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农业装备与车辆工程:板料三点弯曲成形及其实验研究

2022-10-07
摘要:本文采用改进的三点折弯机,对不同厚度不同材料的板料进行多次折弯实验,记录收集实验结果并分析,发现三种板料的弯曲位移与弯曲角度、弯曲力与凸模行程的变化关系曲线,再利用迭代的方法对板料弯曲成形过程中的回弹现象进行分析,并验证板料在弯曲成形过程中回弹角的准确性,为修正回弹现象、提高弯曲成形质量提供参考。

  【作 者】罗宗彬;刘剑雄;薛洋洋

  【前 言】

  三点弯曲对模具要求低,易设计生产,所以在现代小批量生产中的应用十分广泛,获得成形质量合格的折弯板料是弯曲成形的基本要求。弯曲成形中的质量问题主要包括起皱、拉裂和回弹问题。经过大量的研究,起皱和拉裂的问题已经基本解决,而回弹现象仍广泛留存于板料的弯曲成形中,还需要更进一步的研究。D K Leu[1] 发现弯曲成形回弹量与板料的厚向异性成正比;Wenner[2] 将薄板在拉伸成形中的回弹问题放在平面应变假设中进行了研究;K J Weinmann 等 [3] 分析了弯曲成形过程中拉延筋的作用以及重复弯曲时的包辛格效应对弯曲件成形质量的影响;王晓林 [4] 等对拉伸过程中的卸载回弹现象使用有限元求解研究,并提出了计算模型;柳玉启 [5] 通过数值模拟的方法对方板对角拉伸的卸载回弹问题进行了研究。彭伟 [6] 对 U 形弯曲进行分析,得到了关于模具补偿半径的公式模型。闫康康 [7] 利用仿真技术对某车型纵梁进行优化,减少了变形回弹。袁萍 [8] 通过监控船板弯曲变形过程回弹变化,并逐步进行数次补偿,可以得到目标成形质量,但此方法对板料要求较高,因此成本高效率低。

  板料弯曲过程中,不同板料的材料参数都不一样,这对板料的弯曲成形质量有一定的影响,因此本文采用改进的三点折弯机,对不同厚度不同材料的板料进行多次折弯实验,记录收集实验结果并分析,发现三种板料的弯曲位移与弯曲角度、弯曲力与凸模行程的变化关系曲线,再利用迭代的方法对板料弯曲成形过程中的回弹现象进行分析,并验证板料在弯曲成形过程中回弹角的准确性,为修正回弹现象、提高弯曲成形质量提供参考。

  【结 论】

  本文通过实验对 4 mm 的 304 不锈钢、6 mm的 304 不锈钢、6 mm 铝板、6 mm 铜板进行多次折弯实验,收集并分析实验结果,考虑弹性变形对弯曲成形过程的影响,得到了不同板料、不同厚度的弯曲位移与弯曲角度,弯曲力与凸模行程的变化关系曲线,在此基础上,利用迭代的方法对板料弯曲成形过程中的回弹现象进行分析,并通过实验数据验证分析板料在弯曲成形过程中回弹角的准确性,结果表明迭代分析方法能较为准确地得到不同板料的回弹角。

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标签: 弯曲成形