板料回弹机理及控制
板料成形回弹特征及其控制技术
中很 难 有效 克 服 的 成形 缺 陷 之 一 ． 接 触压 力 的消 除 而 自动 释 放 掉 ．回 模拟精度虽然不高 ．但计算速度很
它 不 仅 降 低 了产 品 质 量 和 生 产 效 弹 的 驱动 力 一 般 是朝 着 板 料 原 始形 快 ．可 以为 模 具在 设 计 阶段 提 供 一 率 ．还 制约 了 自动 化装 配 生产 线 的 状 变形 。 因此 ．冲压 成 形 中的最 终 个 定 性 的参考 方案 。Ｔ Ｃ． ｕ 学 ． Ｈｓ 等 实 施 ．是 我 国 汽 车 制造 工 业 中亟 待 产 品形 状 不 但依 赖 于 凹模 形状 ．而 者采 用隐式Ｔ （ｏａ Ｌ ｇａ ｇａ Ｌ Ｔ ｔｌ ａ ｒ ｎ ｉｎ）
回弹 是 板 材 冲压 成 形 过 程 的 主 致使 板 料 产 生 很 大 的弹 性 应 变 能
要 缺 陷 之一 ．严 重 影 响着 成 形 件 的 在 模 具 与板 料 动 态 接触 过 程 中存 在 程 ．并应 用该 算法模 拟 了３ 复 杂冲 个
成 形 质量 和 尺 寸精 度 ．是 实 际工 艺 于板 料 中 的这 种 弹 性应 变 能 会 随 着 压件 的卸 载 回 弹过 程 ，这种 算 法 的
解决 的关键性问题 。
且 依 赖 于 成 形后 存 储 在 板 料 中 的弹 算法 ．引入 Ｈｉ－ 次 方屈 服 函数模拟 ｌ ｌ
板料折弯回弹产生的原因
板料折弯回弹产生的原因
在弯曲的过程中,影响回弹的因素很多,其中主要有以下几个方面:
( 1 ).材料的机械性能材料的屈服极限σ s 越高、弹性模量E 越小,弯曲变形的回弹也越大。
( 2 )相对弯曲半径r / t 相对弯曲半径r / t 越小,则回弹值越小。
因为相对弯曲半径越小,变形程度越大。
反之,相对弯曲半径越大,则回弹值越大。
这就是曲率半径很大的弯曲件不易弯曲成形的原因。
( 3 )弯曲中心角α 弯曲中心角α 越大,表示变形区的长度越大,回弹的积累值越大,因此弯曲中心角的回弹越大,但对曲率半径的回弹没有影响。
( 4 )模具间隙弯曲模具的间隙越大,回弹也越大。
所以,板料厚度的误差越大,回弹值越不稳定。
( 5 )弯曲件的形状弯曲件的几何形状对回弹值有较大的影响。
比如,U形件比V形件的回弹要小些,这是因为U形件的底部在弯曲过程中有拉伸变形的成分,故回弹要小些。
( 6 )弯曲力弯曲力的大小不同,回弹值也有所不同。
校正弯曲时回弹较小,因为校正弯曲时校正力比自由弯曲时的弯曲力大很多,使变形区的应力与应变状态与自由弯曲时有所不同。
板料弯曲回弹分析与控制
Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎｄ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｂｅ Ｓ ｈｅ ｅ ｔ Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｓ
板料弯曲回弹及工艺控制
板料弯曲回弹及工艺控制板料在弯曲过程中，产生塑性变形的同时会产生弹性变形。
当工件弯曲后去除外力时，会立即发生弹性变形的恢复，结果使弯曲件的角度和弯曲半径发生变化，与模具相应形状不一致，即产生回弹。
回弹是弯曲成形过程的主要缺陷，它的存在造成零件的成形精度差，显著地增加了试、修模工作量和成形后的校正工作量，故在冲压生产中，掌握回弹规律非常重要。
如果在设计模具前，能准确掌握材料的回弹规律及回弹值大小，设计模具时可预先在模具结构及工作部分尺寸上采取措施，试冲后即使尺寸精度有所差异，其修正工作量也不会太大，这不仅可以缩短模具制造周期，而且有利于模具成本的降低及弯曲件精度的提高。
1 弯曲回弹的表现形式弯曲回弹的表现形式有下列二个方面(如图1所示)：(a) 弯曲半径增加：卸载前板料的内半径r (与凸模的半径吻合)，在卸载后增加至r0，半径的增量为△r二r0一r(b) 弯曲件角度增大：卸荷前板料的弯曲角为α(与凸模的顶角吻合)，在卸荷后增大到α0，角度增量为△α=α0一α图1 回弹导致弯曲角和弯曲半径变化2 弯曲回弹产生的原因弯曲回弹的主要原因是由于材料弹性变形所引起的。
板料弯曲时，内层受压应力，外层受拉应力。
弹塑性弯曲时，这两种应力尽管超过屈服应力，但实际上从拉应力过渡到压应力时，中间总会有一段应力小于屈服应力的弹性变形区。
由于弹性变形区的存在，弯曲卸载后工件必然产生回弹。
在相对弯曲半径较大时，弹性变形区占的比重大，回弹尤其显著。
回弹是由于在板厚方向应力或应变分布不均匀而引起的。
这种应力和应变的不均匀分布是弯曲的特点，对于只施加弯矩的弯曲方式，要有效减少回弹是困难的。
为了使回弹减小，应尽量使板厚断面内的应力和应变分布均匀，为此可采取在纵向纤维方向对板料进行拉伸或压缩的方法，也可采用在板厚方向施加强压的方法。
在沿板的长度方向单纯拉伸变形的场合，除去外力后，由于在整个板厚断面内变形的恢复是均匀的，所以不会发生形状的变化。
回弹法的原理
回弹法的原理
回弹法是一种常见的材料力学测试方法，用于测定材料的硬度和弹性模量。
这
种测试方法通过将一个小球或钢珠投射到材料表面，然后测量其反弹高度或反弹速度来评估材料的性能。
回弹法广泛应用于金属、塑料、橡胶等材料的硬度测试中，具有简单、快速、经济的特点，因此备受青睐。
回弹法的原理基于能量守恒定律和动量守恒定律。
当小球或钢珠以一定速度撞
击材料表面时，其动能会转化为形变能和热能，使得材料表面产生塑性变形。
随后，小球或钢珠会反弹，并且根据其反弹高度或反弹速度，可以推断材料的硬度和弹性模量。
在进行回弹法测试时，需要考虑多种因素对测试结果的影响。
首先，小球或钢
珠的质量和材料表面的光洁度会影响测试结果的准确性。
其次，撞击速度和角度也会对测试结果产生影响，因此需要严格控制测试条件。
此外，材料的厚度和形状也会对测试结果产生影响，因此需要在测试过程中进行修正。
回弹法的原理简单清晰，但在实际应用中需要注意一些问题。
首先，需要选择
合适的小球或钢珠，以确保测试结果的准确性。
其次，测试过程中需要严格控制撞击速度和角度，避免外界因素对测试结果的干扰。
最后，需要根据材料的特性进行修正，以获得更加准确的测试结果。
总之，回弹法作为一种简单、快速、经济的材料力学测试方法，具有广泛的应
用前景。
通过深入理解回弹法的原理，合理选择测试条件，并注意测试过程中的细节问题，可以获得准确可靠的测试结果，为材料的性能评估提供重要参考。
以上就是关于回弹法的原理的相关内容，希望对您有所帮助。
解决板料冲压回弹的工艺措施
解决板料冲压回弹的工艺措施回弹是板料成形过程中，当外载荷卸除之后，其形状和尺寸都发生与加载时变形方向相反变化的现象。
回弹影响了工件的加工精度和表面质量。
解决的工艺措施为：1、校正弯曲校正弯曲力将使冲压力集中在弯曲变形区，迫使内层金属受挤压，被校正后，内外层都被伸长，卸载后挤压两区的回弹趋势相抵可以减小回弹。
2、热处理在弯曲前进行退火，降低其硬度和屈服应力可减小回弹，同时也降低了弯曲力，弯曲后再淬硬。
3、过度弯曲弯曲生产中，由于弹性恢复，板料的变形角度及半径会变大，可以采用板料变形程度超出理论变形程度的方式来减小回弹。
4、热弯采用加热弯曲，选择合适温度，材料有足够的时间软化，可以减小回弹量。
5、拉弯该方法是在板料弯曲的同时施加切向拉力，改变板料内部的应力状态和分布情况，让整个断面处于塑性拉伸变形范围内，这些卸载后，内外层的回弹趋势相互抵消，减小了回弹。
6、局部压缩局部压缩工艺是通过减薄外侧板料的厚度来增加外侧板料的长度，使内外层的回弹趋势相互抵消。
7、多次弯曲将弯曲成形分成多次来进行，以消除回弹。
8、内侧圆角钝化从弯曲部位的内侧进行压缩，以消除回弹。
当板形U形弯曲时，由于两侧对称弯曲，采用这种方法效果比较好。
9、变整体拉延成为部分弯曲成形将零件一部分采用弯曲成形后再通过拉延成形以减少回弹。
这种方法对二维形状简单的产品有效。
10、控制残余应力拉延时在工具的表面增加局部的凸包形状，在后道工序时再消除增加的形状，使材料内的残余应力平衡发生变化，以消除回弹。
11、负回弹在加工工具表面时，设法使板料产生负向回弹。
上模返回后，制件通过回弹而达到要求的形状。
12、电磁法利用电磁脉冲冲击材料表面，可以纠正由于回弹造成的形状和尺寸误差。
(紫焰)本文来源锌钢百叶窗:。
板材与型材弯曲回弹控制原理与方法
板材与型材弯曲回弹控制原理与方法
在机械制造和建筑行业中，板材与型材的弯曲加工是非常常见的操作。
而在弯曲完成后，材料往往会出现一定的回弹现象，导致加工精度受到影响。
因此，如何控制弯曲回弹，提高加工精度成为了重要的问题。
一、弯曲回弹原理
当一段材料被弯曲后，由于材料内部的分子结构发生了变化，使得材料内部存在的应力分布也发生了改变。
在材料恢复到原始状态之前，这些应力将继续作用于材料，导致弯曲回弹现象的发生。
二、弯曲回弹控制方法
1. 选择合适的弯曲工艺
选择合适的弯曲工艺是减少弯曲回弹的关键。
常用的弯曲工艺包括冷弯、热弯和滚弯等。
冷弯工艺的回弹最大，而热弯和滚弯工艺则可以减少回弹。
2. 适当增加弯曲角度
在弯曲时，适当增加弯曲角度可有效减少回弹。
但是过分增加弯曲角度会导致破坏材料。
3. 采用预压弯曲方法
预压弯曲方法是指在正式弯曲前先对材料进行一定的预压弯曲，以减小材料内部应力分布的差异，从而减少回弹。
但是预压弯曲方法要求对材料和弯曲机具有更高的要求。
4. 加工后热处理
通过加工后热处理，可以改变材料内部的分子结构，从而减少回弹。
但是加工后热处理时间和温度的控制需要非常精准。
三、结论
以上是板材与型材弯曲回弹控制原理与方法的介绍。
在实际生产中，需要综合考虑材料的性质、弯曲工艺的选择、弯曲角度的控制、预压弯曲和加工后热处理等因素，以减少回弹现象，提高加工精度。
混凝土回弹仪原理
混凝土回弹仪原理
混凝土回弹仪是一种常用的混凝土质量检测设备，用于评估混凝土的强度。
其工作原理是基于弹性反射的原理。
混凝土回弹仪由一个重锤和一个测量仪器组成。
首先，重锤由固定在一定高度上的机械系统控制释放，并以一定速度击打在混凝土表面上。
当重锤反弹后，测量仪器会测量重锤的反弹能量或反弹速度，并将其转化为混凝土的回弹指数。
混凝土的回弹指数反映了混凝土的强度。
当混凝土强度较高时，其回弹指数较大；当混凝土强度较低时，其回弹指数较小。
这是因为混凝土强度越高，其抗压能力越强，重锤撞击后的反弹能量也越大。
然而，混凝土的回弹指数仅能提供一个相对的强度评估，无法准确测定混凝土的精确强度数值。
因此，在混凝土回弹测试中，通常需要使用标准曲线或经验关系将回弹指数转换为混凝土的强度等级或强度数值。
总的来说，混凝土回弹仪利用重锤的击打和反弹来评估混凝土的强度，通过测量重锤的反弹能量或反弹速度来计算混凝土的回弹指数，从而提供一个相对的混凝土强度评估。
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板料回弹机理及控制
[摘要] 拉弯工艺是型材弯曲成形的重要方法,它可以有效减少回弹,达到提高成形精度的目的。
因此,在飞机、汽车弯曲件成形中得到了广泛的应用。
拉弯卸载后的回弹控制是影响成形精度的主要因素。
拉弯成形过程中,材料受力状态复杂,同时受材料物性参数、摩擦条件等因素的影响,拉弯成形回弹预测很困难。
本文以板料为研究对象,首先介绍了板料拉弯成型回弹现象,在此基础上讨论了回弹机理的研究以及控制回弹的方法。
介绍了弹塑性力学的初始屈服条件、基本法则,其中包括流动法则和强化法则。
在此基础上以各向同性硬化法则的材料为例推导了应力应变增量关系。
本文的工作为提高汽车和飞机拉弯件的质量和促进工装的数字化设计提供了一合理有效的方法。
[关键词] 拉弯成形弯曲回弹
1、板料回弹现象
回弹是卸载过程产生的反向弹性变形(如图1所示),是板料冲压成形过程中存在的一种普遍现象。
在弯曲和拉深过程中,回弹现象尤为严重,对零件的尺寸精度、生产效率和经济效益产生极大的影响。
图1板料弯曲实例说明回弹现象
2、回弹机理研究
板料在外加弯曲力矩M 的作用下,首先发生弹性弯曲变形,在弹性弯曲阶段,对弯曲半径很大,板料内弯曲半径与凸模圆角半径不相重合,板料变形很小。
在弯曲变形区内,板料弯曲内侧(靠近凸模一边)的材料受到压缩而缩短,应力状态是单向受压,见图2。
板料弯曲外侧(靠近凹模的一边)受拉而伸长,应力状态是单向受拉。
弯曲内、外表面到中心,其缩短与伸长的程度逐渐变小,在缩短与伸长的两个变形区之间,有一纤维层长度始终不变即应变为零,称为应变中性层。
同样,在拉应力向压应力过渡之间,存在一个切向应力为零的应力层,称为应力中性层。
在一般情况下可认为两个不同性质的中性层重合在一起,简称为中性层。
图2 板料弯曲应力图
随着弯矩的增加,板料弯曲变形增大,板料内、外表层金属先达到屈服极限,板料开始由弹性变形阶段转入弹塑性变形阶段,其应力分布随着弯矩的不断增加,塑性变形区由表层向内扩展,板料中间的弹性变形区逐渐变小,最后整个断面进入塑性状态。
图2中第二副图显示了反向加了弯矩M 所产生的应力变化图。
第三副图显示的是残余应力图,也即是能产生回弹的应力。
弯曲回弹的主要原因是由于材料弹性变形所起的。
板料弯曲时,内层受压应力,外层受拉应力。
弹塑性弯曲时,这两种应力尽管超过屈服应力。
但实际上从拉应力过渡到压应力时,中间总会
有一段应力小于屈服应力的弹性变形区,由于弹性区的存在,弯曲卸载后工件必然产生回弹。
在相对弯曲半径较大时,弹性变形区占的比重大,这种回弹尤为显著。
为了能直观地说明回弹,我们引入回弹量的公式。
如图3 所示是卸载前后弯曲毛坯的尺寸变化。
图3 板料弯曲应力图
回弹是弯曲卸载过程产生的反向弹性变形,板料回弹的经典计算公式为:
(1)
式中:—曲率变化量;
—卸载前的曲率半径;
—卸载前的曲率半径;
—弯矩;
—弹性模量;
—弯曲毛坯断面的惯性矩;
—泊松比;
—回弹前板内弯矩。
对上式整理,可以得到卸载前后曲率半径之间的关系式:
(2)
由(2)式各参数之间的关系可知,卸载前后弯曲毛坯曲率半径的差值,即回弹量,决定于弯矩M 、毛坯横断面形状的惯性矩I 、材料的弹性模量E 和弯曲变形的曲率半径ρ。
卸载前作用于毛坯的弯矩M 越大,弯曲的曲率半径ρ越大,材料的弹性模量E越小,回弹量越大。
如果弯曲件的两侧有两个直臂部分存在,卸载时发生的回弹现象也会表现为两个直臂之间角度的变化。
在卸载中发生弹复现象时,弯曲毛坯的中性层的长度是不变的。
因此
(3)
式中:和—卸载前后的曲率半径;
和—卸载前后的角度。
由(3.3)式得
(4)
(5)
在实际的操作中,为了保证压弯件的角度,设计压制模具时应考虑使上下模具的角度。
由于影响回弹角大小的因素较多,准确计算它的大小十分困难,通常是参考一些经验数据。
3、控制回弹的方法
(1) 弯曲成形中的回弹控制
在弯曲成形中传统的回弹控制方法有:拉弯法、加压矫正法、模具补偿法、过弯曲法等,根据零件形状和弯曲工艺的不同可选用不同的方法来控制回弹。
模具补偿法和过弯曲法是两种基本的回弹控制方法,前者适用于模具弯曲(闭式弯曲),后者适用于自由弯曲。
对于曲率非常小的弯曲件,由于其塑性变形不充分,回弹较大,单纯模具补偿难以实施,一般要采用拉弯法和模具补偿法联合作用来控制回弹。
对于局部曲率很大的弯曲件,理论预测精度较差,实际生产中一般采用局部加压矫正的方法来控制回弹[1]。
模具补偿法和过弯曲法作为回弹控制方法的基本方法有较强的理论基础,许多学者对其进行了深入的研究。
余同希讨论了柱形弯曲回弹的模具补偿算法,王晓林进一步对非圆弧弯曲回弹的模具补偿算法进行了研究。
这些研究建立在纯理论计算或数值模拟基础之上,具有速度快、成本低的特点,取得了一定的效果。
但从目前情况来看,回弹的理论预测精度较差,必须辅以适当的工艺试验才能得到较为满意的结果。
(2) 复杂拉延成形中的回弹控制
以往对于复杂拉延成形件的回弹控制问题研究的不多,工程实际中通常基于经验和反复试验来减小或消除回弹的影响。
90 年代以来,随着拉延成形中起皱和拉裂问题逐步得到解决,回弹控制问题逐渐上升为研究的重点,另外板料冲压CAE 仿真技术的不断完善也为回弹控制研究提供了必要的基础。
复杂拉延成形件的回弹控制一般从两方面入手:一是通过改变成形过程边界条件,如毛料形状、压边力、模具圆角、摩擦状态等因素来减小回弹,这一类方法可统称为工艺控制法;另一途径是在特定工艺条件下预测或实测回弹量的大小,然后通过修正模具形状使回弹后的零件形状恰好符合设计要求,即几何补偿法。
在工程实际中两类方法一般联合应用,以达到最佳的效果。
参考文献:
[1]陈毓勋.板材与型材弯曲回弹控制原理与方法,[M].北京:国防工业出社,1990:30-55,17-30。