體-殼混合單元對翻邊回彈的預(yù)測及工藝參數(shù)對回彈影響研究.pdf

1、汽車輕量化的研究是現(xiàn)代汽車設(shè)計制造的一大主流，使用高強度鋼板和輕質(zhì)鋁合金板是實現(xiàn)汽車輕量化的有效途徑，但這兩種材料的共同缺點是冷成形后的回彈量較大，而目前對于小圓角大曲率彎曲成形回彈預(yù)測的精度和效率仍存在問題，嚴(yán)重影響了實際生產(chǎn)中的回彈控制和補償，所以需要加深對復(fù)雜沖壓成形環(huán)境下回彈過程的理解并進行準(zhǔn)確和高效的分析計算。
　　本文首先研究了板料直翻邊過程中彎曲變形區(qū)的應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài)，然后選取典型的板料直翻邊實驗作為對比，按照實驗流

2、程對板料直翻邊成形過程進行有限元數(shù)值仿真，其中板料分別采用殼單元、實體單元和體-殼混合單元進行建模，將數(shù)值仿真結(jié)果與實驗結(jié)果相比較，得出多點約束方程（MPC)參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，通過正交試驗設(shè)計方法，研究了模具參數(shù)與材料類型對板料小圓角直翻邊成形回彈影響的顯著性。最后，對壓縮翻邊過程進行數(shù)值仿真和回彈預(yù)測，并對翻邊模具進行改進以降低回彈量。
　　研究結(jié)果表明：
　　(1)體-殼混合單元對小圓角直翻邊回彈的數(shù)值模擬結(jié)果與實驗結(jié)果

3、比較接近，相對于實體單元計算效率更高，更適合用于模擬小圓角大變形板料成形過程。
　　(2)在小圓角直翻邊成形過程中，材料類型、凹模圓角半徑和模間隙對回彈的影響比較顯著，壓邊力和摩擦因數(shù)次之，而凸模的加載速度和凸模圓角半徑對回彈的影響最小，可以忽略不計。
　　(3)不同于一般的小曲率彎曲變形過程，在小圓角直翻邊過程中，隨著凹模圓角半徑增加，回彈量增加比較顯著。
　　(4)體-殼混合單元同樣適用翻邊線為曲線的壓縮翻邊過程的