薄钢板精密冷弯成形中性层计算分析

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1、Fabr岫I钣金薄钢板精密冷弯成形中性层计算分析甘肃丰收机械有限责任公司(平凉744000)张赞华冷弯型钢具有节约材料与能源、刚度大等特点近年来，国内很多院校和企业都住探索冷弯成得到越来越广泛应用，而辊弯成形技术有着生产效形技术，北京理工大学较地开展研究，引进了意率高、精度高，在20世纪80年代中后期得以快速发大~ilcopra冷弯成形轧辊设计软件，并进行r国产展，国内大量引进意大利先进技术和设备，国内冷化。对企业生产很有帮助。但是要研究开发出我们弯成形设备制造行业也得到快速发展。如何更好地自己的轧辊设计技术，就必须深入研究钢板冷塑性消化吸收引进技术，掌握精密冷弯成形轧辊设计等变形机理，

2、才能更准确地把握冷弯成形规律。核心技术，开发更为先进的冷弯成形设备，生产出一更高精度的精密冷弯型钢，是摆在我们面前的艰巨、低碳钢拉伸压缩应力应变性能分析任务。滚弯型钢的精度完全由轧辊保证，只有透彻钢板在弯曲变形时，中性层91、侧材料承受着拉地了解冷弯成形机理、变形规律，并借助计算机技应力，中性层内侧材料承受着压应力，中性层既不术更好地设计加工出高精度冷弯型钢，尤其是闭口受拉也不受压，应力为零。在研究钢材弯曲变形之的冷弯型钢。前，研究钢材应力应变规律，有助十我们分析研究在连续辊弯成形中，对≤2mm薄板型钢精度要弯曲变形的规律。求很高，尺寸精度一般要求小于±0．2mm，尤其是以Q235~N材

3、为例，通过拉伸和压缩变形试验对于彩色涂层钢板，必须认真考虑钢板在弯曲变来分析钢材变形规律。形中的长度延伸问题，板材在弯曲过程中，中心线1．拉伸变形长度在不断伸长，每一个变形处的中心点在不断变钢材拉伸变形经历三个阶段，即弹性变形阶化，在之前各道变形时就必须事先计算出以后各道段、屈服变形阶段及应变强化阶段。各处变形的延伸量，以保证各变形处中心线在实际生产中始终是一条重合的线。如果按照固定展开长(1)弹性变形阶段在外加应力不大的情况度计算，会因为弯曲变形的不断进行，各变形处中下，应力应变按照线性进行变化，力应变符合胡克定律。当外加应力撤销后，材料变形将会消失，心点不断外移，造成各变形处的实际变

4、形中心线成多条线，不但会造成尺寸误差，对彩色涂层钢板由不会产生永久变形。0=E￡十实际变形中心的不断变化，造成局部材料反复弯曲，涂层容易脱落。每一道每一处的变形，必须计式中，E为弹性模量，对丁低碳钢E=200GPa。算出变形处的延伸量，并按延伸后的长度确定变形(2)屈服阶段当应力达到屈服极限后，在应点位置，这样精密冷弯轧辊的设计比简单计算要复力持续作用，应变不断增人，应力几乎变，杂的多。那么各变形点延伸量是多少，怎样计算，Q235~N为400MPa。材料屈服之后，外加应力撤本文通过受力分析，推算出了与很多经验数据吻合销后，应变将会完全消失，将会产生永久变形。的计算公式，这样可以很方便地运

5、用计算程序，自(3)应变强化阶段材料发生屈服变形后，继动计算各道变形的滚花图和展开长度。续施加外力，应力会开始随着应变增加而增加，这70造参磊热加工Fa嘣I钣金种随着变形增大而应力随之增大的现象就是应变强曲线。钢板弯曲变形各阶段的应力分布如图2化，也就是冷作硬化现象，见图1拉伸O-一E曲线。所示。星图2弯曲变形过程中各阶段应力分布三、钢板弯曲塑性变形分析0【jlU．2O．30．4O5由图1低碳钢拉伸压缩应力应变曲线可看出，图1低碳钢拉伸压缩应力应变曲线拉伸曲线在材料屈服后，应力随应变增大很少，最2．压缩变形大不超过10％，为计算分析方便可以简化为一条水目dI、1平直线。压缩变形在弹性变形

6、阶段与拉伸一样，应力应弯曲压缩在材料屈服后，随着变形量增大应力变成线性变化，符合胡克定律。到达屈服点之后，也几乎按比例增加，把此曲线按斜线简化，平均误由于材料不但在受力方向受压，同时在其他两个方差不超过4％，简化后低碳钢弯曲拉伸及压缩曲线向变形也受到了极大约束，同样应变需要更大应力如图3所示。变形才能继续，硬化速度要比拉伸快很多，见图1普通压缩一E曲线。二、低碳钢板弯曲应力应变分析1．弹性变形阶段钢板在弯曲变形时，在弯曲半径比较大时，变形属于弹性变形，材料外侧承受着拉应力和拉伸应变，内侧承受着压应力和压缩应变，应力应变的中性层，即应力应变为零的曲面与物理中性层重合。图3低碳钢弯曲拉伸及压

7、缩应力应变曲线同时应力应变符合胡克定律。虽然塑性变形阶段弯曲断面的应力分布是不连2．弹塑性变形阶段续的，但是变形截面按照材料的连续性原则，变形还是符合平面变形假设。即变形截面上的应变与偏随着弯曲半径减小，变形界面上的应力增大，离中性层的距离成正比。内外层表面应力最大，并首先进入屈服阶段，屈服精密冷弯成形各变形处所发生的变形都是塑性范围由表及里最终内外层全部达到屈服，屈服后继变形(当然塑性变形中也有弹性变形，也就是变形续变形，应力将继