宽板多角弯曲件回弹规律的研究

论文摘要

板材成形是金属塑性加工领域的一大分支,在汽车、航空仪表等工业领域占有重要的地位,其技术水平在某种程度上反映了一个国家或地区的工业化现代化水平。板材弯曲成形是板材冲压成形中常用的工艺方法之一,研究板材弯曲成形有很高的学术价值和实际意义。板材弯曲成形中最突出的问题是弯曲弹复难以精确控制。即使是同牌号、同批次的板材,由于材料性能及工艺条件的波动也会引起弯曲件弹复量的较大变化。当前制造业市场的发展趋势是对高精度、多品种、小批量的弯曲件的需求日益增加,而原材料成本与最终产品价格的差额逐渐减小,并且竞争日趋激烈,迫使制造业越来越强烈地追求更高的生产率和更高的产品质量。对板材弯曲回弹的模拟,针对不同的工艺参数和材料参数,研究各种情况下回弹的变化趋势,从而找到适当的参数控制回弹,获得高精度弯曲件。利用板材成形塑性理论,根据弯曲变形特点,在考虑弹性变形的条件下,得出弯曲变形的应力分布规律。利用有限元模拟手段,分析对U型自由弯曲和帽型弯曲回弹的影响因素。分析凸、凹模圆角,凸凹模间隙,凹模跨度和材料性能等对回弹的影响。利用LS-DYNA软件进行有限元模拟的分析,得到板材回弹的主要影响因素和规律,为板材回弹的工程控制和数值模拟提供了指南和参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 板材弯曲成形的理论研究
• 1.3 板材弯曲成形的数值模拟
• 1.3.1 弹塑性有限元法的分类
• 1.3.2 弹塑性有限元法的发展历程
• 1.3.3 板料成形数值模拟国内外发展现状
• 1.3.4 板料成形数值模拟有限元软件
• 1.3.5 板料成形数值模拟发展趋势
• 1.4 板材弯曲回弹
• 1.4.1 板料回弹的控制方法
• 1.4.2 板料成形回弹预测研究
• 1.5 选题意义及主要研究内容
• 第2章 板材 U 型弯曲成形过程的理论解析模型
• 2.1 引言
• 2.2 板料弯曲过程的力学分析
• 2.2.1 基本方程
• 2.2.2 宽板U 型自由弯曲
• 2.2.3 带压边力宽板 U 型弯曲（帽型弯曲）
• 2.3 本章小结
• 第3章 带压边力 U 型弯曲成形有限元数值模拟
• 3.1 引言
• 3.2 有限元模拟模型的建立
• 3.2.1 单元类型的选择
• 3.2.2 求解算法的选择
• 3.2.3 接触与摩擦问题
• 3.2.4 卸载路径的选择
• 3.3 带压边力 U 型弯曲（帽型件弯曲）成形的数值模拟
• 3.3.1 仿真条件
• 3.3.2 分析模型
• 3.3.3 影响U 型件弯曲成形及回弹的因素分析
• 3.4 帽型件弯曲模拟与实验的比较
• 3.5 本章小结
• 第4章 宽板 U 型自由弯曲成形有限元数值模拟
• 4.1 引言
• 4.2 不带压边力 U 型弯曲成形的数值模拟
• 4.2.1 分析模型
• 4.2.2 影响 U 型件自由弯曲成形及回弹的因素分析
• 4.3 不带压边力 U 型自由弯曲模拟与实验的比较
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 作者简介