辊弯成型过程是一个复杂的成型过程,涉及到几何学、运动学、动力学等很多方面,其变形不只是单一的某一方向的变形,还伴有各种附加变形,如纵向的弯曲变形、纵向横向的伸缩变形等。由于缺乏完善的成形理论,辊弯成型工艺的轧辊设计多是以经验设计为主,依赖试错法获取工艺规律,在设计阶段无法验证金属变形是否合理,轧辊设计是否正确。对辊弯成型过程进行有限元仿真,可以有效的获取工艺规律,指导生产实践。 先进高强度钢是近年来出现的新型钢材,材料性能有别于普通碳钢及传统高强度钢,单纯用现有的辊弯成型经验很难获得生产中所要求的产品。本文在国内首次对先进高强度钢的辊弯成型工艺进行有限元仿真,研究方法和结论对辊弯成型工艺研究有借鉴意义。 本文研究项目来源于Polo轿车侧门加强梁的国产化研究。仿真分析结果认为工艺设计可能存在缺陷,以此为依据进行优化后的设计方案应用于生产,其产品符合上海大众汽车有限公司企业标准,替代了德国进口产品。 本文计算分析了辊弯成型工艺的边部应力、位移云图以及成型限度参数(FLP)。本文建立了圆角成型仿真模型,对先进高强度钢DP800和普碳钢Q235的辊弯成型回弹和变形能进行了对比分析。研究结果表明:与Q235相比,随着成型角度的增加,DP800的回弹增量及辊弯变形能增量均有显著增加。 本文对先进高强度钢的辊弯回弹仿真值与BISWAS回弹公式计算值进行了对比分析。研究结果发现,BISWAS回弹公式不能简单地应用于先进高强度钢的辊弯回弹计算,而应考虑屈服应力随弯曲角度增加而增大的特性,寻求新的计算方法。