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卷板几何参数理论计算及成形过程仿真

人气:发表时间:2020-04-19

   折弯机模具的成形才能次要由上辊、下辊、侧辊的直径及互相地位关系决议。在本钻研中,依据待加工整机的尺寸及资料力学功能,应用文献[1]的计算方法反推出各辊的直径及地位关系等几何参数。3.2成形过程仿真应用有限元软件ABAQUS对钛合金卷圆过程停止数值模拟,验证冷辊弯成形的工艺可行性,并为剪板机刀片的构造强度剖析提供载荷边界条件。
   3.2.1有限元模型的建设采用理论计算获得的几何参数分别建设上辊、下辊、2个侧辊、钛板的几何模型,并在ABAQUS拆卸模块的全体坐标系下将上述模型拆卸起来。其中,钛板的资料模型选用弹塑性本构模型,其本构关系为本单位在钛合金本构模型钻研中建设的拟合数学表达公式。剖析时假定各成形辊都是不产生变形的刚体,只要钛板发生塑性变形。因此,在网格划分时,各成形辊均选用4节点4边形壳单元(R304),钛板选用可变形的4节点4边形壳单元(S4R),该单元具备沙漏控制盒缩减积分性能。成形时各成形辊与钛板一直是接触的,本次剖析共建设4个接触对,分别为钛板与上辊、钛板与下辊、钛合金筒形件辊弯成形是屡次渐进成形过程,因此将整个仿真分为9个剖析步(含初始步),每次侧辊移动5mm,共停止8次辊弯仿真,直至钛板辊弯成筒状。每次成形仿真完结后,将钛板状态、相干单元、节点和应力应变信息导入ABAQUS/Standard模块中,采用静态隐式算法停止回弹计算,计算时回弹工夫为4s。为了控制模型的收敛性,初始工夫步的步长设为0.001,最小步长设为10-5。数值模拟后果如图4所示,后果表明采用冷辊弯方法可能成形小曲率半径薄壁钛合金筒形件。同时,从图中可显著看到辊弯后钛板存在直边现象,该直边段间接影响后续的纵缝焊接。因此在辊弯卷圆之前,必须对钛板的两端停止预弯解决。

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