变速/变载条件下高强钢板V形弯曲回弹试验及模拟研究

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回弹现象一直是板料冲压成形的难题之一。回弹现象的存在严重降低了零件的尺寸精度,给后续的装配工作带来很大的麻烦。尤其是高强度钢板的冲压回弹问题,相比较普通钢板更为严重。随着汽车轻量化的发展,高强度钢的使用比例越来越高。为满足汽车工业对高强度钢板的使用需求,就必须提高钢板的冲压成形质量。因此,如何准确预测并有效控制回弹已成为目前高强度钢板冲压成形的研究重点之一。本文首先介绍了板料冲压回弹的产生机理及其影响因素,对回弹的解析计算方法及有限元数值模拟方法进行了讨论,着重讲解了材料本构模型对回弹模拟精度的影响。为提高回弹的预测精度,需考虑高强度钢板各向异性比较强的特点,选择各向异性的本构关系进行回弹的模拟计算。其次,本文基于伺服压力机对成形速度、载荷以及滑块行程的可控性,通过控制高强钢板弯曲成形过程中的成形速度、载荷以及滑块的行程位移,在试验的基础上探讨了成形速度及载荷等工艺条件对高强钢板弯曲回弹的影响。最后,通过ABAQUS有限元软件进行了相关的成形模拟。研究结果表明:随着成形载荷的增大回弹量明显减小,增加凸模下压量以及多次折弯也可以有效减小回弹。另外,成形速度和凸模保压时间对回弹影响不大。因此,在伺服压力机工作环境下,可以通过精确控制成形载荷、凸模位移以及折弯次数来控制高强钢板弯曲回弹量。
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