TA32钛合金应力松弛行为及热成形回弹预测

1

作者 杨丰 慕延宏 杜立华 《航空制造技术》 北大核心 2025年第5期114-120,126,共8页

TA32钛合金相比TC4钛合金具有更为优异的高温抗蠕变性能,在高声速飞行器中具有广泛应用前景。TA32钛合金复杂构件热成形后存在一定的回弹现象,无法满足零件高精度制造的要求。研究了TA32钛合金在不同温度(650 ℃、700℃、750 ℃、800℃... TA32钛合金相比TC4钛合金具有更为优异的高温抗蠕变性能,在高声速飞行器中具有广泛应用前景。TA32钛合金复杂构件热成形后存在一定的回弹现象,无法满足零件高精度制造的要求。研究了TA32钛合金在不同温度(650 ℃、700℃、750 ℃、800℃)和预应变(2%、4%、8%)条件下的应力松弛行为,发现温度越高,第一阶段应力松弛速率越快,且应力松弛极限越低。基于试验数据,拟合了五次延迟函数的应力松弛显示本构方程,进一步建立了Arrhenius型蠕变本构模型。建立了考虑高温应力松弛效应的TA32钛合金加强框热成形仿真模型,并通过热成形试验和回弹测试验证了仿真模型的可靠性。模拟结果表明,保压能有效降低零件回弹,保压时间由10 s增加到1800 s,回弹量由3.15 mm减小到2.55 mm。加强框零件在保压300 s后,已达应力松弛极限,回弹几乎不再发生变化。 展开更多

关键词 应力松弛 TA32钛合金 热成形 回弹 数值模拟

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铝合金车门内板成形安全裕度及回弹研究

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作者 李增庆 张玉成 +2 位作者 江庆顺 雷洋 张丘 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第6期57-68,共12页

以某铝合金车门内板为研究对象,采用CAE数值仿真技术,通过构建准确材料模型、设置合适参数及合理排布工序,准确预测零件的成形难点及回弹趋势。提出一种基于FLD原理及Autoform分析结果对零件成形安全裕度进行数值预测的方法,应用稳健分... 以某铝合金车门内板为研究对象,采用CAE数值仿真技术,通过构建准确材料模型、设置合适参数及合理排布工序,准确预测零件的成形难点及回弹趋势。提出一种基于FLD原理及Autoform分析结果对零件成形安全裕度进行数值预测的方法,应用稳健分析技术研究了影响成形安全裕度的因素并进行裕度优化,根据最小支撑回弹及各工序件干涉变形分析,制定合理补偿策略,得到满足回弹要求的模面,同时对模具制造、调试过程实施管控,最终成功解决了整体式铝合金车门内板成形性差和尺寸回弹大的问题。 展开更多

关键词 铝合金车门内板 CAE数值仿真 成形安全裕度 回弹

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工艺参数对AZ31B镁合金单点渐进翻边精度的影响 被引量：1

3

作者 安治国 叶了 +2 位作者 张涛 门正兴 高正源 《精密成形工程》 北大核心 2024年第5期99-107,共9页

目的以AZ31B镁合金板为研究对象,研究初始成形角、工具直径、成形温度及层间距对单点渐进圆孔翻边精度的影响规律。方法使用有限元软件对2 mm厚的镁合金板材进行数值模拟,通过计算翻边直壁处的平均回弹量,得出不同工艺参数对单点渐进圆... 目的以AZ31B镁合金板为研究对象,研究初始成形角、工具直径、成形温度及层间距对单点渐进圆孔翻边精度的影响规律。方法使用有限元软件对2 mm厚的镁合金板材进行数值模拟,通过计算翻边直壁处的平均回弹量,得出不同工艺参数对单点渐进圆孔翻边直壁轮廓的影响规律。通过正交实验分析了交互作用下工艺参数对圆孔翻边直壁处平均回弹量的影响,通过极差分析确定了最优工艺参数组合,并通过实验对所得结果进行了验证。结果随着初始成形角的增大、工具直径的增大、成形温度的升高及层间距的减小,圆孔翻边制件直壁处的成形精度提高,各因素按影响程度由大到小的顺序依次为:成形温度、初始成形角、工具直径和层间距。成形精度最高的工艺参数组合如下:初始成形角为30°、工具直径为10 mm、成形温度为275℃、层间距为0.5 mm。结论采用仿真模型模拟单点渐进圆孔翻边过程具有较高的准确性,使用优化后的工艺参数得到翻边零件直壁区域的最小厚度以及平均回弹量与仿真结果误差均在3%以内,升高温度可以明显提高单点渐进圆孔翻边的制件精度。 展开更多

关键词 镁合金 翻边 单点渐进成形 数值模拟 回弹

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金属双极板冲压成形数值分析及回弹补偿 被引量：3

4

作者 王涌纲 何仕荣 +2 位作者 顾猛 高枫 熊可辉 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期43-50,共8页

针对小型风冷电堆金属阳极板冲压成形的质量缺陷问题,运用Autoform软件对双极板冲压成形工艺进行了仿真分析,研究了压边力、冲压速度、模具间隙和摩擦因数对成形质量的影响。以最大减薄率和回弹量为优化目标开展了正交试验,得出了对成... 针对小型风冷电堆金属阳极板冲压成形的质量缺陷问题,运用Autoform软件对双极板冲压成形工艺进行了仿真分析,研究了压边力、冲压速度、模具间隙和摩擦因数对成形质量的影响。以最大减薄率和回弹量为优化目标开展了正交试验,得出了对成形质量影响最大的因素为压边力,而冲压速度对成形质量的影响最小。在此基础上,确定了最优工艺参数组合:压边力为80 kN,冲压速度为400 mm·s^(-1),模具间隙为0.15 mm,摩擦因数为0.15。结果表明,优化后的最大回弹量为1.487 mm,相较优化前减小了1.416 mm。最后,基于Autoform软件,对双极板进行了模面回弹补偿,发现回弹补偿后最大回弹量减小了41.2%。通过试验验证了仿真的可靠性。 展开更多

关键词 金属双极板 冲压成形 正交试验 数值仿真 回弹

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板料冲压成形数值模拟中的几个关键问题 被引量：35

5

作者 徐丙坤 施法中 陈中奎 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 2001年第2期32-35,共4页

本文概括了板料成形数值模拟中涉及的几个关键技术环节 ,如材料模型、单元模型、接触摩擦模型、等效拉延筋模型、回弹模型等。介绍了作者在软件开发过程中对这些模型的一般处理方法。

关键词 冲压成形 数值模拟 有限元法 边界条件 拉延筋 回弹 板料

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汽车中央通道冲压回弹及其补偿研究 被引量：8

6

作者 刘晓晶 葛希军 +2 位作者 刘朋会 周文浩 王哲 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期36-41,共6页

为了研究回弹量及回弹补偿对冲压件成形的影响,以某车型中央通道为研究对象,针对其型面复杂、模型边界高、成形曲度大的特点,采用有限元分析软件Dynaform5.7.1对其进行成形分析、回弹模拟分析和回弹补偿模拟分析.利用截面法对成形及回... 为了研究回弹量及回弹补偿对冲压件成形的影响,以某车型中央通道为研究对象,针对其型面复杂、模型边界高、成形曲度大的特点,采用有限元分析软件Dynaform5.7.1对其进行成形分析、回弹模拟分析和回弹补偿模拟分析.利用截面法对成形及回弹后的零件进行分析,获得边缘回弹量和角度回弹量;经两次反向修模补偿,得到优化的模具型面;利用优化后的模具型面进行模具设计,并对中央通道进行实际生产验证,结果表明,采用截面法和模具型面补偿法能够使最终生产出的零件的回弹量减小,且成形效果更好. 展开更多

关键词 汽车覆盖件 冲压成形 数值模拟 回弹 回弹补偿

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板料多步冲压回弹的数值模拟研究 被引量：18

7

作者 陈炜 王晓路 高霖 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期8-11,16,共5页

回弹是板料冲压成形过程中一种常见但很难解决的现象。首先研究了板料弯曲变形中卸载回弹的原理,然后以依维柯侧壁上内板为例,采用动态和静态算法相结合的方法,在考虑每道工序板料回弹的基础上,对其进行多步冲压回弹的数值模拟,最后对... 回弹是板料冲压成形过程中一种常见但很难解决的现象。首先研究了板料弯曲变形中卸载回弹的原理,然后以依维柯侧壁上内板为例,采用动态和静态算法相结合的方法,在考虑每道工序板料回弹的基础上,对其进行多步冲压回弹的数值模拟,最后对模拟结果和实验结果进行比较,验证该模拟方法提高回弹计算精度的有效性,为板料冲压成形工艺的制定提供科学依据。 展开更多

关键词 回弹 多步冲压 数值模拟

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冷绕成形螺旋弹簧回弹理论及数值模拟 被引量：6

8

作者 王时龙 雷松 +3 位作者 周杰 萧红 杨勇 冯治恒 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期373-378,共6页

针对现有研究未考虑张力对螺旋弹簧成形及回弹影响的问题,建立受张力影响的螺旋弹簧成形及回弹理论;讨论当簧丝受弯矩和张力共同作用时,弯矩与簧丝横截面应力、张力与簧丝横截面应力、回弹比与张力的关系;通过大型非线性有限元分析软件A... 针对现有研究未考虑张力对螺旋弹簧成形及回弹影响的问题,建立受张力影响的螺旋弹簧成形及回弹理论;讨论当簧丝受弯矩和张力共同作用时,弯矩与簧丝横截面应力、张力与簧丝横截面应力、回弹比与张力的关系;通过大型非线性有限元分析软件ABAQUS 6.8实现不同张力下螺旋弹簧冷绕成形过程的数值模拟。理论计算与模拟结果均表明:张力不同会导致弹簧最终回弹量的不同;张力越大,簧丝在卸载时越容易保持成形时的形状,回弹量越小;实际生产弹簧时,在除张力外的其他参数不易改变的情况下,可通过增大或减小张力的方法来减小或增大回弹量。 展开更多

关键词 螺旋弹簧 簧丝 成形 回弹理论 张力 数值模拟

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船体中厚板冷压成形的回弹模拟 被引量：10

9

作者 严仁军 李双印 王呈方 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期54-58,共5页

以船体中厚板材冷压成形为研究对象,基于ANSYS/LS-DYNA数值模拟对成形过程和回弹过程进行分析;以成形件变形量和板厚为变量,研究其对板材回弹的影响规律,并进行了船板冷压回弹试验测量。结果表明,对于船体中厚板材,变形量和板厚对成形... 以船体中厚板材冷压成形为研究对象,基于ANSYS/LS-DYNA数值模拟对成形过程和回弹过程进行分析;以成形件变形量和板厚为变量,研究其对板材回弹的影响规律,并进行了船板冷压回弹试验测量。结果表明,对于船体中厚板材,变形量和板厚对成形件的回弹有着显著的影响,模拟预估值能够达到精度要求。 展开更多

关键词 船体外板 中厚板冷压成形 回弹 冷压成形数值模拟

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板材单点数控渐进成形回弹控制及模拟优化研究 被引量：11

10

作者 张旭 周杰 +2 位作者 李军超 彭守桃 胡建标 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第9期78-81,84,共5页

传统的板材成形工艺由于过多依赖于模具、缺乏柔性正面临巨大的挑战,而板材单点数控渐进成形是近几年来国际上刚刚开始研究的一种新工艺,具有柔性高,产品的尺寸与形状变化容易的优点。根据对板材单点数控渐进成形工艺的研究,分析了各参... 传统的板材成形工艺由于过多依赖于模具、缺乏柔性正面临巨大的挑战,而板材单点数控渐进成形是近几年来国际上刚刚开始研究的一种新工艺,具有柔性高,产品的尺寸与形状变化容易的优点。根据对板材单点数控渐进成形工艺的研究,分析了各参数对成形质量的影响,提出了单点数控渐进成形轨迹设计的基本原则,并主要分析了回弹缺陷的补偿方法,通过工艺试验和数值模拟技术验证了回弹补偿方法的可行性,对板材单点数控渐进成形技术应用与实际生产具有较强的实用价值。 展开更多

关键词 板材单点数控渐进成形 工艺参数 回弹补偿 数值模拟优化

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橡皮成形数值模拟回弹预测精度的影响因素 被引量：9

11

作者 王淼 李东升 +1 位作者 杨伟俊 李小强 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期1-6,共6页

基于有限元数值模拟的工艺分析方法提高橡皮囊液压成形工艺的零件质量,回弹预测的精度,是直弯边橡皮成形数值模拟的关键。文章以有限元软件PAM-STAMP 2G为平台,针对铝合金板2B06-W30min的直弯边橡皮成形工艺,建立成形与回弹过程的数值模... 基于有限元数值模拟的工艺分析方法提高橡皮囊液压成形工艺的零件质量,回弹预测的精度,是直弯边橡皮成形数值模拟的关键。文章以有限元软件PAM-STAMP 2G为平台,针对铝合金板2B06-W30min的直弯边橡皮成形工艺,建立成形与回弹过程的数值模型,研究影响数值模拟回弹预测精度的关键因素,如单元积分类型、网格尺寸、厚向积分方案,以及板料厚度波动等对回弹量的影响规律。通过有限元数值模拟结果与实验测量结果对比,分析数值模拟中回弹预测精度的影响规律,提出了数值模型的改进方法。提高数值模拟成形精度,需要精确控制模拟过程的关键环节,力求在每个环节减小误差累积。该文对实际生产具有指导意义。 展开更多

关键词 橡皮成形 数值模拟 回弹预测精度 影响因素 直弯边

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基于人工神经网络的拉形回弹预测技术研究 被引量：6

12

作者 张彬 李东升 周贤宾 《塑性工程学报》 CAS CSCD 2003年第2期28-31,共4页

以蒙皮拉形为对象,探索了人工神经网络技术在拉形回弹预测中的应用。研究了利用神经元网络预测拉形回弹的关键技术,将人工智能技术和拉形数字仿真技术有机结合,建立了拉形回弹预测的人工神经网络模型,并验证了预测模型的有效性,为推动... 以蒙皮拉形为对象,探索了人工神经网络技术在拉形回弹预测中的应用。研究了利用神经元网络预测拉形回弹的关键技术,将人工智能技术和拉形数字仿真技术有机结合,建立了拉形回弹预测的人工神经网络模型,并验证了预测模型的有效性,为推动知识工程在飞机板金精密成形中的应用积累了经验。 展开更多

关键词 回弹 拉形 数字仿真 神经元网络 人工智能 预测

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板材多点成形回弹补偿与控制的方法研究 被引量：5

13

作者 张海明 蔡中义 李明哲 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期32-35,共4页

基于数值模拟的结果,提出了修正基本体群成形面补偿回弹,获得精确形状零件的方法,并描述了该方法的主要步骤。曲面重构是修正时关键问题之一,对简单曲面文章先拟合B样条曲线,再利用曲线扫掠的方法生成曲面,对复杂曲面则直接拟合B样条曲... 基于数值模拟的结果,提出了修正基本体群成形面补偿回弹,获得精确形状零件的方法,并描述了该方法的主要步骤。曲面重构是修正时关键问题之一,对简单曲面文章先拟合B样条曲线,再利用曲线扫掠的方法生成曲面,对复杂曲面则直接拟合B样条曲面,以保证曲面的光滑性。抛物面件和球面件多点成形的应用结果表明,该方法可以很好地补偿多点成形中的回弹。 展开更多

关键词 多点成形 有限元 数值模拟 回弹

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基于CATIA的翼肋零件橡皮成形回弹补偿及试验验证 被引量：9

14

作者 张凌云 孟伟琪 范作鹏 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期183-188,共6页

针对飞机翼肋零件橡皮成形的回弹问题,提出了曲线法平面截取补偿算法,在法平面内分别对弯曲圆角弧线和弯曲面交线进行回弹补偿操作,并采用几何补偿成形型面的方法进行回弹控制。在CATIA中将回弹补偿后的曲线利用其曲面造型功能生成新的... 针对飞机翼肋零件橡皮成形的回弹问题,提出了曲线法平面截取补偿算法,在法平面内分别对弯曲圆角弧线和弯曲面交线进行回弹补偿操作,并采用几何补偿成形型面的方法进行回弹控制。在CATIA中将回弹补偿后的曲线利用其曲面造型功能生成新的成形型面,再利用CAA V5开发方法中的交互模式进行回弹补偿系统的开发。通过有限元软件PAM-STAMP2G和橡皮成形试验机对带有补偿的模具分别进行仿真和成形试验,验证了补偿系统的可靠性,节省了大量的劳动时间和生产成本。 展开更多

关键词 板料成形 橡皮成形 回弹补偿 数值模拟

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铝合金汽车覆盖件冲压成形回弹的仿真研究 被引量：7

15

作者 张凇 殷晨波 张在梅 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第2期109-111,共3页

简要介绍了用于冲压成形回弹的有限元基本理论,提出了复杂汽车覆盖件成形仿真的模式,并以汽车底座横梁外板为例,利用DYNAFORM软件,对其拉延、切边、冲孔和回弹的过程进行了仿真,通过仿真结果与实验结果的比较,证明了所得到的数值参数和... 简要介绍了用于冲压成形回弹的有限元基本理论,提出了复杂汽车覆盖件成形仿真的模式,并以汽车底座横梁外板为例,利用DYNAFORM软件,对其拉延、切边、冲孔和回弹的过程进行了仿真,通过仿真结果与实验结果的比较,证明了所得到的数值参数和仿真方法能获得比较可靠的仿真结果,对实际生产有一定的指导意义。 展开更多

关键词 铝合金 汽车覆盖件 冲压成形 数值仿真 回弹

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多工步橡皮成形工艺过程数值模拟研究 被引量：3

16

作者 叶福民 朱如鹏 李靖谊 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第10期1286-1289,共4页

采用非线性有限元分析软件对复杂飞机舱门内衬板零件的橡皮成形过程进行计算机模拟。涉及到模拟算法的选择,多工步成形与回弹的数据处理技术,多个工步成形工艺设计,摩擦算法、罚参数的确定;预示和分析了3个工步的模拟过程中板料回弹,材... 采用非线性有限元分析软件对复杂飞机舱门内衬板零件的橡皮成形过程进行计算机模拟。涉及到模拟算法的选择,多工步成形与回弹的数据处理技术,多个工步成形工艺设计,摩擦算法、罚参数的确定;预示和分析了3个工步的模拟过程中板料回弹,材料变薄,起皱,板料贴模的影响因素。 展开更多

关键词 数值模拟 橡皮成形 多工步成形 回弹 起皱

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大型离心压缩机叶片热成形回弹研究 被引量：3

17

作者 张冲 沈伟涛 +2 位作者 张琦 马保伟 李浩 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期51-56,共6页

研究了大型离心压缩机叶片热成形工艺参数对回弹的影响。对叶片材料沉淀硬化不锈钢FV520B进行了高温力学性能实验,并建立了该材料高温下本构方程。利用所建立本构方程,对叶片热成形工艺进行了有限元建模仿真,探究了叶片加热温度、摩擦... 研究了大型离心压缩机叶片热成形工艺参数对回弹的影响。对叶片材料沉淀硬化不锈钢FV520B进行了高温力学性能实验,并建立了该材料高温下本构方程。利用所建立本构方程,对叶片热成形工艺进行了有限元建模仿真,探究了叶片加热温度、摩擦系数和保压时间对回弹的影响。发现叶片加热温度对回弹影响较大,在800~900℃温度区间回弹下降趋势明显,900~950℃区间下降趋势变缓,同时叶片厚度减薄加剧,说明900℃是合适的叶片加热温度;摩擦系数对回弹影响较小,较低和较高的摩擦系数都会减小回弹,但较大的摩擦系数会导致叶片减薄,影响表面质量,应尽可能将摩擦系数控制在0. 25以下;保压时间控制在100~150 s区间内较为合适。同时确定了回弹前后比对基准区域,并对回弹较明显区域进行了标识划分。最后将优化后的工艺参数应用于生产验证,结果表明除掉少数边缘区域外,叶片大部分区域回弹都控制在±1 mm内,模拟结果与试验结果在回弹发生区域基本符合。 展开更多

关键词 叶片 热成形 回弹 本构方程 数值模拟 工艺参数

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覆盖件冲压加工中回弹预测的研究 被引量：8

18

作者 郭玉琴 姜虹 王小椿 《机床与液压》 北大核心 2005年第3期54-55,80,共3页

在分析覆盖件冲压成形过程及回弹特点的基础上,基于静力隐式与动力显式相结合的混合算法,从回弹过程的 实际状态出发提出并实现了采用双重收敛判据的“有模—无模”的分阶段回弹预测方法,通过算例与现有ANSYS软件分 析及实验结果的比较... 在分析覆盖件冲压成形过程及回弹特点的基础上,基于静力隐式与动力显式相结合的混合算法,从回弹过程的 实际状态出发提出并实现了采用双重收敛判据的“有模—无模”的分阶段回弹预测方法,通过算例与现有ANSYS软件分 析及实验结果的比较,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 汽车覆盖件 回弹预测 板料成形加工 数值模拟

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薄板成形切边回弹模拟的切边算法 被引量：2

19

作者 周平 郭威 +1 位作者 张向奎 胡平 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期222-226,共5页

为保证薄板多工步冲压成形切边回弹有限元数值模拟精度,提出了一种基于切边单元自适应模板的切边算法。首先进行三维切边线与零件网格的求交计算,生成有序截面线;然后进行单元取舍判断;最后沿截面线路径逐个单元调用自适应模板执行切边... 为保证薄板多工步冲压成形切边回弹有限元数值模拟精度,提出了一种基于切边单元自适应模板的切边算法。首先进行三维切边线与零件网格的求交计算,生成有序截面线;然后进行单元取舍判断;最后沿截面线路径逐个单元调用自适应模板执行切边操作。算法避免了边界锯齿、对称约束和边界缝隙等缺点,并实现了多条切边线对加密网格进行一步切边,提高了切边效率。将算法集成到冲压成形分析软件KMAS系统切边回弹模块,通过对NUMISHEET 2005提供的国际标准考题——某汽车底板横梁拉延件的切边数值模拟,验证了算法的适用性和可靠性。 展开更多

关键词 薄板 冲压成形 切边回弹 数值模拟

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高强钢辊弯回弹的有限元分析 被引量：2

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作者 罗晓亮 于忠奇 +1 位作者 李淑慧 曾国 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期83-86,共4页

随着高强钢越来越多地应用于冷弯型钢,辊弯加工中回弹也就成了辊型设计的难点之一。文章建立了U形型钢辊弯成形回弹的有限元模拟模型,并验证了该模拟建模是可靠的。同时基于该模拟建模方法,探讨了各材料参数及工艺参数对高强钢(屈服强度... 随着高强钢越来越多地应用于冷弯型钢,辊弯加工中回弹也就成了辊型设计的难点之一。文章建立了U形型钢辊弯成形回弹的有限元模拟模型,并验证了该模拟建模是可靠的。同时基于该模拟建模方法,探讨了各材料参数及工艺参数对高强钢(屈服强度300MPa^600MPa)辊弯加工产生回弹的影响规律。研究表明,在材料参数中随着屈服强度和强化系数的增加,产生的回弹明显增加;而随着强化指数和厚向异性系数的增加,产生回弹变化不明显;在工艺参数中随着弯曲角增量的增加,产生的回弹减小;随着机架间距增加,产生的回弹增加。 展开更多

关键词 辊弯成形 回弹 高强钢 数值模拟

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