。     

轿车齿轮精密成型的有限元模拟及齿形数字化修形

在三维有限元数值模拟软件DEFORM中模拟齿轮冷摆辗成形过程,得到成形过程的金属流动充填规律以及力学量场分布情况,并分析了模具在有预应力工况下,齿轮成形过程的模具受力弹性变形和齿轮出模后的弹性回复规律,绘制出模具弹性膨胀和锻件出模回弹后的齿形曲线。依据凹模的变形规律,在设计齿轮电极时进行预先补偿,从而保证摆辗齿轮的高精度。