連續(xù)曲率平面彎曲回彈解析及實驗研究
發(fā)布時間:2021-09-29 12:50
由彎曲工藝加工成形的零部件不僅外觀尺寸精度較高,而且具有良好的使用性能,被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、汽車、船舶及核電等相關(guān)行業(yè)。近年來,隨著變曲率零部件在工業(yè)應(yīng)用中的日益增長,企業(yè)對成形工藝和產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高的要求。因此,本文針對連續(xù)曲率彎曲工藝提出一種具有一定通用性的彎曲回彈迭代補償新方法。旨在以曲率作為迭代參量,通過有限次的補償,使得成形件尺寸達到期望值,完成對連續(xù)曲率自由彎曲工藝中回彈量的控制與預(yù)測。在建立此迭代補償機制的基礎(chǔ)上,證明了通用自由彎曲工藝中曲率迭代的收斂性,通過模擬與實驗相結(jié)合的方法,驗證了所建迭代補償方法在彎曲工藝工程應(yīng)用中的可靠性。以304不銹鋼和ST12冷軋鋼兩種材料為研究對象,建立不同函數(shù)方程下彎曲成形工藝的數(shù)學模型,應(yīng)用《數(shù)值分析》等相關(guān)知識,對曲率進行追蹤迭代。以曲率誤差和最小二乘法的擬合結(jié)果為驗證條件,對函數(shù)類型為多項式和指數(shù)的兩種模型進行了分析證明。本文利用有限元軟件Abaqus建立了懸臂梁式二維平面應(yīng)力-應(yīng)變模型,基于上述迭代補償機制進行了彎曲成形模擬。結(jié)果表明:在每次迭代補償操作后,模擬所得微觀點的曲率和宏觀整體趨勢結(jié)果均能與理論計算結(jié)果較好地吻合。隨著...
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
首次加載板料變形圖
由板厚及模具間隙確定,20 為下模運動總位移,單位為 mm。完成位置及位移加載控制后,加載結(jié)束時板料的變形情況如圖 3-8 所示。由圖 3-8 可知,板料在加載時,應(yīng)力值介于 1.34~140.59MPa 間,根據(jù)實驗所得 ST12 材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,板料在此區(qū)間內(nèi)發(fā)生塑性變形。板料的數(shù)據(jù)采集部分網(wǎng)格未發(fā)生畸變。圖 3-8 首次加載板料變形圖彎曲加載結(jié)束后,將上、下模具移除,使板料自由回彈。對回彈后的板料進行分析,回彈結(jié)束后板料的變形情況如圖 3-9 所示。
圖 3-10 第二次加載板料變形圖由圖 3-10 可知:經(jīng)過對曲率的迭代補償,板料在第二次彎曲加載時,應(yīng)力值介于 9.55~144.61MPa 間。加載過程中數(shù)據(jù)采集部分網(wǎng)格未發(fā)生畸變。圖 3-11 第二次回彈后板料變形圖第二次彎曲加載結(jié)束后,同樣將上、下模具卸載,使板料自由回彈。對回彈后的板料進行分析,由圖 3-11 可知:回彈后板料的應(yīng)力值介于 5.17~107.79MPa 間,所有網(wǎng)格均未發(fā)生畸變。結(jié)果表明板材的變形情況良好。由于模擬結(jié)果不能作為具體計算的結(jié)果數(shù)值,而只能表示趨勢的變化。因此,在
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于一階剪切變形理論的變曲率曲梁的幾何非線性方程[J]. 萬澤青,李世榮,馬洪偉. 應(yīng)用力學學報. 2018(05)
[2]用多項式控制曲率變化的連續(xù)彎矯曲線[J]. 曾晶,王文學,張西鋒,李武紅. 重型機械. 2018(04)
[3]沖壓成形過程中板料的彎曲回彈方法研究[J]. 黨林兵. 內(nèi)蒙古石油化工. 2018(05)
[4]基于搓軋變形的板料可控曲率連續(xù)彎曲方法及成形規(guī)律初探[J]. 呂夢柔,何柏巖,張連洪,趙非平,李森林. 塑性工程學報. 2018(01)
[5]高強鋼多曲率彎曲回彈的有限元分析[J]. 張晗,張麗桃,王敏. 中國金屬通報. 2017(08)
[6]基于連續(xù)小線段曲率連續(xù)全局光順算法[J]. 李東,張立強,陳陽. 輕工機械. 2017(04)
[7]探究數(shù)學軟件在解析幾何教學中的應(yīng)用價值[J]. 周春,冷震北. 數(shù)學學習與研究. 2016(22)
[8]數(shù)學軟件在解析幾何教學中的應(yīng)用探究[J]. 馬慧龍,徐麗. 寧夏師范學院學報. 2016(03)
[9]小直徑厚壁管材變曲率彎曲回彈預(yù)測[J]. 張深,吳建軍,鄧良才,郭瑞超. 材料科學與工藝. 2014(03)
[10]板料自由彎曲成形及回彈理論解析[J]. 李建,趙軍,展培培,孫紅磊,馬瑞. 塑性工程學報. 2009(04)
碩士論文
[1]基于弦截法迭代補償機制拉彎回彈研究[D]. 徐建勇.燕山大學 2017
[2]基于迭代補償機制型材變曲率拉彎的研究[D]. 李清江.燕山大學 2016
[3]U型件彎曲卸料模設(shè)計及彎曲成形的數(shù)值模擬[D]. 郭孝鋼.河北工程大學 2014
[4]基于迭代補償機制的彎曲回彈控制技術(shù)研究[D]. 張松.燕山大學 2013
本文編號:3413734
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
首次加載板料變形圖
由板厚及模具間隙確定,20 為下模運動總位移,單位為 mm。完成位置及位移加載控制后,加載結(jié)束時板料的變形情況如圖 3-8 所示。由圖 3-8 可知,板料在加載時,應(yīng)力值介于 1.34~140.59MPa 間,根據(jù)實驗所得 ST12 材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,板料在此區(qū)間內(nèi)發(fā)生塑性變形。板料的數(shù)據(jù)采集部分網(wǎng)格未發(fā)生畸變。圖 3-8 首次加載板料變形圖彎曲加載結(jié)束后,將上、下模具移除,使板料自由回彈。對回彈后的板料進行分析,回彈結(jié)束后板料的變形情況如圖 3-9 所示。
圖 3-10 第二次加載板料變形圖由圖 3-10 可知:經(jīng)過對曲率的迭代補償,板料在第二次彎曲加載時,應(yīng)力值介于 9.55~144.61MPa 間。加載過程中數(shù)據(jù)采集部分網(wǎng)格未發(fā)生畸變。圖 3-11 第二次回彈后板料變形圖第二次彎曲加載結(jié)束后,同樣將上、下模具卸載,使板料自由回彈。對回彈后的板料進行分析,由圖 3-11 可知:回彈后板料的應(yīng)力值介于 5.17~107.79MPa 間,所有網(wǎng)格均未發(fā)生畸變。結(jié)果表明板材的變形情況良好。由于模擬結(jié)果不能作為具體計算的結(jié)果數(shù)值,而只能表示趨勢的變化。因此,在
【參考文獻】:
期刊論文
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[4]基于搓軋變形的板料可控曲率連續(xù)彎曲方法及成形規(guī)律初探[J]. 呂夢柔,何柏巖,張連洪,趙非平,李森林. 塑性工程學報. 2018(01)
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[6]基于連續(xù)小線段曲率連續(xù)全局光順算法[J]. 李東,張立強,陳陽. 輕工機械. 2017(04)
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[8]數(shù)學軟件在解析幾何教學中的應(yīng)用探究[J]. 馬慧龍,徐麗. 寧夏師范學院學報. 2016(03)
[9]小直徑厚壁管材變曲率彎曲回彈預(yù)測[J]. 張深,吳建軍,鄧良才,郭瑞超. 材料科學與工藝. 2014(03)
[10]板料自由彎曲成形及回彈理論解析[J]. 李建,趙軍,展培培,孫紅磊,馬瑞. 塑性工程學報. 2009(04)
碩士論文
[1]基于弦截法迭代補償機制拉彎回彈研究[D]. 徐建勇.燕山大學 2017
[2]基于迭代補償機制型材變曲率拉彎的研究[D]. 李清江.燕山大學 2016
[3]U型件彎曲卸料模設(shè)計及彎曲成形的數(shù)值模擬[D]. 郭孝鋼.河北工程大學 2014
[4]基于迭代補償機制的彎曲回彈控制技術(shù)研究[D]. 張松.燕山大學 2013
本文編號:3413734
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