板料回弹机理及控制
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板料折弯回弹产生的原因
在弯曲的过程中,影响回弹的因素很多,其中主要有以下几个方面:
( 1 ).材料的机械性能材料的屈服极限σ s 越高、弹性模量E 越小,弯曲变形的回弹也越大。
( 2 )相对弯曲半径r / t 相对弯曲半径r / t 越小,则回弹值越小。
因为相对弯曲半径越小,变形程度越大。
反之,相对弯曲半径越大,则回弹值越大。
这就是曲率半径很大的弯曲件不易弯曲成形的原因。
( 3 )弯曲中心角α 弯曲中心角α 越大,表示变形区的长度越大,回弹的积累值越大,因此弯曲中心角的回弹越大,但对曲率半径的回弹没有影响。
( 4 )模具间隙弯曲模具的间隙越大,回弹也越大。
所以,板料厚度的误差越大,回弹值越不稳定。
( 5 )弯曲件的形状弯曲件的几何形状对回弹值有较大的影响。
比如,U形件比V形件的回弹要小些,这是因为U形件的底部在弯曲过程中有拉伸变形的成分,故回弹要小些。
( 6 )弯曲力弯曲力的大小不同,回弹值也有所不同。
校正弯曲时回弹较小,因为校正弯曲时校正力比自由弯曲时的弯曲力大很多,使变形区的应力与应变状态与自由弯曲时有所不同。
板料折弯回弹量的预防与控制季腾飞;单新华【摘要】如何减小折弯件的回弹变形问题,以达到控制弯曲件精度并且提高弯曲件产品的质量,始终是弯曲件制造生产中迫切需要解决的重要问题.本文分析了板材弯曲加工中工件发生弯曲回弹的原因,阐述了影响板材弯曲的因素及常用减小回弹量的方法.【期刊名称】《石油和化工设备》【年(卷),期】2015(018)012【总页数】4页(P36-39)【关键词】塑性变形;退火;板材回弹;折弯;折弯模具;屈服强度【作者】季腾飞;单新华【作者单位】无锡华邦化工设备有限公司,江苏无锡214142;无锡明燕装备有限公司,江苏无锡214128【正文语种】中文塑性变形是指板料折弯件在圆角区内的弹性变形。
回弹是指使折弯件在离开模具后,弹性变形虽然能够恢复,但所得到的工件的形状尺寸与模具尺寸不一致,尺寸要求不能满足设计要求的问题,如图1所示。
回弹是折弯加工中最常见的现象,也是折弯工艺制订中的技术难点,回弹问题的存在造成了零件成型精度低,增加了需反复进行试模、修模、上刀片行程调整等工作量和折弯后的矫正整形工作量。
在折弯加工工艺编制过程中,消除回弹量是工艺编制人员和模具设计人员必须考虑的重要问题。
因此,生产中一定要采取措施来减小并补偿由于回弹造成的尺寸偏差,以提升折弯件的精度,制造出符合图纸设计要求的产品。
在板材折弯成形过程中,板材内侧金属受力后产生纵向的压缩,并且从内层材料向宽度的方向逐渐移动,这就使得工件的横向宽度逐渐增加。
外层材料因受到切向拉伸作用力,材料的厚度的不足由宽度、厚度方向来补充,致使宽度变窄,从而产生了弯曲带横剖面方向的畸变。
如图2所示,对于板幅较窄的板(b<3t)弯曲带横剖面畸变比较明显,但在板幅较宽板(b>3t)弯曲时,由于产生的横向变形阻力较大,故其断面的形状变化不很大,由此可知,窄板和宽板弯曲时的应力应变状态是不一样的。
在板材折弯过程中,塑性变形是在弯曲件的圆角位置附近,而直边部分除与圆角相近的“过渡段”有小量变形外,其它基本上不会发生塑性变形。
拉伸加工中的拉伸变形和回弹控制拉伸加工是现代制造业中广泛应用的一种加工方式。
在拉伸加工中,材料会经受拉力,以改变其形状或尺寸。
由于拉伸加工会引起材料的变形,因此需要对拉伸变形和回弹进行控制,以确保加工后的成品达到设计要求。
一、拉伸变形的种类拉伸变形包括塑性变形和弹性变形两种类型。
塑性变形是由于材料经受拉力而发生的一种不可逆的形状或尺寸的改变。
在塑性变形中,材料会出现屈服点,此时材料开始变形,但应力并没有增大,随着拉力的持续增大,应力会达到最大值,这个最大值称为极限拉力,此时材料的形状和尺寸已经发生了不可逆的改变。
弹性变形是由于材料经受拉力而发生的一种可逆的形状或尺寸的改变。
在弹性变形中,当外力消失时,材料能够恢复到原来的形状或尺寸。
对于金属材料来说,弹性变形在小的应力范围内是线性的。
在应力超过一定限度之后,材料就会出现塑性变形。
二、拉伸变形的控制在拉伸加工中,塑性变形和弹性变形是无法避免的,但可以通过多种方式来控制拉伸变形的程度。
1. 选择材料材料的选择是控制拉伸变形的一个重要因素。
不同的材料在受到相同的应力下,表现出不同的塑性和弹性。
选择适当的材料可以减少材料的拉伸变形程度,从而避免回弹和破裂等问题的出现。
2. 控制拉伸速度拉伸速度也会对拉伸变形的程度产生重要影响。
当拉伸速度较慢时,材料能够更容易地发生塑性变形,这意味着在相同的拉伸力下,材料所受的应力较小,从而降低了拉伸变形的程度。
但是,当拉伸速度过快时,材料往往出现断裂现象,这是因为材料没有足够的时间来适应外界环境的变化。
因此,控制拉伸速度是控制拉伸变形的关键之一。
3. 控制温度控制温度也是控制拉伸变形的常用方法之一。
提高温度可以促进材料的塑性变形,降低材料的弹性变形,从而减小拉伸变形的程度。
同时,温度的变化还可以刺激材料的晶体结构发生变化,提高材料的塑性,从而减小拉伸变形的程度。
4. 控制拉伸力在拉伸加工中,拉伸力是最重要的控制变量之一。
车身高强度钢板冲压回弹仿真与控制研究的开题报告1. 题目车身高强度钢板冲压回弹仿真与控制研究2. 研究背景汽车车身的轻量化是未来发展趋势之一,高强度钢板的运用是实现车身轻量化的有效途径之一。
但是,在车身高强度钢板冲压加工过程中,由于材料属性的影响,会出现材料的回弹现象,导致成型精度不高、材料浪费等问题,严重影响生产效率和成本控制。
因此,如何减少材料的回弹现象,提高成型精度,是当前亟待解决的问题。
3. 研究内容该项目旨在通过数值仿真和控制实验研究,探索车身高强度钢板冲压回弹现象的发生机理、回弹预测与仿真技术、回弹控制技术等方面的问题。
具体研究内容包括:(1)理论分析车身高强度钢板冲压回弹机理,确定影响回弹的因素和关键参数;(2)开展高强度钢板的回弹性能测试,建立高强度钢板回弹模型和数值模拟的方法;(3)通过有限元仿真,分析高强度钢板冲压回弹现象,探究不同冲压参数对回弹率的影响;(4)探索回弹控制的方法和措施,为改进高强度钢板冲压工艺提供指导;(5)开展相关实验验证,验证仿真结果的有效性,并分析实验结果与理论分析的符合程度。
4. 研究意义高强度钢板是汽车轻量化的重要途径,但回弹现象的存在限制了高强度钢板的应用范围,提高回弹控制技术,不仅可以提高高强度钢板冲压加工的精度和效率,也可以控制成本,提高汽车制造的竞争力。
本项目研究将有助于揭示高强度钢板冲压回弹现象的机理和规律,为开发车身高强度钢板提供理论指导,具有重要的理论和应用价值。
5. 研究方法本项目将采用综合的研究方法,包括理论分析、实验测试、数值仿真等方法。
其中,有限元仿真是本项目的核心内容,通过建立合适的材料模型、数值模拟模型和仿真算法,模拟高强度钢板冲压加工过程中的回弹现象,提高加工精度和效率。
同时,对仿真结果进行实验验证,保证仿真的可信度,对回弹控制方法和方案进行优化和改进。
6. 研究进度(1)文献调研和材料测试:1月~2月(2)有限元仿真和分析:3月~7月(3)回弹控制方法和方案研究:8月~10月(4)实验验证和成果总结:11月~12月7. 研究组成员本项目研究团队由一名项目负责人和四名研究成员组成,其中包括两名有限元分析专家、一名材料测试和分析专家、一名自动控制专家。
先进高强度钢板冲压成形回弹的预测与控制的开题报告一、研究背景随着工业生产的发展,高强度钢板在汽车、航空、轨道交通等领域得到广泛应用。
因其材质硬度高、强度大、耐腐蚀等特点,可以有效提高产品的使用寿命和安全性能。
但是,在高强度钢板冲压成形的过程中,由于材料的特性,往往会出现回弹现象。
回弹会导致成品尺寸偏差,影响零件的质量和精度。
针对高强度钢板回弹问题,国内外学者们已经开展了大量的研究工作。
其中,预测与控制成为优化回弹问题的解决方案之一。
然而,现有的预测与控制研究主要集中在低碳钢板上,针对高强度钢板的研究仍然较为薄弱。
因此,本论文旨在深入研究高强度钢板冲压成形回弹的预测与控制方法,探讨应用于实际生产中的可行性。
二、研究内容与技术路线(一)研究内容1. 高强度钢板回弹问题的分析与归纳2. 预测模型的建立与验证3. 控制方法的探讨与实现4. 实验验证与结果分析(二)技术路线1. 数据收集采集高强度钢板的材料性能数据,包括弹性模量、屈服强度、延伸率等。
2. 预测模型的建立与验证基于经验模型、数值模型和统计模型,建立高强度钢板冲压成形回弹的预测模型,并对模型进行验证。
3. 控制方法的探讨与实现探讨高强度钢板回弹的控制方法,包括材料、工艺、设备等方面的变量进行控制,实现高强度钢板回弹的控制。
4. 实验验证与结果分析通过实验验证预测模型和控制方法的有效性,并对实验结果进行分析和总结,为进一步研究提供科学依据。
三、研究意义本论文的研究为高强度钢板冲压成形回弹的预测与控制提供了一种新方法,有助于解决高强度钢板回弹问题,提高产品的品质和精度,降低生产成本和资源浪费。
同时,本论文的研究也有助于推动高强度钢板冲压成形技术的发展,提高我国产业竞争力。
摘要在时间生产中,由于在弯曲成形中存在弹性变形,当弯曲撤出后。
该部分变形将会回复。
从而产生所谓的回弹现象。
影响弯曲成形的质量。
这种现象称为弯曲件的回弹。
这种现象在加工要求中是不允许存在的,因为这样会严重影响弯曲件的质量,影响生产。
正因为这样所以我们要想办法解决这个问题。
关键字:弯曲;成形;回弹;Ⅰ目录摘要 (Ⅰ)关键词 (Ⅰ)正文 (1)1 局部压缩减小回弹方法 (1)2 消除残余应力方法 (1)3 可以多次弯曲 (1)4 负回弹 (1)5 选用合理的摸具结构 (1)6 焊接工序配合消除回弹技术 (1)参考文献 (3)结束语 (3)正文:回弹的大小决定于材料的力学性能,相对弯曲半径,弯曲角,摸具结构以及毛坯和摸具表面的摩擦等众多因素,一般采用经验估算方式获得。
在设计摸具结构及零件时,需考虑采用相应措施回弹队冲压件质量的影响。
冲压回弹严重影响着冲压件的质量。
造成工件报废,提高成本,浪费时间。
对制品的精度有严重影响,从而致使工件弯曲后弯曲角度与弯曲半径发生变化与摸具尺寸不一致,因而影响工件质量。
为了减小弯曲变形产生的回弹,应该在工艺条件允许的前提下,尽可能选择屈服应力小的材料。
高强度钢板的屈服应力明显高于普通金属板材,这类材料的回弹量往往很大。
成形板材的厚度对弯曲回弹影响也很大,通常,板越厚,回弹量越小。
此外,工具角部的弯曲半径对回弹影响也不可忽视,弯曲半径越小,成形卸载后的回弹量越小。
因此,在板材可成形性允许条件下,应尽可能减小模角半径。
1 局部压缩减小回弹方法利用压缩工艺在弯曲部位压缩板料外侧,且不让弯曲内变化。
2 消除残余应力方法拉延成形时在工具的表面增加局部的凸包。
在后道工序时再消除增加的形状,使材料的残留应力平衡发生变化,以消除回趟。
加强筋冻结形状方法。
在不改变愿产品的前提下,改变产品的形状。
增加加强筋,可以和改善回弹。
3 可以多次弯曲可将弯曲成形分成多次来进行。
以此消除回弹,如第一次弯曲采用大间隙加工。
回弹分析(精选)第一篇:回弹分析(精选)初次发贴,希望版主增加威望值,给予支持鼓励.钣金件冲压后,当冲头退回时,冲压力失去,冲压材料在折变处受内力作用而回弹.探究钣金件回弹的原因,是因为当折弯处,存在中心层,中心层内侧受折弯而压缩,中心层外侧受力而伸长,从而使折弯处总体变厚,内部产生应力,这是回弹产生的根本原因.那么如何减少回弹产生呢?许多专家都对这个问题进行了深入的研究.1.回弹受金属材料的塑性,硬度的影响,材料塑料越好,硬度越低,冲压后材料回弹幅度越小.如热处理后的材料经受退火处理,回弹性就会降低;2.回弹是因折弯处材料变厚产生内应力所致,那么倒过来,如果预先在折弯的地方压薄,那么折弯后,不是会降低回弹性吗?研究证明,这种方法的确会降低回弹率.但是材料变薄,材料受力易变形,因此这种方法要视其使用场合而定.3.冷冻方法.材料折弯后要回弹,怎么才能阻止其变形,可采用冷冻的方法.这里的”冷冻”不是将其放在冰柜中,而是将其固定好,用一个板焊在折弯处及其左右,将其固定,这种做法成本将高.4.对钣金件进行校正,即整形.冲压后,用整形模具对钣金件的尺寸进行校正.通过二次冲压,达到去除回弹的效果.其实这种方法是一个钣金件多次冲压的一种延伸.5.进行模具修正.可针对变形程度,修正钣金件冲头及冲模角度或尺寸.如增大折弯角,或减少冲头与钣金件接触面积,使冲力集中在折弯处,不让折弯处板厚加大,减少变形.现在有更先进的软件来进行有限元分析,模拟折弯变形,根据模拟结果,针对性去修正,但这是建立在足够的数据的参数,如材质,屈服强度,拉伸强度,折弯参数等,而且是不受外界条件干扰条件下,与实际结果有无出入,只是更加快捷.没有此软件的,可以通过不断尝试来进行修正,通过经验积累,也能快速建立修正依据.看来楼台理论文字功底很深,是个做报告的高手吧??1.板金的回弹是不可避免的,而在模具工法设计的时候回考虑一定的回弹角进去,在板金冲压完成后回弹到近似数模设计状态,2.至于大的板金成型,首先要把劲做好,劲在起到加强强度的同时会起到一定的控制板金回弹作用3.加强劲的料流向要控制好哦)4.对于较复杂的件在后期的整形工艺中给予修复嘿嘿,讲的不好,瞎讲,不到处见量!第二篇:回弹申请报告回弹申请报告桃源县建设工程质量检测站:财富广场7#楼工程,由桃源县佳沅房地产开发有限公司兴建、湖南建科工程项目管有限公司监理、湖南华厦建筑有限责任公司承建施工。
冲压仿真中的回弹分析及在冲压梁中的应用【摘要】回弹是板料冲压生产中产生的主要问题之一。
由于板料弹性变形的存在导致卸载后零件发生回弹,回弹的结果造成冲压件的尺寸和模具表面尺寸不符,从而影响了制造的精度,精确的计算一般冲压件的回弹量是非常困难的事,多数情况下,只能靠以往的经验,在模具设计时对将来可能产生的回弹加以补偿,但是这样的补偿往往是不准确的。
为提高冲压件的产品质量,缩短新产品开发周期,必须对回弹进行准确的预测和有效的控制。
【关键词】冲压成型;回弹;有限元模拟;模拟软件实际应用1.本项目的研究目标及意义今天,随着我国汽车工业的飞速发展,我国的模具工业也随之迅猛发展起来,笔者作为一名模具设计人员,亲身经历了模具设计手段由图板、铅笔到计算机CAD制图;由产品图到产品数模的转变。
随着冲压成形有限元仿真研究的蓬勃发展,以有限元为核心的塑性成形数值仿真技术日趋成熟,为人们认识塑性成形过程的本质规律提供了新途径,为实现塑性成形领域的虚拟制造提供了强有力的技术支持,这使得有限元仿真分析在汽车工业的应用日益受到重视。
通过成形仿真分析可以在多方面对模具企业提供强有力的支持:在设计工作的早期阶段评价模具设计、工艺补充的可行性;在试冲试模阶段进行故障分析,解决问题;在批量生产阶段用于缺陷分析,改善零件生产质量,同时可用来调整材料等级,降低成本。
有限元数值仿真技术在模具开发设计广泛应用,对传统的模具开发过程的变革产生了深远的影响。
2.板料成型及回弹模拟的基本理论2.1板材成形缺陷分析板料成形是一个具有几何非线性、材料非线性、边界条件非线性等多重非线性的非常头的力学过程。
由于影响成形过程的因素很多,因此人们不能精确控制材料的流动。
成生程中会产生各种各样的缺陷,影响零件的几何精度、表面质量和力学性能。
总的来说,零件成形的主要缺陷有起皱、破裂和回弹。
起皱是压缩失稳在薄板成形中的主要表现形式。
薄板冲压成形时,为使金属产生塑性,模具对板料施加外力,在板内产生复杂的应力状态。
铝合金成型回弹处理方法摘要:回弹现象在铝合金成型过程中较为常见,它可能导致零件尺寸、形状与设计要求不符。
为解决这一问题,本文对铝合金成型回弹处理方法进行了探讨,分析了各种方法的优缺点,并提出了相应的解决方案。
一、引言铝合金因其优良的性能在汽车、航空航天、电子产品等领域得到广泛应用。
然而,在铝合金零件成型过程中,回弹现象成为影响零件质量的一个重要因素。
针对这一问题,研究人员提出了多种处理方法,本文将对这些方法进行综述。
二、铝合金成型回弹的原因1.材料弹性模量较小2.成型过程中受力不均匀3.零件设计不合理4.模具设计及工艺参数选择不当三、铝合金成型回弹处理方法1.调整模具设计a.优化模具形状b.合理设置模具材料c.改进模具结构2.调整工艺参数a.优化冲压速度b.控制变形程度c.合理选择润滑剂3.控制板料性能a.优化材料成分b.调整热处理工艺4.采用补偿法a.预弯曲法b.反向弯曲法c.变压边力法5.神经网络与智能算法a.基于BP神经网络的回弹预测b.遗传算法优化工艺参数四、各种处理方法的优缺点分析1.调整模具设计:优点在于可以直接改变零件成型的几何尺寸和形状,缺点是调整过程较为复杂,周期较长。
2.调整工艺参数:优点是操作简便,缺点是对零件尺寸精度要求较高时效果有限。
3.控制板料性能:优点是可以通过调整材料性能改善回弹现象,缺点是成本较高,且对成型工艺要求较高。
4.采用补偿法:优点是可以在零件成型过程中实时调整,缺点是需要额外的工艺设备。
5.神经网络与智能算法:优点是预测精度较高,缺点是算法复杂,需要大量数据支持。
五、结论本文对铝合金成型回弹处理方法进行了综述,分析了各种方法的优缺点。
总体而言,调整模具设计和工艺参数是最为常见且有效的方法。
然而,针对不同零件和工艺条件,需根据实际情况选择合适的处理方法。
未来研究重点应在于进一步提高预测精度,降低生产成本,提高零件质量。
浅谈弯曲回弹及防止措施作者:李洪林来源:《城市建设理论研究》2013年第24期摘要:本文结合作者多年的工作经验,阐述了影响回弹的主要因素及防止回弹的措施,提供给大家参考。
关键词:弯曲;回弹;措施中图分类号:TG386文献标识码: A 文章编号:弯曲件在机械零件中占有相当大的比例,它的质量将直接影响整机质量,而回弹是影响弯曲件质量的重要因素,因此探讨弯曲件回弹的原因和防止措施是非常必要的。
寻求防止回弹的有效途径和方法,对保证产品质量和提高弯曲件生产的经济性是有积极现实意义的。
如果弯曲件质量要求高时,采用特殊工艺也是必要的。
1、板料回弹的产生;在板料弯曲成形过程中,板料内外缘表层纤维进入塑性状态,而板料中心仍处于弹性状态,这时当凸模上升去除外载后,板料就会产生弹性回复。
;金属塑性成形总是伴有弹性变形,所以板料弯曲时,即使内外层纤维全部进入塑性状态,在去除外力时,弹性变形消失,也会出现回弹。
弯曲时,弯曲变形只发生在弯曲件的圆角附近,直线部分不产生塑性变形。
;影响板料弯曲回弹的因素很多,现就其定性影响综述如下:;(1)材料的力学性能。
弯曲件的材料特性对回弹有直接影响,一般来说,回弹量大小与材料的屈服强度σs成正比,与材料的弹性模量E成反比,如图1所示。
板厚各向异性r值和材料强化系数K值越小,材料的应变强化指数n值就越大,回弹量也就越小。
(2)相对弯曲半径R/t的影响。
相对弯曲半径表示弯曲成形的变形程度,回弹值与相对弯曲半径成正比,相对弯曲半径越小,断面中塑性变形区越大,切向总应变中弹性应变分量所占的比例越小,因此卸载时弹性回弹随相对弯曲半径的减小而减小;而相对弯曲半径较大时,虽然变形程度很小,但材料断面中心部分会出现很大的弹性区,所以回弹量较大。
;(3)弯曲角的影响。
在一定的相对弯曲半径情况下,弯曲角越大,则对应的参加变形的区域越大,弹性变形量的累积量也越大,因此工件的回弹值也越大。
;(4)弯曲零件形状的影响。
拉拔加工中的拉拔变形和回弹控制拉拔加工是一种常见的金属加工方法,广泛应用于制造行业中。
它的基本原理是将金属材料通过钳口或者辊轮加工成不同形状和尺寸的杆状或管状零部件。
然而,在拉拔加工中,拉拔变形和回弹常常成为制造过程中需要解决的技术难题。
拉拔变形是指在拉拔加工中,金属材料因外力作用而发生的形变现象。
这种变形通常是由于拉拔过程中所产生的内部应力,使金属材料发生塑性变形,以达到拉拔加工的要求。
但是,拉拔变形过程中产生的应力不仅会影响拉拔加工的成型精度和表面质量,还会对材料的机械性能和物理性质产生影响。
为了尽可能地控制拉拔变形,制造商通常会采取一些措施来降低应力,并增强材料的可变性。
例如,在拉拔前将金属材料加热处理,可以减少冷却过程中的应力,从而降低拉拔变形的风险。
此外,也可以采用冷却液体不断冷却的方式来降低金属材料的温度,以减弱剪切力和提高拉伸率。
除了拉拔变形外,回弹也是拉拔加工过程中需要解决的另一个难点。
回弹是指因外力施加而发生的形变过程结束后,金属材料回弹至原状或略微变形的现象。
这种情况也经常在拉拔加工过程中出现,对成品的准确度和精度产生明显影响。
回弹现象与拉拔变形有关。
根据材料的机械性质,金属材料在受到拉拔变形后,会发生弹性回复。
同时,由于拉伸过程会引起主流程的不均匀变化,拉拔次数、工序顺序、钳口尺寸和摩擦力等因素也都影响到拉拔杆的回弹程度。
为了降低拉拔杆的回弹,需要采用合适的制造工艺和加工方法。
可行的解决方案包括在拉拔工序中添加扭转或旋转力,以主动增加金属材料的变形程度,从而减小材料的回弹度。
此外,也可将多次拉拔步骤中的重叠量降低到最小,以减少不均匀的主流程变化,从而降低回弹程度。
在拉拔加工中,拉拔变形和回弹的控制是解决制造过程中技术难题的关键。
控制这些因素需要深刻的理解金属材料的力学性质和变形过程,并采用适宜的技术以降低应力、增加变形量、减小变形不均匀性或减少回弹程度。
保持稳定的生产工艺和制造方法,将是实现高品质金属零部件的关键,实现成本控制和客户满意度的平衡。