基于數(shù)值模擬和試驗的彎曲回彈及模具型面補償研究.pdf

1、回彈是沖壓成形過程中普遍存在的一種不可避免的現(xiàn)象，直接影響著沖壓件的品質(zhì)?；貜椏刂茖Ξa(chǎn)品品質(zhì)、開發(fā)成本和周期有著重大影響，一直是國內(nèi)外重點研究的工程難題。板料的彎曲回彈問題非常復雜，零件最終的回彈形狀是其整個成形歷史的積累效應，而板料成形過程與材料特性、模具幾何形狀、摩擦接觸以及沖壓工藝參數(shù)等眾多因素密切相關(guān)。本文應用正交試驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，以回彈值大小為評價指標，對回彈影響較大的幾個因素，選取適當?shù)乃?，設(shè)計正交試驗方案，在材

2、料參數(shù)一定的條件下，通過數(shù)值模擬，研究和分析幾個關(guān)鍵因素對U、V形件彎曲回彈的影響，通過對結(jié)論進行分析和說明，得出影響回彈大小的主要因素，并結(jié)合實驗驗證計算機模擬的結(jié)果，進行成形工藝方案的初步優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上，以非均勻回彈的類U形件為研究對象，對基于虛擬試模的模具型面補償法進行深入探索。取得的成果對實際生產(chǎn)過程中減小和控制板料沖壓成形中的回彈，提高汽車沖壓件成形的制造精度、減少模具設(shè)計制造的成本、縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期等具有重要的工程實際

3、意義。
　　 本文的研究工作主要有以下幾個方面:
　　 1.系統(tǒng)地總結(jié)了國內(nèi)外在回彈方面所取得進展和研究成果，指出有限元數(shù)值模擬正成為目前回彈預測的最有效方法，基于回彈仿真和試驗相結(jié)合的回彈加工型面的補償技術(shù)是未來從根本上對回彈進行控制最有效的途徑。
　　 2.分析了回彈缺陷產(chǎn)生的機理，U、V形件彎曲成型時回彈的特點以及回彈的形式。總結(jié)了影響回彈值大小的主要因素和常見的控制回彈的措施。歸納了利用模具型面補償法實現(xiàn)

4、對回彈控制的原理。
　　 3.討論了與回彈預測精度有關(guān)的一些數(shù)值模擬關(guān)鍵技術(shù):材料模型的建立、單元類型的選擇、求解過程、求解算法以及接觸摩擦處理，在此基礎(chǔ)上，總結(jié)了一套最有效的針對回彈問題的數(shù)值模擬方法，歸納了利用DYNAFORM進行回彈分析的一般步驟。
　　 4.采用正交試驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，設(shè)計正交試驗方案，進行數(shù)值模擬，利用極差分析法對結(jié)果進行處理，全面分析了幾個相互交錯的影響因素對回彈的影響趨勢及程度，由極