基于弦截法迭代补偿机制拉弯回弹研究

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拉弯工艺是塑性变形中一种重要的成形工艺,由拉弯工艺制成的零件具有表面质量好、精度高、回弹小等特点,被广泛应用在汽车、航空、航天、船舶等领域。拉弯零件卸载以后往往伴随着回弹,严重影响零件的精度和表面质量,深入研究回弹规律是提高拉弯零件质量的一种有效途径。近年来,国内外许多专家运用多种手段来控制或预测回弹,虽然众多学者针对不同的弯曲工艺和弯曲模型提出了不同的解决方法,但这些方法大多只是对某一种或某一类模型的回弹控制,不具有通用性。本文提出一种通用的加速迭代补偿方法来研究回弹问题,并从理论、模拟和实验多角度来验证此种方法的可行性。根据08AL自由弯曲实验结果和实际工程中不断修模思想,结合《数值分析》中弦截法加速迭代求根思想对回弹问题进行解释和收敛性证明。另外以轴向长度为迭代参量,建立板材的双向拉伸模型,证明平板受双向拉应力状态时的收敛性。通过有限元模拟软件ABAQUS建立转臂式拉弯机有限元模型,选取两种不同曲率的模具型面按照差值法和弦截法迭代补偿原理流程图进行模拟,来对比两种迭代方法的补偿速度,模拟结果表明:弦截法迭代补偿收敛速度更快。通过多组实验验证弦截法迭代补偿机制比差值法迭代补偿机制收敛速度快,再任意选取一个曲率目标值和未测量黄铜H59的材料性能条件下进行差值法和弦截法迭代补偿实验操作,证明差值法和弦截法迭代补偿机制的通用性。
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