宽板弹塑性弯曲工艺的理论与实验研究

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1、摘要摘要近些年来，随着我国国民经济的高速增长，人民生活水平的不断提高，汽车消费已经成为我国人民消费升级的热点和亮点之一。汽车给人们的生活带来便利的同时，也带来了很多问题，存在很多不足亟待解决，其中汽车轻量化是一大目标。基于弯曲是汽车行业中最常用的冲压成形工序之一，目前国内外对普通低碳钢的弯曲成形研究很多，而对铝合金和高强度钢的弯曲成形研究很少的实际。选择对铝合金和高强度钢板的弯曲性能进行研究，显然，会具有极其重要的理论意义和重大的实际应用价值。本课题以1060铝合金板和QSTE460高强度钢板为研究对象，分析了弯曲中最本质的塑性变形特点，采用幂函数硬化规律，考虑了中性层的偏

2、移、材料厚度变薄，建立和提出弯曲变形力的新的计算公式；并基于幂函数硬化规律的塑性变形特点，讨论和提出了回弹的新理论模型：运用塑性力学知识对补偿法进行研究，结合回弹理论推导出补偿模具参数的计算公式。为了验证上述理论，对两种研究材料进行了4组工艺试验，利用补偿模具的参数计算公式设计实验模具，获得了相应的弯曲力行程曲线、回弹值、最大弯曲力。基于DYNAFORM软件进行了模拟实验，获得了弯曲变形过程中的等效应力、应变分布情况、弯曲力一时间曲线、弯曲力峰值、厚度方向的应变分布规律：验证了弯曲变形的一些理论特点；得出了影响回弹的各因素之间主次关系。关键词：加工硬化；弯曲力；回弹；工艺试

3、验；数值模拟AbstractABSTRACTInrecentyears，晰ththehigh—speeddevelopmentofthenationaleconomyandthecontinuousimprovementofpeople’Slivingstandards，automobileconsumptionhasbecomeoneofhotspotsandbrightspotsforpeopleinChinatoupgradeconsumption．Theautomobilebringstheconvenienceforpeople’Slife，atthesameti

4、mealsobroughtmanyquestions．Therearestillmanyseriousshortcomingsneedtobesolvedurgently,ofwhichtheautomobilelightweightisabigone．Bendingisoneofthemostcommonmetalformingprocessesinautomobileindustry．Atpresent，therealemuchreaserchonordinarylow-carbonsteelbending，butlittleonaluminumalloyandhigh

5、strengthsteelbendingathomeandabroad．Sothestudyonbendingpropertiesofaluminumalloyandhighstrengthsteelisobviouslyofgreatboththeoreticalandpracticalsignificance．Thispapertakealuminumplates(1060)．andhighstrengthsteelplate(QSTE460)asresearchobjects．．Themostessentialcharacteristicsofplasticdefor

6、mationwereanalyzed．．Byutilizingwork-hardemngofpowerfunctionlaw,consideringdisplacementofneutrallayerandthicknesschangeofmaterialindeformingzone，anewtheoreticalcalculationformulaaboutbendingforceisestablished，alseanewtheoreticalmodelaboutspringbackisdiscussedandproposedbasedonplasticdeforma

7、tioncharacteristicsofwork-hardeningofpowerfunctionlaw．Diecompensationisstudiedbyusingtheknowledgeofplasticmechanicsandreboundtheory,，theparameterformulasofdiecompensationarededuced．Inordertoverifyabovetheory,4groupoftechnologicalexperimentsabouttwokindsofresea