基于正交试验的高强钢板u形件回弹分析研究

《基于正交试验的高强钢板u形件回弹分析研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于正交试验的高强钢板U形件回弹分析研究【摘要】回弹是影响高强钢板制件冲压成形精度的重要因素。本文以典型U形件为研究对象、板料三维成形分析软件Dynaform为平台，基于正交试验研究了凸模半径、凹模半径、模具间隙、压边力、摩擦系数等因素对回弹变形量的影响。探讨了各因素对回弹变形量影响的主次顺序及影响规律，并得出最优的方案组合。最后对分析结果进行了模拟验证，为实际应用提供了理论依据。【关键词】回弹;高强钢板;U形件;正交试验SimulationResearchofU-bendingSpringbackforUltra-high-st

2、rengthSteelSheetBasedonOrthogonalArrayExperimentXUTaoHUXiao-weiWULeiXUJiangHAOHong-yan（NanjingInstituteofTechnology，NanjingJiangsu210013，China）【Abstract】Springbackisoneofthekeyfactorsinultra-high-strengthsteelsheet’sformingwhichinfluencesstampingprecision.Takingtypica

3、lUshapeasresearchobject，theinfluencefactorssuchaspunchradius，dieradius，dieclearance，8blank-holderforce，frictioncoefficientetc.onthebendingdeformationwereanalyzedbasedonDynaformwhichisa3-Dsheetforminganalysissoftwareusingorthogonalarrayexperimentmethodbasedonsimulation

4、confirmation.Theorderandtheimpactofvariousfactorsinfluenceonthespringbackdeformationwerediscussed.Andtheoptimalcombinationschemewasgetted.Inaddition，theresultsoftheanalysiswasfinallyverified，whichprovidesreferencesinpracticalapplication.【Keywords】Springback;Ushape;Ult

5、ra-high-strengthsteelsheet;Orthogonalarrayexperiment8回弹在板料冲压成形过程中普遍存在，尤其在弯曲和拉深成形过程中更为显著。回弹的存在会大大降低制件的表面精度、影响后续的装配、增加试修模以及成形后校形的工作量，延长了制件开发周期，因此，对回弹的研究有着重要意义[1]。传统的解决回弹问题的方法通常是“试错法”，这种方法不仅耗费了大量的财力、时间和物力，而且只能针对简单形状和传统材料的覆盖件，过于依赖操作人员的经验和技能，导致模具开发周期长，严重制约着模具工业的发展[2]。随着有限元

6、分析理论的完善和计算机技术的高速发展，板料冲压成形过程的CAE分析技术越来越成熟并在冲压工艺分析与模具设计中的指导作用日益增强。因此，为解决传统模式下弯曲回弹缺陷，本文采用Dynaform模拟软件对高强钢板的U形弯曲成形与卸载回弹过程进行了有限元数值模拟，并通过正交试验研究其几何、工艺参数对回弹的影响。由模拟结果分析出各因素对回弹变形量影响的变化趋势，并进行仿真预测，用于指导生产。1U形件数值模拟分析1.1分析模型建立U形件的弯曲基本模型如图1所示，材料为DP500，规格选取230mm×40mm×1mm。DP500钢板的主要性能指

7、标见表1，其应力应变曲线见图3，成形所需压边力的大小如图4所示，最大值为54.3275kN。根据U形件弯曲时回弹的特点，采用如图2所示的特征角？准（工件底平面与侧壁间的夹角）来定量地评价回弹变形量。图1U形件弯曲基本模型图2表征回弹变形量特征角图3DP500真实应力应变图4压边力大小曲线表1DP500钢板的主要性能指标1.2模拟分析方法的确定8U形件弯曲回弹模拟分析包括成形模拟分析和回弹模拟分析两个过程，而模拟分析算法一般包括静力隐式和动力显示两种算法。静力隐式算法需要构造和求解大型稀疏刚度矩阵，存储量大，计算时间长，求解速度慢，

8、有时会存在不收敛的现象，但求解计算精度较高。动力显示算法则无需建立平衡迭代方程，即不需求解非线性方程组，亦不存在解的收敛性问题，效率高，适于求解各种复杂成形问题。但是对于求解准静态弯曲成形类问题，阻尼残差、惯性效应等动力显示算法固有的特点就转变为缺