高强钢辊弯成形过程中成形力的影响因素研究

摘要

目的 探究辊弯成形过程中各工艺参数(板材厚度、弯曲角度以及总弯曲角度)对成形力的影响.方法 研究"日"字形截面的辊弯过程,利用ABAQUS有限元软件(FEA),建模分析辊弯成形过程中成形力大小的影响机制,避免实际生产中采集数据的复杂性以及困难性.为了避免各因素之间相互影响,采用单一变量实验法进行实验,根据不同板厚(1.5,2.0,2.5 mm)和弯曲角度(5°,10°,15°,30°)分别建立辊弯成形有限元模型,使板材从0°弯曲到90°,形成"日"字形截面,模拟计算后采集轧辊的成形力.结果 通过模拟结果与实际测量值对比可知,板材厚度为1 mm,弯曲角度为5°时,成形力误差为22.33％;当板料厚度为2.5 mm,弯曲角度为30°时,成形力误差为8.55％.模拟结果与实际测量值吻合良好,误差可控制在22％以内.结论 随板材厚度的增加,成形零件的强度增加,所需的成形力也大幅增加,呈现非线性关系.随弯曲角度的增加,成形力明显增大,呈现非线性关系.该结论为"日"字形截面型材成形力的选择提供了理论依据.