中性层内移对弯曲回弹的影响_官英平
浅议回弹法检测混凝土强度及影响因
浅议回弹法检测混凝土强度及影响因描述：目前国内检测混凝土强度最为广泛的无损检测方法是回弹法，根据多年检测经验积累，本文列举了影响回弹法检测混凝土强度的相关因素及如何提高回弹法检测混凝土强度的精确度。
摘要：目前国内检测混凝土强度最为广泛的无损检测方法是回弹法，根据多年检测经验积累，本文列举了影响回弹法检测混凝土强度的相关因素及如何提高回弹法检测混凝土强度的精确度。
回弹法使用简便、灵活、快速、经济等特点而倍受工程检测单位的青睐，是我国目前工程检测中运用最为广泛的检测混凝土抗压强度策略之一。
但同时也由于检测仪器的不准确性、检测人员操作的随意性、检测主体骨料的不均匀性、回弹值修正的多方面性等因素较大程度地影响了回弹值的精确度，使得测量误差偏大或测量值的不定性。
现就几种常见的影响回弹法检测混凝土强度的相关因素做简要阐述。
1、回弹仪的要求1.1 规定回弹仪的标准冲击能量为2.207J，示值系统宜采用指针读式，删去原规程中“采用其他示值系统的同类冲击能量的回弹仪”；测范围由原规程强度换算表中抗压强度适用范围的10～50MPa 扩大到10～60MPa，超过60MPa 时可采用冲击能量大于2.207J的混凝土回弹仪另行制定检测方法及专用测强曲线进行检测。
1.2 弹击锤与弹击杆碰撞的瞬间，弹击拉簧应处于自由状态，且弹击锤起跳点应位于指针指示刻度尺上的“0”处；在洛氏硬度HRC 为60+2 的钢砧上，回弹仪的率定值应为80+2；数字式回弹仪应带有指针直读示值系统，数字显示的回弹值与指针读示值相差不应超过1；回弹仪使用时的环境温度应为（-4～40）℃。
2、检测过程的要求2.1 检测人员：首先检测人员需持证上岗，坚持检测工作的公正性、科学性。
2.2 抽检数量：抽检数量对于混凝土生产工艺、强度等级相同，原材料、配合比、养护条件基本一致且龄期相近的一批同类构件的检测应采用批量检测，批量进行检测时，应随机抽取构件，抽检数量不宜少于同批构件总数的30%且不宜少于10件。
弯曲件回弹的影响因素.
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相对弯曲半径
相对弯曲半径越小，回弹值越小。零件相对弯
曲半径越小，则弯曲变形程度越大，其中塑性变形
和弹性变形成分也同时增大。但在总变形中，弹性
变形所占的比例则相应地变小，因此回弹职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
模具间隙
压制U形件时，模具间隙对回弹值有直接影响。 间隙大，材料处于松动状态，回弹就大；间隙小材
料被挤紧，回弹就小。
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零件形状
零件形状越复杂，一次弯曲成形角的数量越多， 各部分的回弹相互牵制作用越大，弯曲中拉伸变形 的成分越大，回弹就越小。
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弯曲件回弹的影响因素
主讲教师：王嘉
包头职业技术学院
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材料力学性能 弯曲中心角
相对弯曲半径
影响因素
弯曲方式
模具间隙
零件形状
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材料力学性能 材料的屈服强度越大，弹性模量越小，弯曲回 弹越大。即 的比值越大，材料回弹值也就越大。
弯曲角中心角 弯曲件弯曲中心角越大，表示弯曲变形区域越
大，回弹的积累越大，回弹值也越大。
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弯曲方式 自由弯曲与校正弯曲比较，由于校正弯曲可增 加圆角处的塑性变形程度，因而有较小的回弹。
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拼焊板V形自由弯曲回弹控制影响因素分析
形较单 一板料更为 复杂 ， 很多的技术 问题没有得 有
到很好解 决 ， 如拼焊 板弯 曲成形 的回弹 问题 ” 。 本
图 １ 拼 焊 板 Ｖ 形 自由弯 曲示 意 图
Ｆｉ ． １ Ａ ｉ ｎ ｎ ｓ ｔｈ ｏｆＴＷ Ｂ ｇ ｒｂｅ ｄｉｇ ｋｅｃ
文 以同材横 向拼焊板 Ｖ 形 自由弯 曲为研 究对象 ， 采 用试验 方法对 同材不 同料厚 比的拼焊 板 Ｖ 形 自由 弯 曲成 形 及回弹过程进 行 了分析 ， 到了影响拼焊 得
第３ ５卷 第 ６期
２ １ 年 １ 月 ０１ １
燕 山大 学 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ａ ｓ ａ ｉ ｅ ｓｔ ｏ ｒ ａ ｏ ｎ ｈ ｎ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ Ｙ ｙ
ＶＯ１ ３ ＮＯ． ６ ． ５
ＮＯＶ ２ ｌ ． Ｏｌ
文章编号：１ ０ － ９ Ｘ （０ １ ６０ ８ － ５ ０ ７７ １ ２ １ ）０ －４ ８０
拼 焊 板 Ｖ 形 自由弯 曲回弹 控 制 影 响 因素 分 析
官英平 ’ ，段永 川 ，王立君 ，李 俊 ，马丽霞 ，赵 军
（ ．燕山大学 机械工程学院，河北 秦 皇岛 ０ ６ ０ ；２ １ ６ ０ ４ ．天津 大学 材料科学与工程学院，天津 ３ ０７ ００２
３ ．中钢集团邢台机械轧辊有 限公 司，河北 邢 台 ０ ４ ２ ） ５０ ５
板 回弹的主要 因素 。
２ 试验结果分析
２１ 横 向拼焊板 Ｖ 形 自由弯 曲成 形特 点 ．
差厚 同材横 向拼焊板 Ｖ 形 自由弯 曲时 ，两侧
收 稿 日期 ： ０ １０ ・８ 基金 项 目：河 北 省 自然 科 学 基 金 资助 项 目 （ ２０ ０ ０ ０ ） 河 北 省 教育 厅 科 学 研 究 计划 资助 项 目 （０ ７２ ） ２ １—３１ Ｅ ０ ８０ ８ ０ ； ２０ ３ ２
弯曲工艺及弯曲模具设计 复习题答案
第三章1 、将板料、型材、管材或棒料等弯成一定角度、一定曲率，形成一定形状的零件的冲压方法称为弯曲。
2 、弯曲变形区内应变等于零的金属层称为应变中性层。
3 、窄板弯曲后起横截面呈扇形状。
窄板弯曲时的应变状态是立体的，而应力状态是平面。
4 、弯曲终了时，变形区内圆弧部分所对的圆心角称为弯曲中心角。
5 、弯曲时，板料的最外层纤维濒于拉裂时的弯曲半径称为最小弯曲半径。
6 、弯曲时，用相对弯曲半径表示板料弯曲变形程度，不致使材料破坏的弯曲极限半径称最小弯曲半径。
7、最小弯曲半径的影响因素有材料的力学性能、弯曲线方向、材料的热处理状况、弯曲中心角。
8 、材料的塑性越好，塑性变形的稳定性越强，许可的最小弯曲半径就越小。
9 、板料表面和侧面的质量差时，容易造成应力集中并降低塑性变形的稳定性，使材料过早破坏。
对于冲裁或剪切坯料，未经退火，由于切断面存在冷变形硬化层，就会使材料塑性降低，上述情况下均应选用较大的弯曲半径。
轧制钢板具有纤维组织，顺纤维方向的塑性指标高于垂直于纤维方向的塑性指标。
10 、为了提高弯曲极限变形程度，对于经冷变形硬化的材料，可采用热处理以恢复塑性。
11 、为了提高弯曲极限变形程度，对于侧面毛刺大的工件，应先去毛刺；当毛刺较小时，也可以使有毛刺的一面处于弯曲受压的内缘（或朝向弯曲凸模），以免产生应力集中而开裂。
12 、为了提高弯曲极限变形程度，对于厚料，如果结构允许，可以采用先在弯角内侧开槽后，再弯曲的工艺，如果结构不允许，则采用加热弯曲或拉弯的工艺。
13 、弯曲变形区内，内层纤维切向受压而缩短应变，外层纤维切向受受拉而伸长应变，而中性层保持不变14 、板料塑性弯曲的变形特点是：（ 1 ）中性层内移（ 2 ）变形区板料的厚度变薄（ 3 ）变形区板料长度增加（ 4 ）对于细长的板料，纵向产生翘曲，对于窄板，剖面产生畸变。
15 、弯曲时，当外载荷去除后，塑性变形保留下来，而弹性变形会完全消失，使弯曲件的形状和尺寸发生变化而与模具尺才不一致，这种现象叫回弹。
冲压成形过程中板料的弯曲回弹方法研究
冲压成形过程中板料的弯曲回弹方法研究党林兵(中国煤炭科工集团太原研究院;山西天地煤机装备有限公司，山西太原030006)摘要:金属板料在冲压过程中由于弹性因素影响会产生残余应力，使板料在卸载后发生与冲压方向相反的弹回，这种现象称为回弹。
回弹问题是加工缺陷的一种，它影响了加工零件的尺寸精度，并且会影响后续的装配以及工件的使用寿命，所以应该对其进行精确的预测和控制。
关键词:回弹;冲压成形;加工缺陷中图分类号:TG38文献标识码:A文章编号:1006—7981(2018)05—0031—02由于影响回弹的因素众多、形成回弹的原因复杂、涉及的学科广泛，一直以来回弹问题都是学术界讨论的热点问题。
因此对回弹量的精确预测分析，进而实现回弹控制，对于实际加工生产过程中提高产品精度、延长使用寿命、缩短研发周期等都有着重要意义。
1回弹预测方法的研究随着弯曲成形加工零件的增加，回弹现象开始逐渐被人们所认识和重视，并开始对其进行系统的理论研究。
由于弯曲成形的几何形状和边界条件都相对比较简单，计算相对比较容易，故最初人们研究回弹问题是将弯曲成形理论作为起点的。
随着研究的不断深入和细化，回弹理论也愈加成熟。
而正因为如此，人们也同时发现了回弹问题的复杂性。
现在我们已经知道，回弹是板料冲压成形过程中不可避免的现象之一，在冲压成形过程中，板料的变形过程既存在塑性变形，也存在弹性变形。
加工结束后，来自模具上的载荷被卸载，由于弹性因素而导致的残余应力得到释放，从而使得工件的形状尺寸与预期有所偏差，这个偏差就是回弹量。
回弹产生的过程是整个冲压过程的累积效应，形成回弹的因素也是非常多的，比如材料特性、工艺参数、模具设计尺寸、零件加工形状和成形工序等等。
这些因素相互作用，使得回弹问题的预测和控制变得十分复杂。
对此，国内外的学者近些年都进行了深入的研究，并取得了多方面的成果。
其研究方向大体可分为三个方面，分别是理论研究、有限元模拟和实验研究及回弹控制。
非对称截面梁纯弯曲中性层偏移理论解析
４ １ ４
燕 山 大 学 学 报
求 出应 变 中性 层 的位 置及 梁 弹 塑性 弯 曲回 弹后 的
限性 。
面 弯 曲和非 对 称 弯 曲 的受 力 情 况 进 行 了讨 论 ． 指 出无 论梁 是 否 具 有 纵 向对 称 面 ， 若 外 载 荷 通 过 弯
小 曲率 平 面 弯 曲弹 复 理 论 ［ ７ － ８ ］ 是 近 年 来 研 究 弹 塑性 弯 曲 回弹 问 题 的重 要 理 论 分析 方 法 。 在 纯
第４ ０卷 第 ５期
２ ０ １ ６年 ９月
燕 山 大 学 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｙａ ｎ ｓ ｈ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
Ｖ ｏ １ ． ４ ０ Ｎｏ ． ５
Ｓ ｅ ｐｔ ．２ ０１ ６
文 章编 号 ： １ ０ ０ ７ － ７ ９ １ Ｘ（ ２ ０ １ ６） ０ ５ － ０ ４ １ ３ － ０ ６
非 对称 截 面 梁 弹 性 平 面 弯 曲时 截 面 应 力 的讨 论 ， 且 以直梁 为研究 对 象 。李 秀莲 嘲利 用 非 对 称 纯 弯
曲正应 力公 式 ， 对 非 对 称 截 面 梁 弹性 范 围 内 的 平
上作用 的弯矩线性变换 的． 并基于该假设给 出了
中性层 位 置 计 算 公 式 ， 但 该 公 式 具 有 一 定 的 局
非 对 称 截 面 梁 纯 弯 曲中性 层 偏 移 理 论解 析
殷 碌 ． 梁 荣
（ 宁 波 工 程 学院 杭 州 湾汽 车 学 院 ， 浙江 宁波 ３ １ ５ ０ ０ ０ ）
摘
要： 非对称截面梁纯弯 曲时几何 中心层与应变 中性层不 重合 ， 传统弯 曲回弹理论分 析方 法无法 准确计算应
弹性模量与塑性变形变化规律试验研究[1]
![弹性模量与塑性变形变化规律试验研究[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/9b221f1cfc4ffe473368ab48.png)
３．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ ７１００４９，Ｃｈｉｎａ）
ａｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｙｏｕｎｇ’Ｓ ｍｏｄｕｌｕｓ ｉｓ
ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｍａｔｅｒｉａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｗｈｉｃｈ ａｆｆｅｃｔｓ ｓｐｒｉｎｇｂａｃｋ ｏｆ ｓｔａｍｐｉｎｇ．Ｉｎ ｔｈｅ
卸载后再加载到相同的塑性变形程度，继续加载， 使其产生更大的塑性变形。重复上述步骤，直到取
得足够的试验数据，最后再由各塑性变形对应的弹
性阶段拟合曲线求取其弹性模量值，获得多个弹性 模量值。该方案可称为反复加载。
３试验结果与分析
根据方案１的试验数据，采用弹性模量处理方 案求取了材料２０２４一Ｔ３、２Ａ１２（ＣＺ）、３Ａ２１和深冲 钢板ＳＴｌ４在简单加载下不同塑性应变对应的弹性 模量值。４种材料在简单加载方式下弹性模量与等 效塑性应变的关系如图３所示。
Ｆｉｇ．４ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｅｌａｓｔｉｃ
ｍｏｄｕｌｕｓ ａｎｄ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｐｌａｓｔｉｃ ｓｔｒａｉｎ ｉｎ ｃｙｃｌｉｃ ｌｏａｄｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．
由图３、图４可知，４种材料的弹性模量随塑性 变形程度变化的趋势基本相同，与冷轧钢板的弹性 模量变化规律嘲（图５）基本一致，即初始阶段弹 性模量随塑性变形程度的增加先有一定幅度下降， 在达到一定变形程度后，其变化趋于平缓。
根据试验方案２与试验数据，采用以上的弹性 模量处理方案对试验数据处理，获得了材料２０２４一
Ｔ３、３Ａ２１和深冲钢板ＳＴｌ４在反复加载下弹性模量 与等效塑性应变的关系曲线，如图４所示。
大口径焊管JCO成形回弹的影响因素研究
增加；材料弹性模量增加，回弹略有减小；钢管壁厚对回弹影响较大，但是影响随壁厚增加逐渐减小；芯轴直径对开口大小
有明显影响，扩径率则影响相对较小，可以通过芯轴直径和扩径率调整管坯的开口量。
关键词：直缝焊管；卷曲式JCO成形；回弹；开口量
中图分类号:TG 305
文献标志码:粤
文章编号：员园园圆原圆猿猿猿（圆园员9）07原园065原园3
机械工程师
MMEECCHHAANNIICCAALLEENNGGIINNEEEERR
大口径焊管JCO成形回弹的影响因素研究
刘庆才，万学春 (广州铁路职业技术学院，广州 511400)
摘 要：为了提高采用卷曲式JCO工艺成形的大口径直缝焊管质量，研究了管材屈服强度、弹性模量、钢管壁厚、芯轴直
径、钢管公称外径、扩径率等因素与管坯成形后回弹形成的管坯开口的关系。研究发现，随屈服强度的提高，管坯回弹明显
程理论解析模型，未考虑径向应力，认为弯曲过程中应力
中性层、应变中性层始终和几何中面相重合。有研究者运
用弯曲工程理论模型对理想弹塑性板弯曲的回弹问题进
行了研究[6]，经过计算，证明在小曲率纯弯曲情况下(R/t逸
10，R代表弯曲半径，t代表钢板厚度)，可以不考虑中性面
内移的影响，可以合理采用工程分析理论，能够确保分析
Abstract: To improve quality of large diameter longitudinally welded pipe formed by coiled JCO process, this paper
studies on relationship between gap parameters after springback and impact factors including yielding strength, modulus of
板料弯曲中弯裂、回弹、偏移的质量分析
板料弯曲中弯裂、回弹、偏移的质量分析[摘要]如何减小弯曲件的弯裂、回弹、偏移，以控制弯曲件精度和提高弯曲件的质量，一直是弯曲件生产中需要解决的关键问题，本文着重分析了板料弯曲加工中工件发生弯裂、回弹、偏移的原因，阐述了影响板料弯曲的弯裂、回弹、偏移的因素及常用减小弯裂、回弹、偏移的方法。
【关键词】板料；回弹；弯裂；偏移一、前言在板料弯曲过程中容易出现的质量问题主要有：弯裂、回弹、偏移这三种情况，所以在板料冲压弯曲加工的过程当中，如何控制好弯裂、回弹、偏移这三种影响零件精度的现象，是提高零件品质的重要因素，并为降低废品率提高生产效率奠定基础和保障。
二、弯裂和最小弯曲半径的分析在零件弯曲过程当中弯曲件的外层纤维受拉时变形最大，所以最容易断裂而造成废品。
外层纤维纤维拉伸变形的大小，主要决定于弯曲件的弯曲半径即凸模的圆角半径。
弯曲半径越小，则外层纤维拉的越长，为了防止弯裂件的断裂，必须限制弯曲半径，使之大于导致材料开裂之前的临界弯曲半径——最小弯曲半径。
影响最小弯曲半径的因素主要有以下几方面：1、材料的机械性能；塑性好的材料，外层纤维允许变形程度就大，许可的最小弯曲半径就越小，塑性不好的材料，最小弯曲半径就要相应大些。
2、材料的热处理状态：由于冲裁后零件有加工硬化现象，若未经退火就进行弯曲，则最小弯曲半径就应大些，若经过退火后进行弯曲，则最小弯曲半径就可以小些。
3、制件弯曲角的大小：弯曲角如果大于90°，对最小弯曲半径影响不大，弯曲角的大小如果小于90°时，则由于外层纤维拉伸加剧，最小弯曲半径就应该大一些。
4、弯曲线方向：钢板材料经辗压以后得到纤维组织，由于纤维方向性而导致材料机械性能的异向性。
因此，当弯曲线与材料的辗压纤维方向垂直时，材料具有较大的拉伸强度，外缘纤维不易破裂，可具有较小的最小弯曲半径，当弯曲线与材料的辗压纤维方向平行时，则由于拉伸强度较差而容易断裂，最小弯曲半径就不能太小。
中厚板矫直过程中应力中性层位置的变化机理研究
中厚板矫直过程中应力中性层位置的变化机理研究
IV
目录
目
第一章 绪
录
论 ............................................................ 1
1.1 研究背景 ........................................................... 1 1.2 国内外中厚板外辊式矫直机研究概况 ................................... 1 1.2.1 国外中厚板辊式矫直机研究概况 ................................... 1 1.2.2 国内板材辊式矫直机发展概况 ..................................... 3 1.3 中厚板辊式矫直理论的研究进展 ....................................... 3 1.4 本文的研究目的及研究内容 ........................................... 5 1.5 本章小结 ........................................................... 6 第二章 中厚板辊式矫直过程的基本理论 ...................................... 7 2.1 板材弹塑性弯曲的基本概念 ........................................... 7 2.1.1 板材弹塑性弯曲曲率 ............................................. 9 2.1.2 矫直过程中板材的应变、力矩及曲率方程 .......................... 11 2.2 辊式矫直机简介 ..................................................... 14 2.2.1 辊式矫直机工作原理 ............................................ 14 2.2.2 辊式矫直机的分类 .............................................. 15 2.3 辊式矫直机矫直方案简介 ............................................ 15 2.4 板材辊式矫直机压弯模型的建立 ...................................... 16 2.4.1 弯曲挠度与压下量的关系 ........................................ 17 2.4.2 入、出口矫直辊压下量的确定 .................................... 18 2.5 辊式矫直机矫直力的确定 ............................................ 19 2.6 矫直力实例计算及结果分析 .......................................... 21 2.7 本章小结 .......................................................... 22 第三章 应力中性层偏移的理论分析 ......................................... 23 3.1 板材应力中性层偏移分析 ............................................ 23 3.1.1 板材应力中性层偏移的基本理论 .................................. 23 3.1.2 板材应力中性层偏移的分析方法 .................................. 23 3.1.3 应力中性层偏移的理论推导 ...................................... 24 3.2 本章小结 .......................................................... 27 第四章 应力中性层偏移的有限元分析 ....................................... 29 4.1 单个矫直单元的有限元分析 .......................................... 29
冲压工艺考试题库
第一章一。
填空题1 。
冷冲模是利用安装在__________________ 上的__________________ 对材料__________________ ，使__________________ ，从而获得冲件的一种压力加工方法.2 。
因为冷冲压主要是用__________________ 加工成零件，所以又叫板料冲压。
3 。
冷冲压不仅可以加工_____________ 材料，而且还可以加工_____________ 材料。
4 . 冲模是利用压力机对金属或非金属材料加压，使其__________________ 而得到所需要冲件的工艺装备5 。
冷冲压加工获得的零件一般无需进行__________________ 加工，因而是一种节省原材料、能耗少、无__________________ 的加工方法。
6 . 冷冲模按工序组合形式可分为__________________ 和__________________ ，前一种模具在冲压过程中生率低,当生产量大时,一般采用后一种模具，而这种模具又依组合方式分为______________ 、______________ 、__________________ 等组合方式。
7 。
冲模制造的主要特征是__________________ 生产，技术要求__________，精度__________，是__________ 密集型生产。
8 。
冲压生产过程的主要特征是，依靠__________ 完成加工，便于实现__________ 化，生产率很高，操作方便.9 。
冲压件的尺寸稳定，互换性好，是因为其尺寸公差由__________ 来保证。
二. 判断题（正确的打√，错误的打×）1 . 冲模的制造一般是单件小批量生产，因此冲压件也是单件小批量生产.（)2 。
落料和弯曲都属于分离工序，而拉深、翻边则属于变形工序。
（）3 。
复合工序、连续工序、复合—连续工序都属于组合工序. （）4 . 分离工序是指对工件的剪裁和冲裁工序。
管材弯曲中应力中性层位移计算与影响因素分析_贾美慧
摘
要： 为研究管材弯曲成形过程中应力中性层位移及影响因素 ， 基于塑性力学全量理论 ， 分析了管材弯曲的应力应变
规律， 在考虑材料硬化特性和壁厚变化的情况下推导出应力中性层位移的近似计算公式 ， 并利用正交设计法对应力中性 认为相对弯曲半径和硬化指数是影响应力中性层位移最敏感的因素 ， 其它参数无 层位移的影响因素进行了敏感性分析 ， 证明了理论分析的正确性和有效性 ． 显著影响． 通过与数值模拟结果对比 ， 关键词： 管材弯曲； 应力中性层； 正交设计； 敏感性分析 中图分类号： TH386． 3 文献标志码： A 文章编号： 1005－0299 （ 2014 ） 02－0112－05
（ 8）
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管材弯曲变形的主要表现形式是应变中性层 内侧材料受压缩短， 因此切向 外侧材料受拉伸长， 应变为第一主应变， 但是随着塑性变形程度的不 断增强， 管径变小、 外侧壁厚减薄、 内侧壁厚增厚， 管材的三向应变状态越来越明显． 因此管材弯曲 三向应变可描述为 = ln（ 1 + r m sinα） ε θ ρε 2 π（ r －Δr） = r －Δr ln ． ε α = ln r 2 πr t ε t = ln i （ i = 1 ， 2） t Ｒ2 － r2 其中 ρ ε = 槡
第2 期
贾美慧， 等： 管材弯曲中应力中性层位移计算与影响因素分析
· 113·
应力中性层位移近似计算公式， 并结合正交设计 方法对其影响因素进行了敏感性分析， 获得了对 应力中性层影响显著的参数以及影响规律 ．
其中 r m = r －t2 为管材平均半径， 当 dθ 趋于无穷小 dθ dθ sin ≈ ， 时， 因此 2 2 dP θ1 = σ θ1 r m dαdtdθ ． （ 2） 在管材弯曲横截面内， 切向拉应力为第一主 ， ． d P 应力 其合力 θ1 产生的沿圆周方向的分力为 dP α1 = dP θ1 cosα． （ 3） 为描述切向应力 σ θ1 与周向应力 σ α1 之间的 关 dP α1 又可表示为 系， dPα1 = （ dσα1（ Ｒ+rm sinα） －σα1 rm sinαdα） dtdθ． （ 4 ） （ 3） 、 （ 4 ） 可得 联立式（ 2 ） 、 dσ α1 r cosα = m （ σ +σ ） ． dα Ｒ +r m sinα α1 θ1 （ 5）
宽板弯曲应变中性层内移及板厚变薄规律的探讨
宽板弯曲应变中性层内移及板厚变薄规律的探讨胡一博;程培元;朱兴元【摘要】利用数值模拟方法对宽板V形弯曲过程进行研究,确定了相对弯曲半径对应变中性层位置以及变薄系数的影响.结果表明:随着弯曲过程的进行,相对弯曲半径减小,应变中性层内移系数与相对弯曲半径符合指数函数模型,变薄系数与相对弯曲半径符合指数函数模型.【期刊名称】《锻压装备与制造技术》【年(卷),期】2016(051)002【总页数】4页(P88-91)【关键词】宽板弯曲;应变中性层;数值模拟;变薄系数【作者】胡一博;程培元;朱兴元【作者单位】武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉430070【正文语种】中文【中图分类】TG386.3+1弯曲成形工艺中，在弯曲力矩的作用下，板材产生变形。
在板材变形区域内，其内层切向受到压应力作用，相应产生压应变；外层切向受到拉应力作用，产生拉应变；而板材的变形又具有连续性，所以，板料中间必有一个切向应变为零的层面，即应变中性层[1]。
长期实践证明，宽板弯曲过程中，板厚度会不断变薄[2]。
因此，在确定弯曲毛坯展开尺寸时，就必须考虑应变中性层内移以及变薄量带来的影响[3-4]。
本文通过研究宽板的V形弯曲来分析应变中性层内移以及变薄系数随着相对弯曲半径的变化规律。
常用的研究方法有解析方法、数值方法和实验方法。
笔者通过数值方法对宽板V形弯曲过程中应变中性层以及变薄系数的变化进行定量分析，得出了一些规律。
1.1 有限元模型建立宽板弯曲变形时，当弯曲件在宽度方向的尺寸远大于其厚度时，板料宽度方向的变形可近似为零，此时宽板弯曲问题可以简化为平面应变问题[5]。
采用有限元软件DEFORM-2D对成形过程进行模拟。
有限元模型如图1所示。
1.2 有限元分析模拟条件影响宽板弯曲应变中性层位置和板厚的因素主要是相对弯曲半径r/t。
弯曲件回弹主要影响因素研究_王洪芬
第25卷第3期吉林工程技术师范学院学报 V o l 125N o 132009年3月Journa l of J ilin T eache rs Instit ute o f Eng i nee ri ng and T echno l ogyM ar 12009收稿日期:2008-02-27作者简介:王洪芬(1980- ),女,吉林德惠人,吉林工程技术师范学院机电工程学院助教,主要从事机械制造及冲压模具设计教学研究。
弯曲件回弹主要影响因素研究王洪芬1,陶忠祥2(1.吉林工程技术师范学院机电工程学院,吉林长春130052;2.空军航空大学航空机械工程系,吉林长春130022)[摘 要]板料成形过程中普遍存在着回弹问题,特别在弯曲和浅拉深过程中回弹现象更严重,在板料成形领域,回弹已成为模具设计中的关键问题。
本文旨在浅析板料成形过程中弯曲件的回弹现象,研究影响回弹的主要因素。
[关键词]弯曲件;回弹;影响因素[中图分类号]TH 16 [文献标识码]A [文章编号]1009-9042(2009)03-0064-03Study on theM ain I nfluence Factors of Spring Back in Bending PartsWANG H ong -fen 1,TAO Zhong-x iang2(1.Co llege of E lectro m echanical Engineer in g,J ilin T eachers Institute of Eng i neering and T echnology,Changchun J ili n 130052,China ;2.D e p art m ent of A vi a tionM echanical Eng i neering ,A viation Un i vers it y of A ir Force ,Changchun J ilin 130022,Ch i na)Abstract :Spring back ex ists w ide l y i n sheet m eta l for m ing processes ,and particularly in ben -ding and sha llo w dra w ing process .It has been the key prob le m of mould desi g n i n the fie l d o fsheetm etal for m i n g .Through the research on the pheno m enon o f spri n g back i n sheet m etal for m ing processes ,t h is paper d iscussed the m a i n infl u ence factors o f spri n g back i n bending parts .Key w ords :bend i n g parts ;spring back;i n fl u ence factors板料成形过程中普遍存在着回弹问题,特别在弯曲和浅拉深过程中回弹现象更严重,在板料成形领域,回弹已成为模具设计中要考虑的关键问题,由于回弹的存在,卸载后零件的形状尺寸与模具表面的形状尺寸不能完全符合,零件的尺寸精度达不到设计要求,对生产效率造成极大的影响,所以有必要对其进行深入的研究和有效的控制。
非对称截面梁纯弯曲中性层偏移理论解析
非对称截面梁纯弯曲中性层偏移理论解析殷璟;梁荣【摘要】非对称截面梁纯弯曲时几何中心层与应变中性层不重合，传统弯曲回弹理论分析方法无法准确计算应变中性层位置，使非对称截面梁弯曲零件的展开弧长和弯曲回弹后的曲率计算出现显著偏差。
小曲率平面弯曲弹复理论在任意截面梁平面弯曲情况解析分析中具有独特优势。
以槽钢纯弯曲为例，通过小曲率平面弯曲弹复理论计算非对称截面梁纯弯曲时的应变中性层及弯曲回弹后的曲率，并与实验数据相比较，结果较为吻合，可以达到精密加工的精度要求。
通过对槽钢纯弯曲时中性层偏移率的分析可知，中性层相对偏移率与截面几何特征、材料性能、初始曲率、弯曲曲率等因素紧密相关，且均为非线性关系。
该理论分析结果对非对称截面型钢的精确弯曲和矫直具有重要的工程应用价值。
%The geometric center layer of the asymmetrical cross⁃section beam doesn′t coincide with the strain neutral layer under pure bending.The exact place of strain neutral layer can′t be accurately calculated by u tilizing the traditionaltheory.Therefore,the calculation of the asymmetrical cross-section beam bending parts′expansion arc length and the curvature after pure bending spring back appear significant deviation.The spring back theory of small curvature plane bending has unique advantages in the analytical analysisof any cross⁃section beam plane bending.As an example,the pure bending of channel steel is studied to calculate the strain neutral layer and the curvature after spring back by utilizing the spring back theory of small curvature plane bending.The theoretical calculation results are consentaneous compared with the experimental data. The calculationaccuracy can achieve the accuracy requirement of precision machining.The analysis results of the channel steel pure bending show that the relative offset rate of neutral layer is closely related with the cross⁃section geometry features,the material properties,the initial curvature and bending curvature. All of them have non⁃linear relationship. The theoretical results have important engineering value in the precise bending and straightening of asymmetric cross⁃section steels.【期刊名称】《燕山大学学报》【年(卷),期】2016(040)005【总页数】7页(P413-418,425)【关键词】非对称截面;纯弯曲;中性层;槽钢;中性层相对偏移率【作者】殷璟;梁荣【作者单位】宁波工程学院杭州湾汽车学院，浙江宁波315000;宁波工程学院杭州湾汽车学院，浙江宁波315000【正文语种】中文【中图分类】TG301非对称截面梁在平面弯曲时最显著的特点是应变中性层与几何中心层不重合，以应变中性层位于截面几何中心层推导出的弧长展开公式计算弯曲梁的长度会导致不小的偏差[1]，但由于长期以来我国的工业生产都较为粗放，弯曲零件常留有较大的二次切割余量，因此，该现象很难被发现，未引起相关工程技术人员的重视。
宽板U形弯曲理论及实验研究
燕山大学硕士学位论文宽板U形弯曲理论及实验研究姓名：周明博申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：官英平20070501 摘要摘要板材弯曲成形是将板材弯成一定形状和角度的冲压成形方法，是板料冲压中常见的加工方法之一，应用十分广泛。
由于弯曲件的厚度、轮廓尺寸的范围很大，。
形状与精度 笠灿泻艽笄 穑 虼嗽谏 杏τ玫弯曲工艺方法很多，如Ｖ形件、ｕ形件以及其它复杂形状的零件的弯曲。
板材弯曲成形过程中，由于卸载后回弹的存在，严重影响了弯曲件成形精度。
回弹与模具及弯曲件的几何形状、尺寸、板料的性能以及工况参数等密切相关，因此回弹问题十分复杂，对其进行有效的预测和控制是提高弯曲件精度的关键。
本文以板材ｕ形弯曲为研究对象，通过理论分析和实验方法，对影响弯曲件回弹的主要因素进行了研究。
分析并推导了板材ｕ形自由弯曲和带压边力弯曲时弯曲力、弯曲行程之间的关系，得到了弯曲回弹的理论计算公式，并与实验数据进行了比较，对理论与实验产生的误差进行了分析；利用基于ＬａｂＶＩＥＷ的便携式数据采集系统进行了材料性能参数的测试实验：利用ｕ形件弯曲实验系统进行了ｕ形件自由弯曲和带压边力弯曲实验；分析了材料性能、板料厚度、模具尺寸、压边力以及摩擦等对回弹的影响规律，并确定选择合理的对象已达到预期的目的，对ｕ形件弯曲进行工艺制订和模具设计，对后续ｕ形件弯曲成形的智能化控制研究具有一定的指导意义。
关键词ｕ形弯曲；板材成形；理论与实验研究；回弹；数据采集系统些生奎兰三兰堡兰兰堡笙茎ＡｂｓｔｒａｃｔＳｈｅｅｔｂｅｎｄｆｏｒｍｉｎｇｉｓｏｎｅｏｆｍｏｒｅｕｓｅｄｃｏｍｍｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｗｈｉｃｈｔｕｒｎｓｔｈｅｓｈｅｅｔｉｎｔｏｃｅｒｔａｉｎｓｈａｐｅａｎｄａｎｇｌｅ．Ａｓｔｈｉｃｋｎｅｓｓａｎｄｏｖｅｒａｌｌｓｉｚｅｓｃｏｐｅｏｆｗｏｒｋｐｉｅｃｅｉｓｖｅｒｙｂｉｇ，ｔｈｅｓｈａｐｅａｎｄｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｗｏｒｋｐｉｅｃｅａｌｓｏｅｘｉｓｔｖｅｒｙｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅｔｈｅｒｅａｌｅｍａｎｙｂｅｎｄｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｍｅｔｈｏｄｓｉｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｆｏｒｅｘａｍｐｌｅ，Ｖ－ｂｅｎｄｉｎｇ，Ｕ—ｂｅｎｄｉｎｇａｎｄｏｔｈｅｒｃｏｍｐｌｅｘｓｈａｐｅｂｅｎｄｉｎｇｅｔｅ．Ｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｏｆｓｐｒｉｎｇｂａｃｋｉｎｆｌｕｅｎｃｅｔｈｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｗｏｒｋｐｉｅｃｅｓｅｒｉｏｕｓｌｙｄｕｒｉｎｇｔｈｅｓｈｅｅｔｂｅｎｄｉｎｇｆｏｒｍｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ．Ｓｐｒｉｎｇｂａｃｋｉｎｍａｔｔｅｒｏｆｍｏｕｌｄ、ｔｈｅｓｈａｐｅａｎｄｓｉｚｅｏｆｗｏｒｋｐｉｅｃｅ、ｍａｔｅｒｉａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｈｅｅｔａｎｄｐａｒａｍｅｔｅｒｏｆｏｔｈｅｒｓ，ｓｏｓｐｎｎｇｂａｃｋｉｓｖｅｒｙｃｏｍｐｌｅｘａｎｄｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｏ，ｆｏｒｅｃａｓｔａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｉｔｉｓｔｈｅｋｅｙｏｆｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｗｏｒｋｐｉｅｃｅ．ＴｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｈａｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｏｆｂｅｎｄｉｎｇｓｐｒｉｎｇｂａｃｋｌｏｏｋｉｎｇｔｈｅｓｈｅｅｔＵ－ｂｅｎｄｆｏｒｍｉｎｇａｓｔｈｅｏｂｊｅｃｔｏｆｓｔｕｄｙｔｈｒｏｕ曲ｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｂｅｎｄｉｎｇｆｏｒｃｅａｎｄｂｅｎｄｉｎｇｓｔｏｋｅａｎｄｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａｏｆｂｅｎｄｉｎｇｓｐｒｉｎｇｂａｃｋｈａｓｂｅｅｎａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｔｈｅｉｎｆｅｒｒｅｄ；ＵｓｉｎｇｔｈｅｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｏｎｓｙｓｔｅｍｂａｓｉｎｇｏｎＬａｂＶｌＥＷｈａｓｃａｒｒｉｅｄｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｐａｒａｍｅｔｅｒｔｅｓｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ；ＵｓｉｎｇｔｈｅＵ－ｂｅｎｄｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｙｓｔｅｍｈａｓｃａｒｄｅｄｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆＵｆｒｅｅｂｅｎｄｉｎｇａｎｄＵｄｒａｗｂｅｎｄｉｎｇ；Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｒｕｌｅｏｆｓｐｒｉｎｇｂａｃｋａｂｏｕｔｍａｔｅｒｉａｌｔｈｉｃｋｎｅｓｓ，ｔｈｅｍｏｌｄｓｉｚｅ，ｔｈｅｗｅｌｌａｓｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ。
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5 5. 4987 5. 4836 0. 01511 5. 499 2. 409
89. 0
4 4. 4981 4. 47969 0. 01845 4. 498 1. 965
94. 6
3 3. 4970 3. 47333 0. 02367 3. 497 1. 517 104. 0
σs
2
1 +R 1 +R 1 +2R
Dεθ
(10)
B=
2
1+R 1 +R 1 +2R
D
令公式 (5) 等于公式 (10), 可得弹塑性交界 处 (即 C 处) 应变为 :
εθc
=± E
A -
1 - μ2 1 - μ2 B
(1 1)
设中性层内 、 外侧弹塑性交界处曲率半径分别为 ρc1
和 ρc2 , 则 :
ε2θ -
1
2R +R
εθερ
+ε2ρ
(3)
第2期
官英平等 :中性层内移对弯曲回弹的影响
27
3. 4 平面应力状态的等效应力
– σ=
σ2θ -
1
2R +R
σθσz
+σ2z
(4)
式中 ———分别为切向应力和宽度方向应力
εθ、 ερ———分别为切向应变和径向应变
2 2. 4944 2. 4613 0. 03301 2. 461 1. 061 122. 6
1 1. 4856 1. 4310 0. 0545 1. 431 0. 584 178. 3
第 32 卷 第 2 期 Vo l. 32 No. 2
锻压技术
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY
第 32 卷 第 2 期 Vo l. 32 No. 2
锻压技术
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY
2007 年 4 月 A pr. 2007
中性层内移对弯曲回弹的影响 *
官英平** , 张 庆 , 赵 军
(燕山大学 机械工程学院 , 河北 秦皇岛 066004)
摘要 :板料在弯曲过程中 , 由于存在弹性 变形 , 卸载 后 , 弹性变 形必然 影响到 板料的 回弹 。 传统 理论 在分析 回弹 时 , 没有考虑应变中性层内移对回弹的影响 。 本文根据弹塑性弯曲理论 , 在考虑硬化和各向异性的条件下 , 通过对 宽板弯曲应力应变分析 , 推导出了回弹角的近似计算公式 , 并讨论了中性层的内移对回弹的影响 。 关键词 :应变中性层 ;内移 ;弯曲 ;回弹 中图分类号 :TG301 文 献标识码 :A 文章编号 :1000-3940 (2007) 02-0026-03
ρc1 =ρ0 EXP
-
A E-
1 - μ2 B 1 - μ2
ρc1 ≤ρ0
ρc2 =ρ0 EXP
A 1 - μ2 E - B 1 - μ2
ρc2 ≥ ρ0
(12)
式中 ρ0 ———中性层曲率半径 ,
且
ρ0 =ln
t R0
[ 1]
/r
R0 、 r ———分别为弯曲件外半径和内半径 。
4. 2 弯曲力矩
Abstract:There exists the elastic deformatio n during the pro cess of sheet bending , and it will influence the springback of sheet after unloading . Traditional theory has no t considered the influence o f the neutral layer inside displacement on bending springback w hen analyzing the springback. According to the elasto-plasticity bending theo ry , an approximate calculation formula of springback angle was educed and the influence of neutral layer inside displacement to bending springback was discussed through analy zing the stress-strain of w ide sheet bending considering the hardening and aeo lotropic condition. Keywords:strain neutral laye r ;inside displacement ;bending ;spring back
2. Schoo l o f M echanical Enginee ring , Jiang su U niversity , Z henjiang 212013 , China)
Abstract:Due to the requirements to save the ener gy and to reduce the tail g as in automobile , making g ood use of forming techno log ies in the tailor-welded blanks (T W Bs) beco me s mo re and mo re impor tant. T he tailo r-w elded blanks with differ ent thickness draw n into square cup we re taken as an ex am ple and the hy dro-fo rming draw ing process wa s numerically simulated with sheet for ming softw are DY NA FO RM by contrast to conventio nal dr awing . T he co nclusio ns show that different tendencies of weld-line mov eme nt occur in different po sitions o f square cups , and the maximal weldline mov eme nt o ccurs in the bo ttom center during the conventio nal drawing w hile it o ccur s in the jamb wall during the hy dro-fo rming . M eanwhile , hig h-g rade pro ducts with small w eld-line movement and small reductio n in slab thickness can be gained when the oil pre ssure is increased. Keywords:tailor-welded blanks ;hy dro-fo rming ;nume rical simulatio n;weld-line movement
ερ = 1 E
σρ- μ(σθ +σz)
(1)
εz
=
1 E
σz - μσθ+σρ
3. 2 塑性变形流动方程[ 1]
εθ =
–ε –σ
σθ -
1
R +R
σρ +σz
ερ
=
–ε –σ
σρ -
R 1 +R
σθ +σz
(2)
εz
=
–ε –σ
σz -
1
R +R
σθ +σρ
3. 3 等效应变
–ε= 1 +R 1 +2R
Numerical simulation of hydro-forming of tailor welded blanks
WANG Jian-min1 , ZHAO Yan1 , JIANG Yin-fang2 , WU Li-bo2 , CHEN Dian-jian1 (1. Schoo l o f M aterial Science and Enginee ring , Jiang su U niversity , Z henjiang 212013 , China ;
式 (4) 得 :
– ε=
2(1 +R) 1 +2R
εθ
(8)
– σ=
1 +2R 1 +R
σθ
(9)
图 1 为板料弯曲示意图 。 板料弯曲初期只产生弹
性变形 , 应力应变关系服从式 (1) 和式 (9)。随着
变形程度的增加 , 材料内外表面首先进入塑性状态 ,
然后向内部扩展 。此时材料处于弹塑性变形状态 。设
30 30. 49996 30. 4972 0. 00273
23. 127 13. 732
68. 4
20 20. 4999 20. 4958 0. 00406 15. 582
9. 095 71. 3
15 15. 4998 15. 4945 0. 00537 11. 878
6. 843 73. 6
10 10. 4996 10. 4917 0. 00793 10. 500
Influence of neutral layer inside displacement on bending springback
GUAN Ying-ping, ZHANG Qing, ZHAO Jun (Colleg e of M echanica l of Engineering , Y anshan U niver sity , Q inhuangdao 066004, China)