基于材料混合硬化模型的輥彎成型過程仿真研究.pdf

1、輥彎成型是以帶鋼為坯料，通過由多段具有一定表面形狀成型軋輥所組成的成型機組對坯料逐步進行彎曲變形，從而得到均一截面產品的塑性加工方法。其產品為各種截面的冷彎型鋼，與熱軋型鋼相比，具有能源與材料消耗小、產品表面質量好、尺寸精度高、相對剛度與強度大的優(yōu)點，在建筑、交通、機械、家電等各行各業(yè)有著廣泛的應用。 輥彎成型中帶鋼經歷一個大位移、有限應變的復雜變形過程，還涉及到與軋輥之間的接觸摩擦問題，具有明顯的幾何非線性、物理非線性和邊界非

2、線性，成型規(guī)律難以把握。成型過程中帶鋼邊緣縱向受到反復拉伸和壓縮變形，橫向也會經歷一個反復加卸載的過程，材料的包辛格效應會對成型過程產生明顯的影響。 本文建立了帶鋼輥彎成型有限元模型，對U型零件輥彎成型與ERW焊管排輥成型過程進行了全流程數(shù)值仿真?；贘2塑性理論，通過引入等向強化系數(shù)，以及徑向返回法的應力補償更新算法，建立了融合各向同性硬化和運動硬化模型的材料混合硬化模型，研究了硬化模型對于輥彎成型過程模擬的影響。 本

3、文基于 ABAQUS軟件平臺，采用FORTRAN 語言通過對用戶材料子程序VUMAT接口進行二次開發(fā)，在ABAQUS/Explicit平臺開發(fā)了混合硬化彈塑性本構子程序。通過平板循環(huán)彎曲的模型中初步驗證了所開發(fā)的VUMAT子程序開發(fā)正確性。 利用所開發(fā)的材料本構子程序，采用基于動力顯式彈塑性有限元方法對輥彎成型過程進行了三維有限元模擬，研究了材料硬化模型對該成型過程的影響規(guī)律。結果表明不同的材料硬化模型對輥彎成型過程中帶鋼的應力