Ti35合金管材数控弯曲成形规律有限元模拟研究

利用Abaqus有限元软件对新型耐蚀Ti35合金管材的数控弯曲过程进行了模拟研究。研究了弯曲角度、芯棒伸出量、压块相对助推速度和相对弯曲半径对Ti35合金管材成形结果的影响。结果表明,Ti35合金管材数控弯曲截面扁化率和回弹角随弯曲角度的增大而增大;弯曲变形越剧烈(如减小弯曲半径、压块相对助推速度,或增大芯棒伸出量),壁厚减薄率越大,回弹角越小。截面扁化率随芯棒伸出量、相对弯曲半径的增大而减小。     

厚壁冷成型钢构件残余应力分析

从理论上将厚壁冷弯残余应力形成过程模拟成大变形加载(弯曲)和弹性卸载(回弹)过程,对不同厚度、不同相对弯曲半径下的冷成型厚钢板进行了大变形弯曲和回弹分析,得到了弯曲应力场和回弹应力场,将这两种应力场相叠加,得到了残余应力场,并分析了其分布规律,最后以国外的实测结果为基础进行了比较分析,证实了该理论分析方法的正确性,从而为进一步研究残余应力对厚壁冷成型钢构件性能的影响奠定了理论基础。     

汽车板用高强钢冲压回弹的数值模拟与研究

汽车板用高强钢回弹现象影响零件的形状与尺寸精度,回弹问题与材料的性能、冲压工艺有很大关系。利用Dyna Form数值软件,以邯钢汽车板的实际性能参数作为输入条件,分析了不同强度级别(HC340/590DP、HC210IF、DC06)、不同厚度(1.0 mm、1.5 mm、2.0 mm)、不同压边力(6~30 t)等参数对U形件回弹性能的影响规律。试验结果:材料的回弹量随着材料强度和厚度的增加而增加;在一定的压边力范围内,回弹量与压边力呈线性关系,压边力越大,材料变形越充分,回弹量也就越小。     

树脂复合轻质夹层钢板弯曲成形性的数值模拟

利用ANSYS有限元软件模拟分析了树脂复合轻质极的弯曲成形性能.轻质板是夹层板,弯曲过程中,外层钢板易产生相对错动量.因此对轻质板内部的应力应变状态进行分析,研究模具参数和板料的复合结构以及中间层树脂的材料参数对错动量的影响,同时对弯曲后的回弹和剪切应力的情况进行了分析.     

精密钼杆零件大角度弯曲成型控制的分析

本文分析了普通直径φ1.5 mm钼杆物理特性,对弯曲成型的要求,折弯过程工件因弹性塑性变形导致发生弯曲回弹的原因,弯曲回弹的表现形式,影响弯曲回弹的因素,回弹值理论计算和试验模具测试,通过材质,钼杆成型工艺,模具校正补偿等方法,控制减小回弹值。结论需根据零件批量大小,零件精度要求,模具设计条件选择相应的成型控制方法。     

不同的多点成形工艺方式对回弹的影响

采用有限元数值模拟手段针对多点成形过程中产生的回弹现象进行了探讨．主要对比了多点模具成形和多点压机成形两种不同工艺,分析了不同的工艺条件对回弹的影响．采用先显式方法计算成形,后隐式方法计算回弹,对1mm与2mm厚度的球形曲面件进行了数值模拟．结果表明：在冲头为10×10的多点模具成形方式下,采用无压边成形,成形1mm厚度的板料时,曲率半径为400mm的成形件回弹量沿纵向最大为1．22mm;但在相同条件下,用多点压机成形工艺的成形件,回弹量仅为0．24mm,即一次成形时,多点压机成形的板料比多点模具成形的板料回弹量仅为1/5;多点压机成形厚度为2mm的板料回弹约为0．多点压机成形方式比多点模具成形方式成形效果好,回弹量明显减小．     

非线性组合硬化条件下镁合金板料变形回弹预测

变形回弹作为金属板料成形的主要缺陷之一,如何提高变应变路径条件下的回弹预测精度一直是研究者们面临的难题.本文针对镁合金变形特点,提出了同时考虑同向硬化、动态硬化和屈服圆畸变的本构模型.以0.8 mm厚AZ31B镁合金板料为研究对象,施加不同预拉伸后进行弯曲变形试验,观察了不同预变形对回弹规律的影响.同时结合有限元分析ABAQUS-Explicit (Vumat)和ABAQUS-Implicit (Umat)对板料的变形及回弹过程进行模拟仿真,对比试验与模拟结果,验证动态硬化对于镁合金板料变形回弹的重要影响.     

平整机辊系变形的有限元分析

通过对辊系变形的模拟,分析了轧制条件下对工作辊弯曲变形、支撑辊弯曲变形及接触应力的影响,借助大型有限元分析软件ANSYS的手段,对辊系进行了弹性力学结构分析,得出了在轧制过程中辊系的变形情况及载荷分布等详细直观的分析结果。     

圆管无模弯曲加工极限及断面扁平化实验

进行了圆管无模弯曲的基础实验研究。在无模弯曲实验研究的基础上,研究了变形区宽度等参数对圆管材极限弯曲半径的影响,分析了弯曲成形诸因素对圆管扁平化的影响。研究结果表明:在变形宽度一定的情况下,圆管扁平化随着相对弯曲半径的增加而减小;在弯曲半径一定的情况下,随着变形宽度的减小,圆管扁平化减小;圆管加工极限值随着变形宽度的增加而增加;加工极限值与相对变形宽度基本呈线性关系。     

轧制差厚板横向弯曲成形仿真与试验

为了抑制轧制差厚板在横向弯曲成形过程中的缺陷问题,采用仿真和试验方法研究轧制差厚板U型件的横向弯曲过程。分析差厚板U型件在横向弯曲过程中的成形特点,探讨弯曲回弹以及过渡区移动等缺陷的发生机理。结果表明,横向弯曲的差厚板U型件在成形过程中除了会产生回弹缺陷外,还会发生厚度过渡区移动;差厚板薄、厚板侧的厚度以及性能差异是差厚板产生缺陷的根本原因;采用退火处理能够减小差厚板的回弹量,但是会导致过渡区移动量增大;板料尺寸越大,回弹量与过渡区移动量也随之增大。     

轧制差厚板纵向弯曲回弹分析与预测

将轧制差厚板应用于梁类零件的制造能够实现汽车轻量化，但同时也带来了更为复杂的回弹问题。为了掌握差厚板梁类零件的回弹机理并获取各种工艺参数对回弹的影响规律，通过仿真与试验手段研究差厚板U型件纵向弯曲回弹问题。首先，建立差厚板U型件纵向弯曲成形与回弹有限元模型，完成成形与回弹过程仿真，并通过冲压试验对仿真结果进行验证，讨论差厚板回弹分布情况及其原因，分析退火工艺对差厚板回弹的影响规律及内在机理。接着，基于差厚板U型件回弹仿真结果，进行正交试验设计，在此基础上完成回弹影响因素的灰色关联分析，获取各因素的影响水平以及优化的参数组合。最后，完成BP神经网络模型的构建，实现差厚板U型件的回弹预测。研究结果表明，双斜率退火工艺能够减小差厚板的回弹，并且使得回弹分布更加均匀。灰色关联分析获取的最优工艺参数组合为过渡区位置-20 mm、过渡区长度50 mm、板料厚度1.6/2.0 mm、板料尺寸80 mm×230 mm,采用最优工艺参数组合成形的差厚板U型件可以获取更低水平的回弹量。不同工艺参数对差厚板U型件弯曲回弹的影响程度按降序排列为板料尺寸、过渡区位置、过渡区长度、板料厚度。建立的神经网络模型具有...     

轧制差厚板纵向弯曲回弹规律分析

为了推动轧制差厚板在汽车梁结构件上的应用,以U型件为对象,研究了轧制差厚板的纵向弯曲回弹特性。首先完成了差厚板U型零件纵向弯曲成形数值模拟,分析了差厚板的回弹趋势,讨论了差厚板的应力分布,揭示了差厚板弯曲回弹规律,探讨了差厚板等效应力的影响因素,并通过试验对回弹仿真结果进行验证。结果表明,不均匀的应力分布是纵向弯曲的差厚板U型件沿弯曲轴方向上回弹不一致的根本原因,退火处理能够减小差厚板卸载前后的应力差,从而实现抑制差厚板回弹的作用。差厚板的板料尺寸、厚度、过渡区长度均会对差厚板的等效应力造成较大影响,从而改变差厚板的回弹大小及分布。另外,差厚板零件不同厚度部位的回弹相互牵制,使得各部分的回弹量趋向一致,从而导致差厚板的回弹量均介于薄、厚等厚板之间。     

板厚对冷弯成型过程及回弹影响的有限元模拟

采用ANSYS／LS-DYNA有限元软件的显式求解功能对厚度分别为4mm、5mm、6mm、7mm、8mm的板料进行有限元弹塑性分析，得到板料成型过程中厚度因素对轧件应力、应变的影响规律。接着利用ANSYS的隐式求解功能分析厚度因素对板料回弹的影响规律，并将回弹量的模拟数值与工作现场的回弹数值进行比较，表明计算结果具有一定的可信度。     

热轧中碳宽带钢冷却过程横向弯曲变化规律的数值模拟

 针对目前困扰热轧中碳高强度宽带钢生产的横向弯曲缺陷,使用有限元软件ABAQUS结合FORTRAN语言编写子程序,建立热轧带钢轧后冷却有限元模型。通过模型计算,分析带钢轧后冷却过程中上下表面的冷却不均以及带钢厚度对带钢横向弯曲的影响。研究结果表明,相同厚度情况下,带钢上下表面冷却不均程度越大,带钢横向弯曲程度越严重,上下表面相同冷却效率比的情况下,带钢越厚,带钢横向弯曲越严重。冷却过程中,受温度变化和相变的综合影响,带钢弯曲方向和大小会发生较大变化,且冷却过程中带钢弯曲量最大值远远大于冷却结束后横向弯曲量。     

超级钢板材V型弯曲回弹的数值模拟

利用ANSYS/LS-DYNA非线性动力有限元程序的显式-隐式连续求解功能,模拟了超级钢板材在弯曲成形和卸载后的回弹变形过程,得到了超级钢板材在不同凸模圆角半径下弯曲成形后的回弹结果.将模拟计算结果与实验结果进行对比,验证了计算结果的准确性.     

基于ABAQUS模拟的高强钢弯曲半径对弯曲性能的影响研究

双相钢是新型实用的先进高强钢,由于其成形性能好、应用前景广阔,逐渐成为汽车用钢的重要构成部分,而其弯曲性能则是评判材料成形性的重要标准之一。应用ABAQUS模拟软件对DP980钢板90°角弯曲试验过程进行了仿真模拟,并通过3点弯曲试验对仿真结果进行验证,研究了不同厚度下安全弯曲时的最小弯曲半径。研究结果表明,一定厚度条件下,弯曲半径越小,钢板越不容易成形。对于厚度为1. 75 mm的DP980钢板,弯曲半径为4 mm时,弯角处无裂纹产生;而当弯曲半径减小为1. 25mm时,弯角处出现裂纹,则可知该厚度下其安全成形的最小弯曲半径在1. 25～4 mm之间。     

Fe-0.2C-11Mn-(2,4,6)Al钢在热冲压过程中回弹行为的研究

本文以Fe-0.2C-11Mn-(2,4,6)Al钢为研究对象,从合金成分和热冲压工艺参数两个角度出发,来研究中锰钢板在热冲压成形过程中的回弹问题.通过高温拉伸实验和微观组织扫描,结合测量冲压件回弹角所得规律分析可得,铁素体可提升塑性,加剧回弹现象;马氏体含量增多会导致材料塑性下降,但会减轻回弹;晶粒尺寸增大会降低屈服强度,降低弹性模量,从而减小回弹角.所以在相同冲压条件下,随着Al含量的增高,马氏体减少,铁素体增加,塑性增强,冲压件的回弹角逐渐增大.通过高温拉伸力学性能分析,发现随着保温温度的升高,峰值强度、屈服强度降低,伸长率升高,各钢种冲压成形件的回弹角逐渐减小.故在本实验中,2Al的回弹角最小.     

异步轧制搓轧区几何参数

为研究异步轧制搓轧区的几何参数,根据力平衡方程和秒流量相等的原则,建立了无张力条件下不同变形区组态的中性角和搓轧区比例计算模型,并按中性角取值对不同变形区组态进行划分。在三区组态的条件下,分析讨论了异速比、摩擦因数、轧件厚度和压下率对搓轧区比例的影响。搓轧区比例是决定异步轧制在降低轧制力、最小可轧厚度和得到细化组织工艺条件的重要参数,搓轧区比例计算模型的建立,为异步轧制工艺参数的设定提供了理论依据。中性角和搓轧区比例计算式经过试验验证,与实际值吻合。     

不同屈服强度及工艺参数对金属材料高压成形回弹的影响

为改善金属材料屈服强度及工艺参数,控制金属材料高压成形的回弹量。本文基于Autoform有限元模拟软件,仿真分析了金属材料高成形在不同的材料屈服强度、低压压力和高压压力下,各参数对于回弹的影响,并通过样件试制验证分析结果,结果发现,金属材料屈服强度与回弹量呈正相关。低压压力值与回弹量呈正相关。高压压力值与回弹量呈负相关。     

冷轧双相钢纯弯曲性能试验研究

研究了2个级别双相钢HC590DP和HC780DP在小应变下的单轴拉伸性能和纯弯曲性能。结果表明:在产生塑性应变初始阶段,相同应变下HC780DP应力反而小于HC590DP,但通过某临界点后,HC780DP应力超过HC590DP。2种材料在0.02%的小应变时,弯曲强度均大于拉伸强度;且材料在弯曲过程中的应变强化硬化能力要高于单轴拉伸;相比冲压成形,HC590DP和HC780DP在弯曲变形加工过程中(如辊压、折弯成形)的材料变形抗力大,塑性加工硬化率高,回弹量大。