断续加载面内弯曲有限元模拟研究

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1、摘要论文题目：断续加载面内弯曲有限元模拟研究学科专业：材料加工工程研究生：金莉指导教师：唐文亭副教授摘要签名：金麴签名：童遭不均匀压下面内弯曲成形是利用材料不均匀塑性变形，集高效、优质、低耗于一体，充分挖掘材料成形潜力的先进塑性成形技术，有着明确的理论价值和广泛的应用前景。断续加载面内弯曲成形是其中的一种，它是通过冲头对金属板带进行断续局部压缩来实现板带面内弯曲成形的自由锻过程。本文通过有限元数值模拟与理论解析相结合的方法对断续加载面内弯曲过程进行了系统的研究，主要内容和结论如下：(1)基于平面应变假设理论，推导出

2、了断续加载面内弯曲半径的近似计算公式。全接触的情况时，断续加载面内弯曲内径如=(to—J)／tga，，外径‰=(to—s)／辔口，+wo：当冲头倾斜角度为临界角度时，面内弯曲半径达到最小值，此时外径为R==％％／s，内径为月?“=taWn／S—wn。(2)应用有限元法系统地研究了冲头倾斜角度d。、板带厚度f。、冲头压下量S、板带宽度wo和板带进给量p对弯曲内径R，板带外侧环向成变q，、板带外侧厚向应变￡，、板带径向应变￡，以及等效应变的影响，得出了对实际生产具有一定指导意义的结论。(3)与同本学者的实验数据进行对比

3、分析，可知应用有限元模拟方法对断续加载面内弯曲过程进行模拟研究易于实现，结果可靠，方法有效。本文的研究结果可以为不均匀压下面内弯曲的推广应用提供理论基础和生产指导，对其它先进塑性加工技术的研究和开发也有一定参考意义。关键字：面内弯曲；断续加载面内弯曲；有限元模拟西安理工大学硕士学位论文Title：FEMSlMULATIoNoNINCREMENTALlN—PLANEBENDINGMajor：MaterialsProcessingEngineeringNalTle：LiJINSignature：￡!』型Supervis

4、or：AssociateProf．WentingTANGSignature：In—planebendingprocessofstripmetalunderunequalcompressingisanadvancedplasticformingtechnologyusingtheunequalplasticdeformationanddevelopingtheformingpotentialofmaterialsadequatelywithhi曲efficiency，goodquality,lowconsumptio

5、n，specifictheoreticalvalueandwideapplicationforeground．Theincrementalin-planebendingisoneofin—planebendingprocesses，anditisafreeforgingprocessaccomplishingin-planebendingprocessbybeatingthemetalstrippartlywiththepunchincrementally．Incrementalin·planebendingpro

6、cessisresearchedsystematicallythroughthecombinationofFEMsimulationandtheoreticalanalysisinthispaper．Themaincontentsandresultsareasfollows：(1)Theapproximatecalculationformulaofbendingradiusofincrementalin-planebendingisdeducedbasedontheassumptionofplanestrainth

7、eory．TheformulasofInnerbendingradiusandouterbendingradiusofincrementalin—planebendingare吃=(to—s)ltgapand心“=(to—s)／tgap+worespectivelyunderfullcontactcondition；Theminimalouterbendingradiusandminimalinnerbendingradiusare赋=toWo／sand碟”=岛wo／j—worespectivelywhenpunc

8、hinclinedangleiscritical．(2)Theeffectofpunchinclinedangle口。，stripthicknessto，punchindentationS，stripwidthw0andpitchPonstripinnerbendingradius如，outercircumferentialstrain‘l，outerthi