U型钢成型过程中回弹影响因素的综合分析

为了研究U型钢弯曲成型过程中的各种影响因素对回弹角的影响,对U型钢回弹时回弹角的求解公式进行了理论推导,分析可知回弹角随相对弯曲半径值增大而增大;弯曲角越大,回弹角越大;弹性模量越大,回弹量越小。用有限元软件ANSYS建立模型,模拟分析相对弯曲半径、弯曲角和弹性模量对回弹角的影响。模拟分析可知,在相同的条件下,回弹角随相对弯曲半径值增大而增大,回弹量基本与相对弯曲半径成线性关系;弯曲角度的大小对回弹有显著的影响,在相同的条件下,弯曲角越大,回弹角越大;材料的弹性模量对回弹有显著的影响,回弹量随弹性模量的增大而减小。     

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。     

0Cr18Ni9管材大曲率无芯弯曲回弹研究

为了提高管材回弹后的质量,初步建立了管材大曲率无芯弯曲回弹角的预测模型。同时建立了管材弯曲回弹模拟模型,基于ABAQUS数值模拟和实验对0Cr18Ni9管材进行大曲率无芯弯曲(相对弯曲半径为1. 5),验证了模拟模型的可靠性。研究了弯曲角、弯曲速度及壁厚等工艺参数对管材弯曲回弹的影响。结果表明:管材弯曲回弹是一个应力释放的过程,弯曲角对回弹影响最大,壁厚次之,弯曲速度影响最小;回弹角随弯曲角度的增大而增大;回弹角随壁厚增大而减小;弯曲速度与回弹角成正相关关系,回弹角随弯曲速增大而增大。     

铝合金板材V形弯曲回弹研究

主要研究了铝合金板材V形弯曲回弹角与弯曲角、相对弯曲半径之间的关系,分析了宽板弯曲和窄板弯曲回弹角的差异。结果表明,在V形弯曲中,铝合金板材的弯曲回弹角随弯曲角度的增加而减小,随相对弯曲半径的增加而增加;厚板弯曲的回弹角明显小于薄板弯曲的回弹角,而板材的宽度对其回弹角则无明显影响。     

Ti55合金电辅助V弯电热力耦合仿真及回弹预测EI北大核心CSCD

本文为研究Ti55合金板材电辅助V弯回弹规律,基于ABAQUS软件平台建立Ti55合金板材电辅助V弯电-热-力耦合三维有限元模型。对板材V弯及回弹过程进行正交试验模拟,研究弯曲角、相对弯曲半径、有效电流密度、成形速度对板材回弹的影响规律,建立了基于径向基函数的回弹预测模型。结果表明:在选取参数范围内,随着弯曲角、相对弯曲半径的增大和有效电流密度的减小,回弹角增大;随着成形速度的增大,回弹角先减小后增大。极差分析和方差分析得到弯曲角和相对弯曲半径对回弹角有显著影响。电辅助板材V弯相对机械V弯回弹角平均降低48.7%。进行电辅助V弯实验,对比厚度、温度和回弹角,平均误差分别为9.4%、4.6%和13.4%,验证了有限元模拟及回弹预测模型的准确性。     

宝钢高强钢V弯回弹的特性研究

以宝钢生产的14种规格和牌号的钢板为研究对象,对其V弯成形特性进行了研究,通过单向拉伸实验,获得材料的基本力学性能,分析了试验材料的V弯回弹规律。试验结果表明,材料存在正、负回弹,相同弯曲角度下随弯曲半径增大,回弹量增加且趋向正回弹,在相同弯曲半径下,弯曲角度增大,回弹量减小且趋向负回弹,可通过调整弯曲角度或弯曲模具圆角大小来可合理控制零件回弹;在相同厚度条件下,当材料抗拉强度大于600 MPa时,回弹量显著增大;在相同强度条件下,回弹量随弯曲角度的增大而趋向负回弹,同时随着弯曲半径的变大,回弹量随材料厚度产生的差异趋缓,并趋向正回弹;980 MPa强度级别材料中材料厚度越小,不同弯曲半径下的回弹量差异变大;厚度相同的情况下,QP钢和MS钢的回弹量比DP钢更趋向于正回弹;数值拟合发现,回弹角度随R/T值的增大而增大,且经历一个由负到正的过程。随着弯曲角度的增大,拟合曲线下移且斜率变小,只有当R值足够大时才会出现正回弹。     

工艺参数和材料性能对板料成形回弹的影响

分析总结了数值模拟中模拟参数（有限无算法、单元类型、材料模型、本构方程、积分点选取、接触和摩擦法则等）对回弹模拟精度的影响。对一细长支腿零件的工艺成形过程进行了数值模拟，研究了工艺参数及材料性能参数（压边力、凸模圆角半径、凸凹模间隙、板料厚度、摩擦系数、材料硬化指数）对工件回弹的影响。回弹角随凸模圆角半径和凸凹模间隙的增大而增大，随压边力、扳料厚度、摩擦系数和材料硬化指数的增大而减小。     

1Cr18Ni9Ti管弯曲回弹的有限元模拟与试验分析

在对大量管材弯曲成形试验的基础上,对1Cr18Ni9Ti管材的弯曲成形过程进行了有限元模拟分析,经过验证,有限元分析计算结果基本正确。试验和分析表明,1Cr18Ni9Ti管材弯曲成形后具有较强的回弹趋势,弯曲回弹角随弯曲角和弯曲半径增大而增大,而且具有随相对管壁厚增大而略为减小的回弹趋势。     

基于弹性-幂强化材料模型的金属管材弯曲回弹分析

对金属管材在弯曲条件下的应力-应变关系进行分析,基于弹性-幂强化材料模型,在中性层附近的弹性变形区采用线性关系描述应力-应变关系,在塑性变形区采用幂函数形式描述应力-应变关系。根据回弹理论,计算时考虑了管材壁厚,推导了金属管材弯曲回弹角的近似计算公式。计算结果表明,弹性变形区产生的回弹量占整体回弹量的比值非常小。回弹角的大小与材料的自身参数相关,随着弹性模量E、材料硬化系数n的增大而减小,随着塑性系数K、管材壁厚t的增大而增大。回弹角的大小与弯曲时的弯曲角度和曲率半径相关,随着弯曲角度α、曲率半径ρ的增大而增大。     

基于Dynaform的L形件弯曲回弹有限元分析

以L形件为研究对象,根据板料成形特点及回弹规律,利用Dynaform软件对L形件冲压成形进行了回弹仿真试验。依据回弹仿真试验结果,用正交试验法对冲压参数凸凹模圆角半径、板材厚度、压边力和摩擦系数与L形件冲压回弹之间的关系进行了分析。结果显示,凸凹模圆角半径、板材厚度、摩擦系数对L形件的冲压回弹有显著影响。当弯曲工艺参数处于合理范围内时,L形冲压件回弹量随凸凹模圆角半径增大而增大;随板料厚度的增大而越小;随摩擦系数和压边力的增大,回弹角先增后减。     

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.     

Springback After the Lateral Bending of T-Section Rails of Work-Hardening Materials

This paper studies the springback after the lateral bending of T-section rails, considering the work-hardening materials. A linear-hardening model and an elastic-plastic power-exponent hardening model of the material are adopted and compared with the real experimental stress-strain curve obtained from the uniaxial tension tests. The analytical formulas for the springback and residual curvatures are given. The numerical results indicate that the material hardening directly affects the accuracy of springback prediction compared with the experimental results. Besides, springback prediction is not sensitive to hardening parameters in the beginning of elastic-plastic bending deformation. Although there is an apparent yield stage in the true stress-strain curve, the adopted hardening models can achieve an allowable relative error, if hardening parameters are properly selected.     

DP980高强钢U形弯曲实验与数值模拟

为了评估DP980高强钢材料的成形与回弹特性,通过加载-卸载实验与单向拉伸-压缩循环加载实验,获得了考虑包申格效应的吉田-上森硬化模型参数,并对DP980高强钢的U形弯曲实验进行了研究。实验结果表明,DP980高强钢U形件在凹模圆角处易开裂,在成形过程中需减小压边力并增大凹模圆角。由于材料的回弹量与施加的压边力有关,可通过增大压边力来减小U形件的回弹,但压边力过大又可能导致开裂,因此,需合理选择压边力。同时,对U形件成形后的回弹进行仿真分析,仿真中分别采用等向硬化模型与吉田-上森硬化模型,通过将实验数据与模拟的回弹结果进行对比分析发现,采用吉田-上森硬化模型的仿真结果与实验结果吻合良好,证明了吉田-上森硬化模型模拟回弹的准确度较高,可以应用于回弹仿真中。     

Springback characterization and behaviors of high-strength Ti–3Al–2.5V tube in cold rotary draw bending

Stress-relieved Ti–3Al–2.5V bent tube in hydraulic bleeding systems improves the overall performance of advanced aircraft and spacecraft due to its unique high specific strength. However, the high ratio of yield strength to Young's modulus may induce significant elastic recovery after unloading. The precision bending of the high strength Ti-tube (HSTT) depends on the understanding of the springback features and mechanisms. Using the plasticity deformation theory, the explicit/implicit 3D-FE and the physical experiments, the springback behaviors of the HSTT under multi-die constrained cold rotary draw bending (RDB) are addressed. The results show that: 1) The elastic recovery of the HSTT should be characterized by the significant angular springback, the radius growth and the sectional springback; Both the angular and radius springback should be compensated, while the sectional one decreases the cross-section flattening; 2) Among multiple parameters, both the material properties (Young's modulus, strength coefficient and anisotropy exponent) and the geometrical dimensions (bending angle and bending radius) dominate the unloading; Both the angular and radius springback values decrease with the smaller bending radii; The angular springback increases linearly with the larger bending angles, while the radius growth fluctuates little with the increasing of the bending angles at the later bending stages; Both the springback values of the HSTT are far larger than the ones of the 5052O Al-alloy tube and the 1Cr18Ni9Ti tube; The maximum variations of the angular and radius springback with changing of the processing parameters are 78% and 62.5% less than the maximum ones under different material properties and geometrical ones, respectively. 3) A two level springback compensation methodology is proposed to achieve the precision bending in terms of both springback angle and radius.     

基于PS2F的铝型材拉弯回弹研究

采用型材2D拉弯仿真软件PS2F对矩形截面铝型材张臂式拉弯进行了分析,探讨了弯曲半径、弯曲角度及铝合金材料性能对型材单曲率拉弯回弹的影响。研究结果表明,在缺省的拉伸力控制参数设置及夹钳加载轨迹由软件自动优化的情况下,对于给定的弯曲半径,型材零件端部的回弹量随弯曲角度的增加呈指数上升趋势;对于一定的弯曲角度,零件端部回弹量随弯曲半径的增加而线性增加;在相同弯曲半径和弯曲角度的情况下,材料性能对拉弯回弹量有重要的影响。     

V形弯曲回弹调节试验模具模型的建立与讨论

通过对V形弯曲回弹的讨论,建立一个V形弯曲回弹调节的试验模具模型.该模型的建立,旨在能够事先不需要计算就可以掌握该材料的回弹性能.该弯曲模具能够调节其弯曲角度的大小.试验时,先在能够进行弯曲回弹调节的模具上按照有关的回弹数据进行调节试验,确定材料的回弹值,而后进行模具设计.V形弯曲回弹调节的试验模具可以很准确地确定弯曲回弹的回弹量,为V形弯曲模具的设计带来极大的方便.     

U形弯曲回弹正弦调节试验模具的建立与讨论

通过对U形弯曲回弹的讨论,建立一个U形弯曲回弹正弦调节的试验模具模型.该模型的建立,旨在不需要事先计算就能够掌握材料的回弹性能.试验时在能够进行弯曲回弹调节的模具上按照有关的回弹数据进行调节试验,确定材料的回弹值,然后再进行模具设计.这样可以大大减少模具设计后的试模和修模工作量,为模具设计者带来了极大的方便.     

薄壁U形圆管多道次绕弯成形性分析

详细分析了薄壁管的绕弯成形过程及其变形特点,采用LS-DYNA软件对U形薄壁圆管的2道弯曲工序的绕弯成形过程进行仿真,重点对从预成形仿真、回弹仿真到考虑回弹量的过弯成形仿真的仿真方法进行探讨。与实验结果进行比较分析表明,采用该文提出的薄壁圆管绕弯成形方法仿真结果与实验测量值吻合较好,圆管弯曲角外侧厚度过量减薄和内侧材料堆积引起的起皱以及弯曲角回弹,是薄壁管类零件绕弯成形的主要缺陷。     

Air bending and springback of stainless steel clad aluminum sheet

This paper deals with bending and springback phenomena of a stainless-steel clad aluminum sheet in V-shaped air bending. The aim of this study is to investigate the bending characteristics such as sheet thickness change and the bending angles of the sheet before/after springback. The first part of this paper is on the experimental observations. V-bending experiments were performed for both the cases of Al_in/SS_out (i.e., aluminum layer is located inside the bent clad) and SS_in/Al_out (i.e., stainless-steel layer is located inside the bent clad). From these results, it was found that the sheet-set condition (either Al_in/SS_out or SS_in/Al_out) has a great influence on the bending phenomena. In the second part, the accurate prediction of springback by FE analysis, especially the role of elasto-plasticity models, is discussed. When using Yoshida–Uemori kinematic hardening model (F. Yoshida, T. Uemori, Int. J. Plasticity 18, 2002; Int. J. Mech. Sci., 45, 2003), which well describes the Bauschinger effect of materials, the springback of the clad sheet is accurately calculated, whereas the classical isotropic hardening model underestimates the springback.     

板料的渐进弯曲成形及其研究

介绍了一种板料渐进弯曲成形的方法及其设备,并运用有元元法对板料的渐进弯曲成形过程进行了较为全面的研究,主要分析了渐进弯曲过程中的回弹问题。以模切板刀片的渐进弯曲成形为例,分别建立了外环转角与板料弯曲角,板料弯曲回弹角度的关系。通过控制弯曲成形过程中不同的工艺参数,对渐进弯曲成形过程进行了有限元仿真。