先进高强度钢板弯曲类回弹特性的试验研究

随着先进高强钢板在汽车及航天航空领域的广泛应用,回弹导致的成形精度问题日益突出.为了获取先进高强钢的弯曲回弹特性,通过采用U形件回弹模型,针对600MPa级别的3种典型高强钢(DP钢、TRIP钢、HSLA钢)进行了回弹试验研究.实验结果表明:在相同变形条件下,TRIP钢弯曲回弹最大,DP钢次之,HSLA的弯曲回弹最小;不同工艺条件、不同材料性能参数对弯曲回弹呈单调的影响规律,而润滑条件对弯曲回弹的影响趋势并未出现一致性规律.     

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.     

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.     

C2680黄铜箔微弯曲回弹规律研究

微型化导致微弯曲变形与宏观弯曲有明显差异.研制了一套三点微弯曲模具,并基于CMT8502型微机控制电子万能试验机平台,使用C2680黄铜箔进行三点微弯曲正交实验,获得了一系列三点微弯曲力和冲头位移曲线.研究表明,坯料厚度越小,弯曲半径越大,相对厚度越大时,回弹量越大.在本试验中,坯料厚度对回弹的影响最明显,其次是相对厚度,弯曲半径对回弹的影响程度最小.     

大口径316L不锈钢管数控弯曲回弹规律研究

针对Φ123 mm×3.97 mm×350 mm规格的大口径316L厚壁不锈钢管,基于显/隐式弹塑性有限元仿真结合实验研究,对其数控弯曲卸载后的回弹现象进行了研究.采用单向拉伸试验和三维数字散斑动态应变测量方法获得了大口径316L不锈钢管大应变范围(真应变为49.02%)的力学性能参数,通过摩擦磨损实验获得管材316L不锈钢与45钢模具材料在不同压力和转速条件下的摩擦系数.基于ABAQUS平台,建立了大口径316L不锈钢管弯曲、抽芯、卸载回弹全过程数控弯曲有限元模型,并实验验证了所建模型的可靠性.研究表明,大口径316L不锈钢管回弹现象显著,在350 mm弯曲半径(相对弯曲半径D/t为2.846)条件下达到7.2°左右.芯棒伸出量e、芯球个数n和弯曲角度θ对卸载回弹有显著影响.     

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。     

理想弹塑性材料弯曲回弹分析及回弹弯矩计算

分析了弯曲回弹应力应变变化过程,推导了矩形截面杆回弹弯矩、回弹曲率的计算公式(14)、(11);发现经典纯弯曲理论确定回弹弯矩的方法与公式(14)比较存在较大理论误差。     

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。     

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.     

超高强QP980钢冲压成形性能

目的研究宝钢新一代先进高强钢QP980与第一代先进高强钢DP980的冲压成形性能。方法采用单向拉伸、光学应变分析和帽型拉弯成形等试验方法,分析两种超高强钢在加工硬化、成形极限、拉弯成形侧壁减薄和回弹等性能特性。结果 QP980的伸长率达到21.6%,与DP980钢相比有更高的强塑积,在变形过程中能够维持较高的瞬时n值,进而提高了材料的成形极限。帽型拉弯试验中,在不同的流入距离条件下,QP980钢的侧壁减薄率均低于DP980钢。在不同压边力条件下,QP980(厚度1.0 mm)材料的回弹量大于DP980(厚度1.2 mm)材料。结论 QP980在梁型件成形过程中具有优良的抗减薄特性,采用QP980钢进行冲压成形时应考虑比同级别DP980钢更大的回弹补偿量,或者采用更大变形量的工艺设计。     

不锈钢车顶弯梁拉弯成形研究

利用ABAQUS软件,对某轨道车辆的不锈钢车顶弯梁的拉弯成形过程进行了模拟研究,分析了L形型材拉弯后截面畸变及回弹的影响因素及控制方法。结果表明:模具立边深度对截面畸变的影响较大,拉伸量对其影响相对较小;包覆拉伸量对回弹时发生的截面扭曲的影响最大,补拉量对回弹时发生的侧面弯曲的影响最大;采用模具型面补偿法可以有效减小回弹,提高轮廓精度。实验证明,当预拉量和补拉量为1%、包覆拉伸量为7.5%和模具立边深度为H-0.5mm并且模具型面补偿量为最大回弹量的1.1倍时,可以制造出高质量的不锈钢型材拉弯件。     

DP780高强钢U形弯曲回弹影响因素及优化

目的 研究DP780高强钢不同参数对其U形弯曲回弹的影响。方法 在室温下对DP780钢板材进行拉伸试验,获得其应力应变曲线。采用U形弯曲模具模型,利用ABAQUS有限元仿真软件对U形弯曲回弹进行分析,研究摩擦因数、压边力、冲压速度和凹凸模间隙对U形弯曲回弹的影响规律,并在此基础上设计正交试验以优化影响参数。结果 在较小的摩擦因数下,回弹是有微小波动的,继续增大摩擦因数,回弹呈现减小的趋势;回弹随着压边力的增大先增大后减小;冲压速度的改变对回弹的影响不是很大;随着凹凸模间隙的增加,回弹逐渐增大。结论 通过正交试验得到4个参数对回弹程度的影响,最佳参数组合为A5B5C3D1,以此参数组合得出的侧壁角θ1和法兰角θ2最接近90°,回弹效果最好。     

DP800 双相高强钢折弯及回弹研究

目的针对高强度钢板成形过程中的回弹问题,研究工艺参数对回弹的影响规律,优选工艺参数组合,以获得回弹较小的V形件。方法采用dynaform软件对V形件进行成形及回弹的数值模拟,以摩擦因数、模具间隙、冲压速度、凹模圆角半径等工艺参数为自变量,以回弹前后水平距离差最大值为因变量,设计了四因素三水平的正交试验方案,研究多个工艺参数对回弹影响的规律。结果实验结果表明,V形件回弹值大小随着摩擦因数的增大呈现减小趋势;随着模具间隙、凹模圆角半径的增大,回弹值呈现增大的趋势;而冲压速度对V形件回弹的影响较小,且工艺参数影响V形件回弹大小的主次顺序为模具间隙、摩擦因数、凹模圆角半径、冲压速度。结论优选工艺参数组合为:摩擦因数为0.2、模具间隙为2.6 mm、冲压速度为1200 mm/s、凹模圆角半径为12 mm,此时回弹水平距离差最大值为0.566 mm,最大减薄率为1.40%;实际生产可以忽略冲压速度对回弹的影响,仿真结果对实际生产具有指导意义。     

基于对比试验的Q345钢135o矫正法折弯及回弹优化

目的：针对自由回弹采用的补偿法寻找最优解过程繁杂,结果不稳定这一问题,寻找更为有效的折弯方式。方法利用Pearson相关系数和灰色系统理论,采用对比实验,以16 mm厚Q345钢为研究对象,选择凸模圆角、摩擦因数及矫正量为变量,回弹角与最大成形力为目标函数,求得工艺参数对回弹角的关联系数。再对优化的参数组合进行有限元模拟验证。结果矫正法回弹控制效果远远优于自由折弯模具的回弹控制效果。结论将优化获得的工艺参数进行有限元模拟验证,指导设计、试模,成形质量得到明显提高,对实际生产具有显著的指导意义。     

提高吊臂折弯精度的工艺措施

目的 分析影响吊臂折弯精度的因素、影响规律,进而找到提升吊臂板折弯精度的控制方法。方法 通过理论分析、数值计算、试验研究的手段,探讨材料回弹、残余应力、设备挠度补偿等对吊臂折弯精度的影响。结果 通过调整折弯行程,合理利用折弯机自带的挠度补偿装置、降低吊臂板原材料的内应力,可将吊臂的折弯合格率提升至99%及以上。结论 可以通过调整和控制回弹量、应用挠度补偿措施以及选择残余应力小的板材的方法来提高吊臂折弯精度。     

镍基涂层钢管金相分析与弯曲强度测试

在锅炉钢管表面制备了镍基合金喷焊防护层,利用OM、SEM、EDS、TEM等仪器观察分析,结果表明:涂层与基材形成冶金结合,涂层内基体相为γ-Ni固溶体,针状Cr的碳化物周围有大量位错组织,针状相在γ-Ni固溶体内形成弥散强化,喷焊层弯曲强度高达675MPa左右,弯曲后喷焊层脆性断裂,锅炉钢管基材及结合层没有裂纹.     

电液伺服阀用压电弯曲元件特性的实验研究

研制了一种压电弯曲元件型压电驱动器,该驱动器用于电液伺服阀的电-机械转换器.压电驱动器由三层结构构建,其中中间弹性层为铍青铜,在铍青铜的上下表面各粘接一片压电晶片,材料为PZT-5H.利用激光测微仪LC-2400A及LV-1610对压电驱动器的输出位移、位移滞环及谐振频率进行了实验测量,分析了压电驱动器尺寸与其特性之间的关系.实验结果表明,该驱动器满足所设计电液伺服阀的性能要求.     

一种新型980MPa高强钢的弯曲断裂机理

本文结合不同试验温度下一种新型980MPa高强钢预裂纹COD试验的宏观试验结果以及详细的微观断裂表面观察,研究了这种高强钢的断裂行为。研究结果表明:高强钢具有相当优越的断裂韧性,转变温度大约为-150℃。在-196℃的温度下,准解理开裂控制了整个断裂过程,但它仍然不能扩展通过整个韧带,在宏观曲线上出现POP-IN的扩展特征,微观上表现为准解理特征和韧性撕裂特征断口交替出现;同时发现阻止裂纹扩展的阻力来源于三个方面:原奥氏体晶粒边界,贝氏体团边界以及贝氏体片。这些障碍物在断面上以韧窝形式的撕裂脊出现。在高温下,断裂机理主要是以纤维开裂为主,断口形态主要表现为韧窝断裂面,并有少量单独准解理面。