基于材料混合硬化模型的輥彎成型過程仿真研究.pdf

1、輥彎成型是以帶鋼為坯料，通過由多段具有一定表面形狀成型軋輥所組成的成型機(jī)組對坯料逐步進(jìn)行彎曲變形，從而得到均一截面產(chǎn)品的塑性加工方法。其產(chǎn)品為各種截面的冷彎型鋼，與熱軋型鋼相比，具有能源與材料消耗小、產(chǎn)品表面質(zhì)量好、尺寸精度高、相對剛度與強度大的優(yōu)點，在建筑、交通、機(jī)械、家電等各行各業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。 輥彎成型中帶鋼經(jīng)歷一個大位移、有限應(yīng)變的復(fù)雜變形過程，還涉及到與軋輥之間的接觸摩擦問題，具有明顯的幾何非線性、物理非線性和邊界非

2、線性，成型規(guī)律難以把握。成型過程中帶鋼邊緣縱向受到反復(fù)拉伸和壓縮變形，橫向也會經(jīng)歷一個反復(fù)加卸載的過程，材料的包辛格效應(yīng)會對成型過程產(chǎn)生明顯的影響。 本文建立了帶鋼輥彎成型有限元模型，對U型零件輥彎成型與ERW焊管排輥成型過程進(jìn)行了全流程數(shù)值仿真?；贘2塑性理論，通過引入等向強化系數(shù)，以及徑向返回法的應(yīng)力補償更新算法，建立了融合各向同性硬化和運動硬化模型的材料混合硬化模型，研究了硬化模型對于輥彎成型過程模擬的影響。 本

3、文基于 ABAQUS軟件平臺，采用FORTRAN 語言通過對用戶材料子程序VUMAT接口進(jìn)行二次開發(fā)，在ABAQUS/Explicit平臺開發(fā)了混合硬化彈塑性本構(gòu)子程序。通過平板循環(huán)彎曲的模型中初步驗證了所開發(fā)的VUMAT子程序開發(fā)正確性。 利用所開發(fā)的材料本構(gòu)子程序，采用基于動力顯式彈塑性有限元方法對輥彎成型過程進(jìn)行了三維有限元模擬，研究了材料硬化模型對該成型過程的影響規(guī)律。結(jié)果表明不同的材料硬化模型對輥彎成型過程中帶鋼的應(yīng)力