文档介绍：中国汽车工程学会 2003 学术年会 SAE-C2003M135 445
形件拉弯成形及影响回弹因素的模拟分析
陈鑫韩英淳于雪
吉林大学汽车工程学院一汽-大众汽车有限公司
[摘要]针对形件拉弯成形时容易产生回弹的问题,采用有限元法对其拉弯成形过程进行了模拟,并分析
了影响回弹的各因素。本文对有效控制形件拉弯时的回弹与指导模具设计具有一定的参考意义。
关键词: 形件拉弯回弹模拟分析
Simulation Analysis of -draw Bending Forming
and Influencing Factors of Springback
Chen Xin, Han Yingchun, Yu Xue
Jilin University, FAW-Volksvagen
[Abstract] For the question of springback of -draw bending ponents, the process of forming
was simulated by FEM, and the influencing factors of springback were analyzed. The paper is significant to
control effectively the springback of -draw bending ponents and design the dies.
Key words: -draw Bending Springback Simulation Analysis
前言
形件或 U 形截面的结构件广泛用于汽车工业中,此类构件通常是在常温下通过模具弯曲板料来成
形的,尤其是形件需要拉弯成形。回弹是该类零件弯曲成形与模具设计时需要考虑的主要问题[1]。因此
研究影响形件拉弯成形时回弹的因素,具有重要的实用意义。通常采用三种方法研究板料弯曲的回弹,
即解析法[1-3],实验研究法[4-6],数值模拟法[7-9]。由于板料冲压成形时的回弹是较复杂的问题,目前理论解
析尚不完善。因此,采用有限元法对弯曲成形过程进行仿真分析,并能对回弹进行预报,是最行之有效的
方法。
研究对象与目标选择
研究对象
采用动显式有限元法模拟分析带法兰的形件的拉弯成形(图 1)过程,并分析影响拉弯成形回弹的
主要因素。
影响回弹因素的选定
根据形件拉弯成形的特点,确定下列影响回弹的因素为研究分析目标:
1) 凸、凹模间的工作间隙对回弹的影响;
2) 模具成形圆角半径对回弹的影响;
3) 冲压材料特性对回弹的影响;
4) 压料力及缓冲力对回弹的影响。
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图 1 形件拉弯过程简图
根据形件弯曲时回弹的特点,选用如图 2 所示的两个特征角θ1和θ 2 来定量地评价回弹量,其中,
θ1是工件平底面与侧壁间的夹角;θ 2 是工件直法兰与侧壁间的夹角。
θ
θ
图 2 表征拉延回弹的特征角θ1和θ2
有限元法模型与模拟条件
有限元法模型及基