高強(qiáng)度帶鋼輥彎成型的回彈預(yù)測研究.pdf

1、輥彎成型過程是一個復(fù)雜的變形過程,近年來先進(jìn)高強(qiáng)度鋼得到了越來越廣泛的應(yīng)用,由于該材料具有很高的硬化率,使其成型過程較常用的低碳鋼增加了難度,特別是成型回彈的控制問題,已成為先進(jìn)高強(qiáng)度鋼輥彎成型的一個難點(diǎn).有限元仿真的方法在輥彎成型中正獲得越來越多的應(yīng)用,該方法對于處理成型過程的仿真通?？梢缘玫捷^好的結(jié)果,但對于處理成型回彈問題往往不夠理想.原因是多方面的,其中材料模型存在不盡合理的地方,如未能考慮材料的包辛格效應(yīng).對于先進(jìn)高強(qiáng)度鋼的輥

2、彎成型仿真,開發(fā)一種考慮包辛格效應(yīng)的材料模型是一件有意義的工作.采用更加符合實(shí)際的材料模型,可使輥彎成型過程仿真更接近實(shí)際情況,這是成型形回彈仿真的基礎(chǔ),成型形回彈仿真將為成型回彈控制提供依據(jù).回彈對成型產(chǎn)品的尺寸、形狀精度有大的影響,尤其對一些加工硬化明顯的材料,如先進(jìn)高強(qiáng)度鋼,影響更大. 本文利用有限元軟件ABAQUS對先進(jìn)高強(qiáng)度鋼的輥彎成型進(jìn)行了數(shù)值模擬.建立了U型截面輥彎成型仿真模型,對先進(jìn)高強(qiáng)度鋼DP800輥彎成型及回

3、彈進(jìn)行了分析. 本文采用混合硬化彈塑性本構(gòu)關(guān)系,提出了基于彈性張量的應(yīng)力補(bǔ)償更新算法,引入等向強(qiáng)化系數(shù),給出了有限元計(jì)算的步驟,基于ABAQUS/EXPLICIT平臺開發(fā)了用戶材料子程序VUMAT,并在單個單元模型中驗(yàn)證了其可靠性.本文對先進(jìn)高強(qiáng)度鋼輥彎成型回彈作了初步的有限元仿真分析,得出了模型參數(shù)對回彈影響的基本規(guī)律,對輥彎成型工藝具有指導(dǎo)意義. 研究結(jié)果表明:使用ABAQUS進(jìn)行仿真時,利用顯示算法計(jì)算板料輥彎成型

4、,采用隱式算法計(jì)算回彈在理論上是可行的,實(shí)際應(yīng)用中也有較高的效率和實(shí)用價值.從仿真結(jié)果可以得出:隨著板料厚度的增加,材料的塑性屈服越顯著,回彈角度變小.隨著板料彎角半徑的減小,材料的塑性屈服越顯著,回彈角度變小;反之板料厚度減小,板料彎角半徑增大,回彈角度變大,即先進(jìn)高強(qiáng)度鋼DP800的回彈量與板厚成反比,與彎角半徑成正比. 本文對比分析了先進(jìn)高強(qiáng)度鋼輥彎回彈的仿真分析結(jié)果和BISWAS回彈公式計(jì)算結(jié)果.研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)BISWAS