基于变弹性模量的Ti-6Al-4V板材五点弯曲回弹预测

Ti-6Al-4V钛合金材料在弯曲成形过程中会产生较大的回弹,其弹性模量对回弹影响较大,但以往研究均未考虑材料塑性应变变化过程中弹性模量的变化。以Ti-6Al-4V钛合金为对象,进行了材料的单轴拉伸实验和循环加载卸载实验,以揭示材料各向异性参数及材料弹性模量随塑性应变变化的规律,在此基础上建立了Ti-6Al-4V钛合金变弹性模量数学模型。基于YLD2000-2D屈服准则及变弹性模量和Mises各向同性两种不同的本构模型,对常温下Ti-6Al-4V钛合金板材的五点弯曲过程进行了数值模拟,为了验证数值模拟结果,进行了常温下Ti-6Al-4V板材的五点弯曲实验,结果显示,前者显著提高了Ti-6Al-4V钛合金弯曲回弹预测精度,预测精度相比后者提高了31.18%。     

21-6-9高强不锈钢管数控弯曲回弹的理论计算及有限元分析

为了研究几何参数和材料参数对回弹的影响,基于弹塑性理论推导了最终弯曲半径和回弹角度的近似计算公式,结合有限元模拟,分析几何参数和材料参数对21-6-9高强不锈钢管材数控弯曲回弹规律的影响,并对理论解析、有限元模拟和试验结果进行对比。结果表明：最终弯曲半径随着弯曲半径、强度系数的增大或弹性模量、硬化指数的减小而增大,且与弯曲角度无关;回弹角度随着弯曲角度、相对弯曲半径、强度系数的增大或弹性模量、硬化指数的减小而增大;有限元模拟结果和试验结果吻合良好,能够较精确地预测回弹;理论解析与试验结果对比误差较大,但能够反映回弹角的变化趋势。     

拼焊板V形自由弯曲回弹控制影响因素分析

在平截面和平面弯曲等假设条件下,建立了可适用于纵向拼焊板V形小曲率自由弯曲回弹的解析预测模型。在自由弯曲卸载阶段,该模型引入了两母板间相互作用的弯矩,基于单一母板求解了拼焊板回弹后的弯曲角。利用解析模型分析了不同工艺参数对拼焊板V形自由弯曲力和回弹后弯曲角度的影响规律,确定了影响拼焊板V形自由弯曲力和卸载后回弹角的主要影响因素。     

7075铝板弹性模量退化行为研究及回弹预测

金属板材的弹性模量随塑性变形发生衰退,这一现象对板材成形中的回弹预测影响巨大。为研究7075高强铝板的弹性模量衰退规律,采用传统的循环加载试验进行弹性模量测试,同时借助DIC应变测量系统设计弯曲卸载试验进行测试。试验结果表明：弹性模量随塑性变形发生明显退化且衰退规律受材料变形所处的应力状态影响。将两种试验所得衰退规律用于C形梁成形过程中的有限元回弹仿真,仿真与试验的对比结果表明：弯曲卸载试验所得弹性模量衰退规律对C形梁回弹分析的结果明显优于循环加载试验所得规律的结果,四个回弹角的预测精度分别提高了42%、7%、40%和200%。     

铝合金板材冲压成形回弹有限元模拟研究

板料卸载后回弹变形对钣金件的成形精度影响很大。基于Numisheet1993的U形弯曲标准考题,考虑板材与模具间的接触演变过程,建立了一个有限元模型来预测铝合金板材弯曲过程的回弹。模拟中板材本构方程基于更新拉格朗日弹塑性材料模型,压边力采用凸缘边界的等效力表示,卸载过程采用模具反向运动方法。对有限元敏感度分析发现,回弹大小和整体精度受到元素大小、积分点和屈服准则的很大影响。有限元模型通过Numisheet1993和2005的考题进行验证,发现精度达90%以上。通过有限元分析得到了一个优化的模型,提供了一个更加精确的方法,该方法还可减少计算时间。     

拼焊板V形自由弯曲精确回弹控制技术研究

在平截面和平面弯曲等假设条件下,建立拼焊板V形可适于小曲率自由弯曲回弹的解析预测模型,所建立的回弹预测模型将成形过程分段研究,即区分为贴模阶段和未贴模阶段。分别根据贴模态和未贴模态拼焊板弯矩分布特点,构建两种状态下的曲率分布方程。在自由弯曲卸载分析阶段,引入两母板间相互作用的弯矩,同时考虑弹性模量随塑性变形变化的影响,基于单一母板求解拼焊板母板回弹后的弯曲角。基于2D单应矩阵变换法实现拼焊板回弹后端面弯曲角的在线测量。针对板料中材料参数的波动性问题,基于正交表构建最佳行程预测的神经网络模型的训练样本。根据软硬件接口基于LabVIEW软件平台开发可在线学习的拼焊板V形自由弯曲回弹控制系统软件。设定目标回弹后弯曲角分别为140°和100°时,跟踪在线成形试验结果,成形第5周期最大点误差可分别达到1.42%和2.01%。     

间隙对铝合金帽型材绕弯回弹规律影响研究

回弹是型材弯曲成形中不可避免的现象,模具与型材间间隙是影响回弹量的重要因素之一。为研究间隙对型材回弹半径和回弹角的影响,基于数值模拟软件ABAQUS建立了5052铝合金帽型材数控弯曲及卸载回弹的有限元模型,并实验验证了所建有限元模型的可靠性,分析了压块、防皱块、弯曲模及夹块与型材间间隙对回弹的影响。研究发现:减小弯曲模、夹块与型材间间隙回弹减小,减小压块与型材间间隙回弹增大,而防皱块与型材间间隙对回弹影响不明显。     

大弯曲半径管材推弯回弹有限元分析

大弯曲半径管材是在推弯机的推弯过程中成形的,因在推弯过程中,模具与管坯间各参数的相互影响导致管坯在推弯成形后,不可避免的产生回弹角,因而影响了管坯在后期应用中的精度和准确率。因此采用动态有限元平台ABAQUS/Explicit软件对大弯曲半径管材的推弯成形建立符合实际推弯参数的有限元模型,并通过有限元数值模拟对推弯过程中影响回弹角的主要因素:相对弯曲半径R/D、相对壁厚D/t、摩擦系数、以及材料的硬化指数和强度系数进行有限元分析,并得出这些参数对回弹角影响的规律曲线。     

超薄镀锌板辊弯成形回弹工艺分析

对于超薄镀锌板,厚度薄回弹量大难以控制是运用辊弯成形方法中的难点之一。基于ABAQUS有限元软件建立了超薄板辊弯成形仿真模型,以单波模型为例,运用正交试验方法分析了压型板的回弹,详细分析了相对弯曲半径变化对回弹的影响。研究表明,材料厚度增加、弯角半径减小时,回弹角度会减小;在一定范围内较少道次数也能减小回弹角度;板材回弹角度与r／t值成线性关系。     

高强钢拼焊板V形模压弯曲回弹数值预测

基于ABAQUS有限元软件的UMAT和VUMAT接口,利用径向回退映射算法开发变模量的各向同性强化、线性随动强化和非线性随动强化的本构模型,耦合Aitken算法提高了非线性随动强化模型的收敛速度。利用耦合变模量的三种强化准则的模型,基于显式计算成形隐式计算回弹算法,在不同模压力和不同凸模圆角半径下对高强钢拼焊板V形模具弯曲的回弹进行预测,通过试验验证耦合应力相关变模量的非线性随动强化模型的回弹预测精度较高,最大预测误差为2.2%。应用此模型在不同凸模圆角半径和不同模压力下对高强钢拼焊板V形模具弯曲回弹后模量场和卸载后弯曲角进行预测与分析,拼焊板厚侧母板模量变化区较薄侧母板变化区域大,并在凸模圆角与直边过渡段上方出现反弯区。卸载后弯曲角随凸模圆角半径增大而增大,随着模压力的增大而减小。验证通过施加不同模压力可提高高强钢拼焊板V形模具弯曲工艺柔性的正确性,为进一步研究高强钢拼焊板V形模具弯曲自适应成形奠定基础。