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L截面型钢压弯的有限元分析与回弹预测

时阳  
【摘要】:回弹制约冲压件的尺寸精度、模具设计、成本和生产效率,是金属塑性加工研究的热点和难点,普遍存在于板料成形中,同样存在于L截面型负的压弯过程中。机车发电机风道前托架是由L截面型钢通过压弯得到,成形有一定难度,回弹是其主要缺陷之一。本文是关于L截面型钢的压弯有限元分析与回弹预测,根据工艺参数,利用数值模拟软件DYNAFORM建立有限元模型,结合试验数据,校正了模型边界条件,验证了模拟结果的可靠性,并针对模拟成形中遇到的缺陷,改进了加工工艺。 冲压手册中关于回弹的经验公式及模具设计数据主要针对平面板材,应用于型材有很大的误差,由于没有准确的数据做指导,使得型材弯曲模具设计费时费力,严重影响生产效率。在试验的基础上,利用数值模拟,对冲压手册中板料回弹公式进行修正,引入相对弯曲半径系数C,将公式中表示板厚的t换成表示型钢翼板高度的H,通过修正公式,较好的预测了等边角钢回弹。 为了对不等边的L截面型钢的回弹进行预测,设计正交试验方案,分析各个因素对L截面型负回弹的影响程度和趋势。将正交试验数据导入到MATLAB软件进行回归分析拟合出关于影响因素的多元线性回归方程,得到了能够预测L截而型钢压弯成形的凸模曲率半径的公式:其中,R0—凸模曲率半径;R’—工件曲率半径;σs-s—材料的屈服强度;k—材料的硬化系数;B—腹板宽度;H—翼板高度。 经现场试验检验,该预测模型具有较好的可靠性,达到减少试模次数,降低生产成本,提高效率的目的。上述结果对指导模具设计和生产试验具有重要意义。


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