船用钢板单点局部下压弯曲成形特性研究.pdf

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1、SHIPENGⅡEERING船舶工程Vo1．36NO．42014总第36卷，2014年第4期船用钢板单点局部下压弯曲成形特性研究吴重轮，赵耀(华中科技大学船舶与海洋工程学院，武汉430074)摘要：通过有限元计算，分析了摩擦、加载方式、板厚以及屈服强度对单点局部下压成形形状以及回弹的影响，并分析了出现反曲率局部变形的原因。首先，对单点局部下压成形特征进行了分析。然后，对不同条件下的成形进行计算和分析。最后，对反曲率局部变形出现的原因进行了分析。结果表明，摩擦、加载方式对成形影响不大，而板厚、屈服强度对成形的影响较大；反曲率局部变形出现的原因是周边板材料的

2、约束使得下轮与板接触区出现负弯矩。关键词：船用钢板；单点局部弯曲；板成形；回弹；数值仿真中图分类号：U671．3文献标志码：A文章编号：1000．6982(2014)04．0078．05ResearchonCharacteristicsofSingle··pointLocalBendingFormingMethodforMarinePlaterLJChong—Lun．ZHAOYao(SchoolofNavalArchitectureOceanEngineering,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuha

3、n430074，O~na)Abstract：Thecharacteristicsofthesingle-pointlocalbendingmethodwerediscussedinthispaper．Thenastuayoninfluencialparameterslikefriction，loadingprocess,thicknessandyieMstrengthontheformingwasdevelopedFinally,thereasonfortheanti-curvaturelocaldeformationappearingwasdiscus

4、sedTheresultindicatesthatfrictionandloadingprocesshaveanimpactontheformingandspringbackandthicknessandyieMstrengthhaveagreaterimpac~Thereasonfortheanti-curvaturelocaldeformationisthattheconstraintofsurroundingboardmaterialleadstonegativemomentaroundtheaFsawheretheplateandthewheel

5、undertheplate．Keywords：marineplate,"single-pointlocalbending,~sheetforming；springback；numericalsimulation船体外板曲面多是由不可展双曲率空间曲面构法的研究对促进复杂曲面板面成形技术的多样化，乃成。要把平面板材加工成双曲率空问曲面，是一项复至造船生产技术水平，都有着十分重要的意义l5J。杂的工作Il】。目前国内外船用双曲率板材成形的主要局部旋压弯曲成形方法首先要对板材进行单点的方法有水火弯板法、多压头成形方法、线加热成形方局部下压，之后进行滚压，滚压过程

6、中滚轮处板上的法等。水火弯板加工方法是依靠局部火焰加热与水冷，应力应变分布较为稳定，因此弄清楚单点局部下压弯热影响区热胀冷缩产生永久塑性变形的成形方法f21。曲成形特性对局部旋压弯曲成形方法的研究具有重要多压头成形技术基本原理是将整体模具离散成有限个意义。本文对局部旋压弯曲成形方法中的单点局部下高度可白调的基本体，由基本体代替模具的三维曲面压的基本成形特征进行研究，探讨了摩擦、加载方式、成形，“活络式方形压头曲面成形装置”成形方法[3】板厚以及材料的屈服强度对单点局部下压成形的成形就是这样的一种成形方法。线加热成形方法是一种非形状以及回弹的影响，以及成形

7、过程中在下轮接触处接触成形方法，该成形方法是通过在一条狭窄的加热出现反向曲率局部变形的原因以及影响因素，为旋压线上施加集中热以达到板材成形目的的方1。弯曲成形方法的研究奠定理论基础。局部旋压弯曲成形方法也是一种灵活性大，设备简单，便于自动化的船体外板成形方法。对该成形方1单点局部下压的基本成形特性收稿日期：2013．12—23；修回日期：2014-02．05基金项目：科技部国际合作专项(2012DFR80390)；湖北省自然科学基金重点项目(2011CDA031)。作者简介：吴重轮(1988．)，男，硕士研究生。主要从事船舶数值仿真研究工作。一78—吴重

8、轮等，船用钢板单点局部下压弯曲成形特性研究局部旋弯曲成形方法使用的是一种多能的加