【摘要】：運(yùn)用常規(guī)殼單元和連續(xù)體殼單元對(duì)厚度為0.9mm的DP980鋼板U型輥彎成形進(jìn)行了有限元仿真分析,并采用動(dòng)態(tài)結(jié)果導(dǎo)入靜態(tài)算法的回彈方法,對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了精確的回彈分析。結(jié)果表明,相比實(shí)驗(yàn)結(jié)果,連續(xù)體殼單元在輥彎成形有限元仿真中的運(yùn)算更加精確,仿真結(jié)果具有更高的形狀和尺寸精度。并且在加入靜態(tài)回彈分析后,分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加吻合,左右邊腿成形角度誤差僅為2.19%和1.52%。該方法對(duì)今后輥彎成形有限元仿真有較好的參考和指導(dǎo)意義。
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圖片說明： 果影響，為今后的仿真進(jìn)行指導(dǎo)。其中，ＡＢＡＱＵＳ軟件中的兩種殼單元為常規(guī)殼單元和基于連續(xù)體的殼單元，如圖１所示。由于連續(xù)體殼單元可以在雙面接觸中考慮厚度的變化，與常規(guī)殼單元相比更加精確［８－１０］。圖１常規(guī)殼單元和連續(xù)體殼單元Ｆｉｇ．１Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｓｈｅｌｌｅｌｅｍｅｎｔａｎｄｃｏｎｔｉｎｕｕｍｓｈｅｌｌｅｌｅｍｅｎｔ１ＤＰ９８０鋼成分及力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)所用ＤＰ９８０鋼板厚度為０．９ｍｍ，其化學(xué)成分如表１所示。表１ＤＰ９８０材料化學(xué)成分／ｗｔ％Ｔａｂ．１ＣｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＤＰ９８０ｓｔｅｅｌｉｎｗｔ％ＣＭｎＳｉＰＡｌＮｂ０．１１２．４８０．１６０．０１０．０４０．０２通過單向拉伸試驗(yàn)，獲得了ＤＰ９８０鋼板的力學(xué)性能指標(biāo)。其中，彈性模量１９８８４１ＭＰａ，屈服強(qiáng)度７６８．１ＭＰａ。在ＡＢＡＱＵＳ軟件中建立ＤＰ９８０鋼單向拉伸試驗(yàn)的有限元模型，將實(shí)驗(yàn)獲得的應(yīng)力應(yīng)變參數(shù)值導(dǎo)入模型中，通過對(duì)比仿真和實(shí)驗(yàn)中得到的載荷位移圖２單拉實(shí)驗(yàn)和仿真載荷位移曲線Ｆｉｇ．２Ｃｏｎｔｒａｓｔｏｆｌｏａｄｇａｕｇｅｓｅｃｔｉｏｎｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｔｅｎｓｉｌｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ曲線（見圖２），可以看出，有限元仿真和實(shí)驗(yàn)得到的參數(shù)非常吻合，很好的驗(yàn)證了所建有限元模型的可靠性，為后續(xù)輥彎成形有限元仿真提供了依據(jù)。２ＤＰ９８０鋼輥彎成形有限元仿真輥彎成形實(shí)驗(yàn)為４道次成形，成形角度分別為５°、２０°、４５°和６０°，成形輥花圖和最終成形件的形狀、尺寸如圖３和圖４所示。ＤＰ９８
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圖片說明： ０．０１０．０４０．０２通過單向拉伸試驗(yàn)，獲得了ＤＰ９８０鋼板的力學(xué)性能指標(biāo)。其中，彈性模量１９８８４１ＭＰａ，屈服強(qiáng)度７６８．１ＭＰａ。在ＡＢＡＱＵＳ軟件中建立ＤＰ９８０鋼單向拉伸試驗(yàn)的有限元模型，將實(shí)驗(yàn)獲得的應(yīng)力應(yīng)變參數(shù)值導(dǎo)入模型中，通過對(duì)比仿真和實(shí)驗(yàn)中得到的載荷位移圖２單拉實(shí)驗(yàn)和仿真載荷位移曲線Ｆｉｇ．２Ｃｏｎｔｒａｓｔｏｆｌｏａｄｇａｕｇｅｓｅｃｔｉｏｎｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｔｅｎｓｉｌｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ曲線（見圖２），可以看出，有限元仿真和實(shí)驗(yàn)得到的參數(shù)非常吻合，很好的驗(yàn)證了所建有限元模型的可靠性，為后續(xù)輥彎成形有限元仿真提供了依據(jù)。２ＤＰ９８０鋼輥彎成形有限元仿真輥彎成形實(shí)驗(yàn)為４道次成形，成形角度分別為５°、２０°、４５°和６０°，成形輥花圖和最終成形件的形狀、尺寸如圖３和圖４所示。ＤＰ９８０板料長為７５０ｍｍ，寬為１００ｍｍ，厚為０．９ｍｍ。設(shè)備軋輥道次間距為２５０ｍｍ，為使軋輥對(duì)板料有足夠的壓緊力，，驅(qū)動(dòng)板料進(jìn)入各個(gè)道次，輥縫調(diào)整為０．８５ｍｍ，板料的進(jìn)給速度為１４．５ｍｍ·ｓ－１。圖３各道次輥花圖及最終成形形狀Ｆｉｇ．３Ｔｈｅｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎｓｈａｐｅｓｏｆｆｏｒｍｉｎｇｐａｒｔｔｈｒｏｕｇｈｅａｃｈｐａｓｓａｎｄ圖４最終成形件形狀及尺寸Ｆｉｇ．４Ｔｈｅｆｉｎａｌｆｏｒｍｉｎｇｓｈａｐｅａｎｄｄｉｍｅｎｓｉｏｎ２．１有限元模型建立成形有限元模型的建立與實(shí)驗(yàn)設(shè)定條件一致，板料分別通過常規(guī)殼單元和連續(xù)體殼單元進(jìn)行建模，整體三維模型裝配圖如圖５所示。將單向
【作者單位】： 北方工業(yè)大學(xué)機(jī)械與材料工程學(xué)院;綠友機(jī)械集團(tuán)股份有限公司;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51205004) 北京市自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(3152010) 北京市教育委員會(huì)科技計(jì)劃面上項(xiàng)目(KM201510009004)
【分類號(hào)】：TP306;TP391.9

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2515103