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回弹是金属材料弯曲成形在外力卸载后产生的不可避免的现象。通常,弯曲成形的研究对象为金属板材或管材,其回弹理论的研究与回弹预测方法的应用已比较成熟。但随着产品的发展,需要弯曲成形的金属零件日益增多,而相应的研究却很少。由于影响金属零件弯曲回弹的因素多,对尺寸精度影响大,通过理论计算与数值模拟预测其弯曲回弹,从而提高弯曲成形模具设计的一次成功率和金属零件的成形精度,已是弯曲成形研究的重要课题之一。 本文以齿科医疗器械用不锈钢工作尖为研究载体。该工作尖具有半圆形变截面三弧相切的结构特征,其弯曲成形模具设计面临回弹参数的计算问题。运用数值模拟分析获得回弹参数是方法之一,其准确性与适用性需分析验证。同时研究弯曲回弹机理,分析影响弯曲回弹的主要因素及产生回弹的主要原因,结合弯曲回弹理论,以图形分段逼近和截面等效的思路,研究推导冷态下工作尖弯曲回弹参数的计算公式,并通过与实用模具相应参数的比较分析,验证其真实有效性。通过上述工作最终达成本研究的预期目标。 主要研究内容如下: 1.运用ABAQUS软件对工作尖弯曲成形过程进行数值模拟,分析弯曲成形及回弹时的参数设置及相关问题。 2.基于材料力学中的应力/应变计算,结合工作尖半圆形变截面多弧相切的结构特征,对其弯曲回弹时变形区的应力/应变进行分析,导出冷态下弯曲回弹角的计算公式。 3.通过对工作尖弯曲回弹的数值模拟参数、推导公式计算参数与模具实际参数的比较分析,验证数值模拟分析和计算公式推导对研究解决变截面金属零件弯曲回弹问题的有效性和实用性。 4.以PROE软件为平台,设计工作尖多工位弯曲成形模,以结合生产实际,提高工作尖的生产效率与安全性。 本论文通过数值模拟和回弹计算方法的研究,为同类变截面金属零件的弯曲回弹预测提供了可以借鉴的思路和方法。