钣金件弯曲回弹的机理分析及补偿校正措施探讨

钣金件以其自身强度高、质量轻、导电性好、成本低廉等优点,被广泛应用于通信、汽车制造业、电子电器、医疗器械等多个领域当中。近年来,随着钣金件的应用越来越广泛,其设计成为了相关产品开发的重要环节之一,而在钣金件生产加工的过程中,往往需要对其进行弯曲处理,以此来满足不同产品的需求。在对钣金件进行弯曲的过程中,弯曲回弹是最为常见的一类缺陷,同时也是钣金件弯曲加工中的技术难点之一,一旦钣金件发生弯曲回弹会对其成形件的质量造成严重影响。以往针对这一问题基本都是采取多次重复修模和试模等方法予以解决,但实际效果并不理想,从而导致了钣金件生产效率较低。想要进一步提高钣金件的生产效率就必须采取有效途径解决弯曲回弹问题,这也是本文研究的重点之所在。基于此点,本文首先对钣金件弯曲回弹的机理进行详细分析,并在此基础上提出钣金件弯曲回弹的补偿校正措施。     

管材数控弯曲回弹规律的有限元分析

回弹是管材弯曲卸载后必然发生的现象,并严重影响弯曲管件的精度和管材弯曲生产的效率.成形参数对管材弯曲卸载后的回弹有重要的影响.为了研究成形参数对回弹角的影响,基于弹塑性有限元软件ANSYS建立了管材数控弯曲及回弹的有限元模型,以不锈钢管弯曲及回弹过程为典型研究对象,实验验证了所建立的有限元模型的可靠性,并分析了部分工艺和材料性能参数对管材数控弯曲回弹的影响规律.结果表明:回弹角随弯曲角、芯棒与管壁间隙及材料硬化系数的增大而增大,随材料硬化指数的增大而减小.     

材料硬化模式对弯曲回弹模拟精度的影响

回弹的模拟精度低，是几乎所有软件在计算大型复杂件的回弹时都存在的缺点，因此提高回弹模拟精度成为回弹仿真研究的重点和难点，利用自主开发的二维弹塑性有限元程序，分别采用线性硬化模型和弹塑性幂次硬化模型对V型自由弯曲的回弹进行模拟，探讨材料硬化模式对回弹模拟精度的影响，特别对于硬化模型中代表弹性变形阶段的重要参数一弹性模量，考虑了其随塑性变形进行而发生的变化，结果表明：材料的硬化模式直接影响回弹模拟精度，而采用的硬化模式越能真实地反映材料变形规律，回弹模拟的精度就越高，尤其是采用随塑性变形而发生变化的弹性模量，使模拟精度进一步提高。     

大相对弯曲半径弯曲件回弹的试验研究

针对具体工件对相对弯曲半径R0/t=160左右弯曲件的回弹进行了试验研究.分析了有关回弹(R0/t≥10)计算和图表对相对弯曲半径很大时的适用程度,并与生产过程中的实测值进行了比较.     

双向梯形夹芯板柱面弯曲成形回弹分析

整体弯曲成形是制造曲面夹芯板高效且经济的方法,其成形特点与回弹预测是重点研究方向。采用结合有限元的半解析法对双向梯形夹芯的力学参数进行推导,获得夹芯等效弹性常数,分析上、下面板不等厚夹芯板柱面弯曲成形时面板与夹芯的变形特点及应力中性层的变化,在此基础上建立夹芯板平面应变弯曲回弹理论计算模型,预测夹芯板弯曲成形的应力分布与回弹,并与数值模拟及多点弯曲成形实验结果进行对比。结果表明:夹芯板回弹量与中厚板十分接近,回弹量较小,易于控制成形精度;理论预测的横截面切向应力与回弹都偏大,其中上面板应力相对误差在2.9%以内,下面板应力相对误差在6.5%以内,下面板纵向中心截面线误差在1.0mm范围内,各项误差均在很小范围内,验证了本工作回弹计算模型的准确性。     

材料参数对3A21矩形管弯曲回弹的敏感性分析

为了解材料参数波动对3A21铝合金薄壁矩形管弯曲回弹的影响,基于动态显式有限元软件ABAQUS,借助多因素敏感性分析方法,建立了薄壁矩形管弯曲回弹敏感性分析模型,对材料参数影响回弹的规律进行了敏感性分析.结果表明：弹性模量是影响3A21薄壁矩形管回弹最敏感的因素,其次分别为强度系数、初始屈服应力及硬化指数;弹性模量对回...     

混凝土偏压柱次弯矩的分析计算

偏心受压构件中次弯矩对构件受力性能的影响不可忽略。在工程设计中，对次弯矩影响有多种处理方法。在我国通常用增大偏心矩的方法来考虑。本文结合现行规范对次弯矩进行了分析，及在工程中的应用。     

考虑材料参数变化的高强钛管数控弯曲回弹行为研究

目的研究钛管数控弯曲回弹角、回弹半径的变化规律,揭示回弹角和回弹半径变化特征的形成机制。方法基于有限元软件平台,建立考虑收缩应变比-弹性模量变化的Ti-3Al-2.5V钛管数控弯曲成形及回弹全过程的有限元模型。结果回弹角随弯曲角和相对弯曲半径的增加而增加;回弹半径在弯曲角小于30°时,随弯曲角的增加而先变化很小,后显著增加;弯曲角大于30°时,回弹半径随弯曲角的增加而逐渐减小。回弹半径随相对弯曲半径的增加而增加。弯曲角越大,应力分布区域越大,回弹变形越大;相对弯曲半径越大,弯管中处于弹性变形的区域占总变形区域的比例较大,回弹变形越大。结论考虑两参数变化时对回弹角和回弹半径的变化趋势无显著影响,但获得的回弹角和回弹半径均大于忽略两参数变化时的值;考虑收缩应变比-弹性模量变化时,弯曲变形区沿外脊线的拉应力大于忽略两参数变化时的拉应力,卸载回弹时,管材发生大的弹性恢复,表现为回弹角和回弹半径的增加。     

铝合金-聚合物复合层板弯曲回弹理论分析

针对铝合金-聚合物复合层板弯曲回弹问题,分析了复合层板弯曲过程表面层铝板及中心层聚合物的变形特征,建立了复合层板平面应变纯弯曲回弹理论分析模型.采用建立的模型预测了复合层板纯弯曲过程回弹角变化,并与实验结果进行了对比,分析了聚合物层厚度及铝合金板材力学性能对回弹的影响规律.结果表明:随着中心聚合物层厚度的增加,复合层板回弹角降低;随着表面层铝板强度的降低,复合层板回弹角减小.理论预测结果与实验结果一致,说明了本文推导的理论模型的可靠性.     

ANSYS/LS-DYNA和DYNAFORM软件对板料的弯曲回弹比较分析

在工业化水平日新月异的今天,对零件成形精度的要求越来越高,随着高强度金属板与合金板在许多行业领域里的广泛使用,使得由这些材料进行冲压成形的零件相对于传统的普通低碳钢板材零件,生产过程中的回弹问题比较突出,本文对市场上常用的弯曲回弹分析软件进行比较,分析优缺点,以期对相关工作者有所帮助。     

泡沫金属在弯矩作用下的表征分析

在对泡沫金属单向拉伸和压缩性能的研究基础上,进一步探讨该材料在弯矩作用下的力学行为.结果表明:在泡沫金属材料受到弯矩作用而产生破坏时,其承受的名义弯矩大小可表达为多孔体孔率的函数形式,且该数理关系可视为该材料在单向拉压载荷作用下产生破坏时所承受名义应力大小表征的延伸.     

挠曲轴系横向振动计算及分析

根据某近海拖轮的推进系统,将其轴系进行分析和简化,利用有限元软件ANSYS分别建立正常轴系和挠曲轴系横向振动的计算模型,对轴系的固有频率变化进行分析。通过数值模拟,研究轴系发生弯曲的情况下,轴系的弯曲变形对固有频率的影响。发现挠曲轴系固有频率的大小比正常轴系的固有频率要小,而且随着振动阶数的上升而明显减小。对于其他边界条件的轴来说,也具有相同的性质。这对船舶设计以及航行的安全性具有一定的指导意义。     

异质双金属复合管的弯曲工艺研究进展

发展异质双金属复合管的塑性弯曲成形工艺,是工业技术发展的必然趋势。目前有关双金属复合管弯曲行为的研究,大部分还属于材料性能测试性研究,只有少量文献尝试了异质双金属复合管的推弯、压弯成形工艺。研究发现:基-覆管界面分层、截面畸变和起皱是双金属复合管弯曲过程中频频出现的成形缺陷,且这三者之间存在耦合作用;可以通过合理的内腔填充(如施加一定的内压力,采用合理的芯模)来抑制双金属管的起皱行为;加载力对覆管的作用传递,容易因为界面层的存在而受到阻碍。而绕弯成形过程中作用在管坯上的力,分布均匀、加载位置合理,因此,绕弯成形适合弯曲塑性较好、对力的加载条件要求较高的异质双金属复合管件。近年来,由于弯管不仅要发挥传统的功用,还要满足设计性能、安装空间及轻量化上的要求,发展高精度小半径弯曲的异质双金属复合管弯曲成形技术,已经成为先进制造业发展的必然要求。     

材料性能和相对壁厚对管材助推弯曲影响的分析

在管材弯曲成形系列研究中,针对管材弯曲过程中助推工艺对弯管横截面畸变和壁厚减薄进行有限元分析。 利用有限元方法分析了在不同材料、不同相对壁厚条件下,助推对弯管横截面畸变和壁厚减薄的影响,并推导出不计截面畸变时的壁厚减薄率公式。 结果表明,在管材弯曲过程中,对不同材料和相对壁厚的管材,助推可缓解管材横截面畸变,减小外侧壁厚减薄程度。 此外,随相对壁厚减小,助推对截面畸变和壁厚减薄的缓和程度均有所增加。 对于较易发生塑性变形的材料,助推工艺的壁厚减薄缓和作用明显,而对于不锈钢,则在截面畸变方面缓和作用明显。     

Magnetothermoelastic Bending Analysis of a Functionally Graded Material Cylindrical Shell

An analytic method for bending analysis of a cylindrical shell composed by a functionally graded material (FGM), placed in a uniform magnetic field, subjected to mechanical and thermal loads is presented. Based on the classical linear shell theory, the equations with the radial deflection and horizontal displacement are derived, and exact solution of the magnetothermoelastic bending problem is obtained. For the FGM cylindrical shell with fixed and simply supported boundary conditions, the effects of mechanical load, thermal load, magnetic intensity, volume exponent, and geometric parameters on the bending deformation of the FGM cylindrical shell are discussed.     

弹塑性弯曲所致残余应力及其对板料拉伸屈服强度的影响

应用弹塑性工程理论,分析了板材弯曲后残余应力的成因及表达式.进一步分析了由于这种宏观残余应力的存在,使得其在拉伸载荷下提早屈服,使板材屈服强度降低的主要原因,是由于拉伸过程中截面上应变不同步、不协调所致.     

对泡沫填充中空纵梁/肋轴向压载和弯矩的实验和数值分析

The topic of this investigation deals with experimental and numerical analysis of different configurations of hollow and of PMI foam-filled A-stringers/A-formers under axial compression load and bending moment.In this connection the Finite-Element-Analysis (FEA) program ANSYS is used for the numerical approach.The result of this analysis is that PMI foam-filled A-profiles show significant higher buckling loads in comparison to hollow ones.These improvements depend on the loading conditions,e.g.bending moment and axial compression,as well as the geometry of the A-profile.     

Cylindrical Bending and Vibration of Polar Material Laminates

This article considers a plane strain problem, which is known in conventional linear elasticity as cylindrical bending of simply supported plates and cross-ply laminates. By considering fibrous composites containing fibers resistant to bending, it formulates and solves corresponding polar elasticity equations governing the static and dynamic behavior of beam-like components made of a homogeneous or layered transversely isotropic material; each layer has embedded a single family of fibers. Fiber bending stiffness is accounted for through involvement of an extra elastic modulus, which, unlike its conventional elasticity counterparts that have dimensions of stress, has dimensions of force. Its involvement in the analysis implies existence of some intrinsic material area or length parameter, which may be associated, for instance, with fiber thickness of fiber spacing. A considerable amount of relevant numerical results are presented for thick beam components made of either homogeneous or two-layered transversely isotropic material. For the static bending problem, these include a detailed presentation of through-thickness distributions of displacements, stresses, as well as couple-stress. For the dynamic problem, attention is focused on the influence that fiber bending stiffness exerts on fundamental frequency parameters.     

板料激光成形的正交实验设计与量纲分析

激光弯曲是一种利用激光加热来实现构件的柔性成形技术。利用正交实验研究各可控因素对弯曲角度的影响,通过量纲分析建立数学模型,根据正交实验数据对数学模型的相应参数进行回归求解。研究结果表明,利用正交实验可对激光成形的工艺参数进行全面评估;利用量纲分析法仿真复杂的激光弯曲过程是简便有效的。     

板材弯曲最小相对弯曲半径计算方法探讨

板材在弯曲过程中,外表面的切向拉伸变形程度最大,当外表面的变形程度超过极限变形程度时,板料就会破裂.板料弯曲时的极限变形程度可用最小相对弯曲半径来描述.通过对板料弯曲变形应力应变分析,提出了几种近似计算最小相对弯曲半径的方法.