U形冲压件弯曲回弹的控制与消除

U形冲压件弯曲的回弹是弯曲工艺研究重要内容,金属板材在弯曲成型过程中,获得塑性变形的同时总是伴随着弹性变形。当弯曲成型加工结束后,卸掉冲压载荷时,取出弯曲件会发现产生弹性恢复,其弯曲角度和外形尺寸都发生与施加载荷时变形方向相反的变化,使弯曲件的几何精度受到损害,形成U形弯曲件生产中较难解决的问题。本文通过分析金属板材弯曲回弹的表现形式、影响因素,总结了控制弯曲回弹的具体措施。     

拼焊板V形自由弯曲回弹控制影响因素分析

回弹是影响弯曲件最终形状和精度的关键因素。拼焊板在弯曲过程中,影响回弹过程的因素比单板更为复杂。材料性能、工艺参数及板料与模具的几何参数微小的变化,都会引起回弹的较大变化。本文以横向拼焊板V形自由弯曲为研究对象,采用试验方法对拼焊板弯曲及回弹过程进行了研究,分析了影响横向拼焊板回弹的主要因素,为进一步研究拼焊板V形自由弯曲回弹控制技术奠定了基础。     

基于数值模拟的V形件回弹研究

回弹是板料成形中不可避免的现象,该文利用DYNAFORM有限元软件对V形件的成形回弹进行数值模拟,分析了板料回弹前与回弹后的应力分布,研究弯曲角度对V形件回弹值的影响,数值模拟技术的应用对于类似形状模具设计的指导及修模次数的减少具有重要的企业生产指导意义。     

基于回弹补偿的模具型面修正方向

在分析基于回弹补偿的模面几何位移修正法中不同补偿方向对结果影响的基础上,提出了一种新的考虑方向补偿因子的模面综合补偿修正方法。以V形弯曲件和复杂叶片为研究对象,对位移修正法中不同补偿方向的结果进行了有限元仿真对比验证,并以U形工件为例进行了实验验证。结果表明:本文方法以回弹前后工件的法向夹角对连线方向补偿进行了修正并引入了方向补偿因子,更符合实际的模面补偿修正方向,适应性广,且补偿结果的精度比其他方法高。     

帽形截面冷冲压件的回弹分析及补偿

为解决帽形截面冲压件的回弹问题,通过理论分析,给出了凸模圆角半径对回弹影响的计算公式,并进行了数值模拟,对反弯曲回弹补偿方案的主要参数进行了模拟计算。以某型地铁碳钢车帽形截面侧立柱为典型件,运用回弹分析结果及反弯曲补偿方案进行了工艺与模具的优化设计。成形试验结果表明,试验件截面回弹得到了有效控制,消除了截面开口量过大的成形缺陷。     

基于ANSYS的凹模深度设计对U形件回弹影响分析

弯曲模设计中的凹模深度是影响U形件回弹的重要因素之一。以高弯曲件为研究对象,设计了深凹模结构和浅凹模结构的弯曲模,分析两者在板料成形时受力的差异,借助于ANSYS对板料弯曲进行有限元模拟。结果显示,两种结构产生了不同的回弹角,与浅凹模结构的弯曲模相比,深凹模结构的弯曲模控制回弹更好。     

宽板V型自由弯曲回弹模拟精度及回弹影响因素研究

利用LS-DYNA模拟软件显式-隐式连续求解功能,分别采用线性和弹塑性幂指数硬化模型对黄铜、铝和SPCC钢3种材料V型自由弯曲回弹进行了数值模拟,将模拟结果和实验结果对比,给出了回弹模拟精度较高的材料硬化模型.并在此基础上,对影响V型自由弯曲回弹的板料厚度、模具几何参数以及摩擦系数等因素进行了分析,得出了影响回弹的主要规律,为提高V型件自由弯曲成形精度提供了可靠的依据.     

板料拉弯结构弯曲模的凹模圆角半径分析

拉弯结构的模具设计有助于减小U形件弯曲后的回弹,但模具的凹模圆角半径设计会对抑制回弹的效果产生影响。通过拉弯时板料受力情况分析计算得出:凹模圆角半径大于凸模圆角半径,U形件有向内侧回弹趋势;凹模圆角半径小于凸模圆角半径,U形件有向外侧回弹趋势;而凹模圆角半径等于凸模圆角半径,则控制回弹的效果最理想。     

C19400铜合金带材折弯性能分析

对冷轧态不同厚度C19400铜合金带材进行不同弯曲半径90°V形折弯,测量了折弯后的回弹,观察了折弯后带材外表面形貌.借助金相显微镜分析了带材折弯前后的微观组织.研究结果表明:厚度相同时,回弹量随着弯曲半径的增大而增大;弯曲半径相同时,回弹量随厚度的增大而减小.当带材厚度较薄(<0.5 mm)时,在不同弯曲半径下折弯,...     

抑制汽车纵梁弯曲回弹的弯曲模改进设计

汽车纵梁是一种形状和尺寸都比较大的冲压件,弯曲成形难度大且回弹不易控制.通过对U形件工艺和模具加工的分析,提出了解决回弹的工艺方法及可控制回弹的弯曲模改进设计,使汽车纵梁弯曲成形后的质量有了较大的提高,从而消除了由于产生回弹使零件侧壁的孔位与底部尺寸超差而影响纵梁装配等问题.     

不锈钢管材弯曲成形回弹预测模型研究

为提高管材弯曲成形回弹预测精度,对回弹预测模型构建进行了研究.在1Cr18Ni9Ti不锈钢管材拉伸实验的基础上,提出并建立了分段非线性σ-ε模型,进而利用弹塑性变形理论构建了基于σ-ε关系的回弹预测模型,推导了回弹近似计算公式,并且对回弹影响因素进行了分析研究.实验结果表明,回弹预测结果与实验数据吻合较好,验证了理论分析的正确性和模型的有效性.     

冲焊型液力变矩器叶片回弹规律及抑制技术

冲压焊接型液力变矩器由于便于量产而被广泛应用于汽车,其是自动变速箱的核心部件. 液力变矩器性能直接由叶片形状决定,由于叶片在冲压过程中存在回弹变形,因此针对叶片冲压回弹规律及其对性能的影响开展研究. 首先利用有限元方法对冲压过程及回弹变形进行仿真,并采用流场数值模拟研究了不同回弹程度对变矩器外特性的影响规律,然后通过在叶片中间流线处开设拉延筋抑制叶片冲压起皱和回弹现象,最后制造叶片样件验证回弹抑制有效性,并通过液力变矩器样机试验验证流场数值模型计算精度. 研究结果表明涡轮出口回弹对变矩器性能影响显著,最高效率和起动泵轮能容分别增大了0.067%、8.18%,起动变矩比减小了1.41%. 样机实验验证表明冲压回弹仿真模型与计算流体动力学模型准确度高,其计算结果与实际结果吻合度较好,拉延筋结构可以较好的抑制叶片最大回弹偏差并改善回弹分布.      

V型件翻边成形的数值模拟

将Mindlin曲壳单元引入基于逐级更新的虚功率增率型原理，考虑板材的厚向各向异性，建立了大变形弹塑性有限元模型．对V型零件翻边成形进行了模拟，模拟和实验结果的比较证实了本模型的有效性．基于此模型，研究了零件张角、翻边部分初始长度以及材料各向异性参数和应变硬化指数对V型零件翻边的影响．结果表明，几何形状，尤其是零件张角，对V型零件翻边成形性具有决定性的影响．     

实体壳单元在板料成形及回弹模拟中的应用

开发了基于实体壳单元的动力显式及隐式程序,模拟了板料成形及回弹过程.该实体壳单元具备如下特性：考虑厚度变化的双面接触判断精确模拟了板材厚向挤压变形;采用厚向多点积分方式求解内力,精确地描述了弯曲效应,回弹预测更为准确;面内减缩积分有效抑制了剪切闭锁与体积闭锁;黏性阻尼沙漏控制算法克服了面内减缩积分激活的零能模式;采用改进的平面应力本构模型且结合希尔二次异性屈服准则,使得实体壳单元同时获得实体单元和壳单元的特性,非常适合于非线性大变形有限元分析.给出了几个算例验证单元的有效性及程序的稳健性,并与实验结果及相关文献中的模拟结果进行了比较.     

基于逆向工程技术实现汽车覆盖件回弹评测

针对实际冲压件提出了一种基于逆向工程技术的回弹评测方式.对实际冲压件进行激光扫描后重构出型面,根据弹性变形的特点对模型进行强制变形以找到节点的对应关系,并根据CAD模型的几何中心计算出曲面的重合点,以对应节点的距离为适应度函数利用遗传算法搜寻出最佳旋转位置,并计算出各节点的法向偏移距离作为该节点的回弹量.该方法实现了对冲压件各个部分回弹的精确评测,从而可以为模具的修整提供正确的指导.     

杨木地板基材密实和碳化改性

采用"密实化(常温/100℃、增湿/不增湿)-炭化(温度:240、260、280℃;时间:30～180s)"两步法工艺改性意杨木材,测试了密实前后板材的断面密度分布,密实后板材的吸湿/水浴回弹,以及炭化后板材的表面硬度、耐磨性和润湿性。结果表明:密实化提高了木材的表层密度,压缩率由表及里呈递减趋势,压缩程度可由密实工艺参数调控;在常温、常湿条件下,密实后的意杨板材具有较低的回弹率;密实和炭化提高了木材的硬度和表面耐磨性,改变了木材的表面润湿性。     

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0.8mm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.     

热处理状态和工艺顺序对铝型材弯曲回弹的影响

采用实验和数值仿真相结合的方法研究了材料热处理状态和工艺顺序对6063铝型材弯曲回弹的影响规律和机理.结果表明:型材绕弯变形区内外层材料分别为压应力和拉应力起主导作用,中性层附近材料为明显的拉-压两向应力集中区.外力卸载后,中性层存在很大的残余拉应力;挤压态型材经人工时效处理后绕弯成形回弹角将会变大.且随着人工时效时间的延长,内外侧材料最大拉压应力差变大,回弹角逐渐增大;弯曲型材后续经人工时效或电泳烤漆处理,产生二次回弹.且弯曲角度越大,热处理后回弹角会增大.进一步延长人工时效时间,弯曲型材的回弹角基本不变;弯曲型材的三种成形工艺顺序方案中,挤压态型材先经冷弯成形再紧接着进行人工时效和电泳烤漆处理总的回弹角最小.     

校正力对宽板弯曲回弹影响规律的研究

为了简单有效地控制高强度钢的回弹,研究了校正力对板料弯曲回弹的影响.根据校正弯曲受力特点,在考虑了应力-应变分布、受力边界条件、刚塑性材料模型和梅西屈服准则的基础上,建立了校正弯曲下的回弹预测模型,确立了校正力和回弹之间的对应关系.进一步采用自制的1t伺服压力机进行了试验,结果表明：增大校正力能有效降低回弹,回弹预测值和试验值一致,校正弯曲回弹预测模型能够提供较为真实的近似解;合理设置校正力可以有效控制和稳定回弹,为高强钢的回弹控制提供了简单有效的措施;回弹预测模型建立了校正弯曲力和回弹之间的定量关系,为模具及工艺参数的设置提供了可靠的依据.     

基于遗传算法的变压边力模型及其在回弹控制中的应用

为尽可能地减少回弹对冲压件质量的影响,采用Hughes和Liu提出的适用于非线性的二维壳单元来开发冲压和回弹的计算程序．在准确预测回弹量的前提下,提出了一种基于遗传算法的变压边力模型用于回弹控制．与常压边力模型相比,回弹得到很好控制,能够得到更好的成型结果．