板料弯曲回弹预测与控制研究

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1、llI东大学硕l‘学位论文=摘要弯曲成形是冲压工艺中最为普遍的成形方法之一，应用相当广泛。在汽车冲压件中有许多零件主要是通过弯曲成形得到的，如纵梁、横梁、内外板等。板料弯曲成形后由于弹性回复和残余应力的作用不可避免地会产生回弹现象，直接影响冲压件的品质，包括外观质量、装配性能和使用可靠性等。而回弹缺陷又是板料成形中难控制的问题之一。如今对于回弹的预测、测量、控制及补偿等研究仍处于积极的探索当中。如何在设计模具前准确掌握回弹的规律及大小、如何确定模具的结构、如何选取成形过程中的冲压参数等问题对实际生产过程中减小和控制板料冲压成形

2、中的回弹具有重要的指导意义。本文将有限元模拟技术和实验法相结合，重点研究U、V形件的回弹规律，为预测和控制回弹量提供参考。本文的研究工作主要有以下几个方面：1．对板料冲压成形过程和回弹数值模拟中的关键技术进行了研究，如：有限元算法、单元类型和网格划分技术、单元公式的选择、接触处理和摩擦模型、材料模型和回弹模拟方法。此外，还对回弹数值模拟的建模步骤、方法以及有限元模拟软件进行了介绍。2．对弯曲变形过程和回弹进行了细致地讨论和研究。把生产实际中常见的板料形状抽象成简单的U、V形结构。通过U、V形件弯曲回弹的数值模拟研究，系统的研究

3、各种因素，例如：弯曲角，相对弯曲半径，校正力，模具结构等对回弹的影响，并通过实验研究，比较和验证模拟研究结果的可靠性，达到通过更改模拟参数以提高模拟精度，实现对回弹进行精确研究的目的。绘制出所研究的各种主要影响因素与回弹量之间的工程曲线，以此分析U、V形件回弹规律，得出结论，对控制回弹有较好的参考价值。3．在压力试验机上进行部分弯曲成形实验，得到真实的实验结果，通过不断修改模拟参数来接近真实的实验条件，在允许的误差范围内确定有限元模拟方法的正确性。以保证在后续的研究中，更多的用有限元模拟的方法来减少实验成本。这样，由数值模拟和

4、实验相结合的方法来研究回弹规律，则更加具有说服力和现摘要实意义。4．最后介绍回弹控制的常用方法，对利用模具型面补偿的方法控制回弹，进行了初步的探索，针对非线性回弹的U形件，采用了模具型面补偿的方法，通过不断的进行模拟试模，修模，能够对回弹进行了有效的控制。通过模拟的方法检验了这种理论的可行性。关键词：回弹；数值模拟；弯曲实验；回弹曲线；型面补偿U山东夫学硕卜学位论文ResearchonPredictionandControlofBendingSpringbackABSTRACTBending，oneofthemostcommo

5、nmethodsinthemetalforming，iswidelyusedbytheautomobilesindustry．Manystampingparts，forinstance，carlines，crossrailsandinner／outerplatesetc．aremainlyproducedbybending．However，springbackasallinevitablephenomenonwillcomeout，whichiscausedbyelasticrecoveryandresidualstressa

6、ftersheetmetalbendingforming．Itaffectsthequalityofformingproductdirectly，includingtheappearancequality，theassemblycourseandthefinalproductperformance．Otherwise，springbackisstillaproblemtocontrolsuccessfullybynow．So，thecurrentresearchesonspringbackprediction，measure，

7、controlandcompensationaregoingontoday．Itissignificanttoinvestigatehowtofindoutspringbacklawsandvalues，andhowtodeterminethestructureofdiesandselectthestampingformingparametersandSOonbeforedesigningmoulds，whichcanreduceandcontrolspringbaekinsheetmetalstampingprocesses

8、．ThecombinationofnumericalsimulationandexperimentisappliedtOinvestigatethespringbackruleoftheU&V—shapepart，providingareferencetothepractic