體-殼混合單元對(duì)翻邊回彈的預(yù)測及工藝參數(shù)對(duì)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(jì)制造的一大主流，使用高強(qiáng)度鋼板和輕質(zhì)鋁合金板是實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的有效途徑，但這兩種材料的共同缺點(diǎn)是冷成形后的回彈量較大，而目前對(duì)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(shí)際生產(chǎn)中的回彈控制和補(bǔ)償，所以需要加深對(duì)復(fù)雜沖壓成形環(huán)境下回彈過程的理解并進(jìn)行準(zhǔn)確和高效的分析計(jì)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(shí)驗(yàn)作為對(duì)比，按照實(shí)驗(yàn)流

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

3、比較接近，相對(duì)于實(shí)體單元計(jì)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(duì)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(duì)回彈的影響最小，可以忽略不計(jì)。
　　(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