體-殼混合單元對翻邊回彈的預測及工藝參數對回彈影響研究.pdf

1、汽車輕量化的研究是現代汽車設計制造的一大主流，使用高強度鋼板和輕質鋁合金板是實現汽車輕量化的有效途徑，但這兩種材料的共同缺點是冷成形后的回彈量較大，而目前對于小圓角大曲率彎曲成形回彈預測的精度和效率仍存在問題，嚴重影響了實際生產中的回彈控制和補償，所以需要加深對復雜沖壓成形環(huán)境下回彈過程的理解并進行準確和高效的分析計算。
　　本文首先研究了板料直翻邊過程中彎曲變形區(qū)的應力和應變狀態(tài)，然后選取典型的板料直翻邊實驗作為對比，按照實驗流

2、程對板料直翻邊成形過程進行有限元數值仿真，其中板料分別采用殼單元、實體單元和體-殼混合單元進行建模，將數值仿真結果與實驗結果相比較，得出多點約束方程（MPC)參數。在此基礎上，通過正交試驗設計方法，研究了模具參數與材料類型對板料小圓角直翻邊成形回彈影響的顯著性。最后，對壓縮翻邊過程進行數值仿真和回彈預測，并對翻邊模具進行改進以降低回彈量。
　　研究結果表明：
　　(1)體-殼混合單元對小圓角直翻邊回彈的數值模擬結果與實驗結果

3、比較接近，相對于實體單元計算效率更高，更適合用于模擬小圓角大變形板料成形過程。
　　(2)在小圓角直翻邊成形過程中，材料類型、凹模圓角半徑和模間隙對回彈的影響比較顯著，壓邊力和摩擦因數次之，而凸模的加載速度和凸模圓角半徑對回彈的影響最小，可以忽略不計。
　　(3)不同于一般的小曲率彎曲變形過程，在小圓角直翻邊過程中，隨著凹模圓角半徑增加，回彈量增加比較顯著。
　　(4)體-殼混合單元同樣適用翻邊線為曲線的壓縮翻邊過程的