密封支撑梁冷弯成型研究

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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。随着我国经济的迅速发展,市场对型钢的要求不断提高,在生产中外观精美、性能优良的冷弯型钢受到越来越广泛的应用。然而冷弯成型是一种复杂的板带深加工方法,金属板材在成型过程中存在着几何、材料和边界接触等多种非线性问题,以及其它多种影响成型的因素。因此,冷弯成型是一个复杂的问题。到目前为止,国内外学者尚未对冷弯成型提出一套完善、精确的分析方法,生产中的工艺设计和孔型设计仍然取决于经验知识。本文首先介绍了冷弯型钢的特点及应用,又介绍了国内外冷弯型钢成型理论研究的现状与发展趋势,通过对各种成型方法的比较,最终确定用有限元仿真的方法对冷弯成型过程进行研究。接着在简要说明有限元求解步骤的基础上对冷弯成型过程中所涉及到的材料、几何、接触三大非线性问题和孔型设计的基本理论进行了概述和归纳,阐述了本课题的意义。本文在充分考虑到密封支撑梁实际生产工况的基础上建立有限元模型,并用显示动力学有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对密封支撑梁的变形过程进行了数值模拟。通过对密封支撑梁成型过程中带材弯曲部位和翼缘部位的应力、应变的分布情况和变化规律的分析,揭示了板料的成型规律。此外,本文还利用ANSYS的静力分析模块对成型好的型钢进行了隐式回弹分析。通过对回弹结果应力变化与应变变化的分析,得出一些有益于实际的结论。最后将回弹模拟结果与实际生产中的回弹结果进行比较,检验模拟结果的可靠性,使模拟结果更具有参考价值,真正的可以做到指导实际生产。本文的研究对冷弯成型产品的开发、孔型设计和生产过程的控制具有很好的参考作用。
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