冷弯成型过程的有限元数值模拟

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冷弯型钢是一种截面合理、强度高、重量轻、金属利用率高的高效能型材。随着经济的飞速发展,冷弯型钢已经广泛的用于各个行业如:汽车、机械、钢结构等。冷弯成型是一种复杂的板材成型工艺,对其成型过程进行数值模拟,就可以最新的技术和最低的成本来预测产品制造过程中可能出现的工艺技术问题,进而探讨冷弯成型过程中,金属板带的变形规律及成型工艺参数对成型效果的影响。   本文介绍了冷弯型钢的特点、主要应用领域以及国内外冷弯型钢的发展现状。总结了国内国外冷弯型钢技术的CAD/CAE发展现状以及存在的问题,以此来阐述本文立题的意义。   利用实验室设备,考虑工程实际,本文采用实验室装置模拟冷弯成型过程中板材的横向变形,并使用该装置对钢板试件进行了应变测试和回弹测试,分析钢板在成型过程中的应变变化规律和回弹规律。依据测试结果与工程实际对比分析得到实验测试结果的可靠性并以此作为数值模拟的对比依据。实际的冷弯成型过程本身是一个动力学过程,依据横向变形的真实过程建立力学模型,使用大型有限元软件对冷弯成型过程中板材的横向变形进行数值模拟。对比模拟数据和实测数据中板材的应变变化及回弹规律得到模拟结果的合理性和可靠性。此外,本文还根据有限元模型分析板材厚度、模具导角、翼缘尺寸等因素对板材成型效果的影响。本论文的研究对冷弯型钢产品开发较好的参考作用。
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