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標題: 鈑金件中的倒圓角及其應力值的有限元分析 [打印本頁]
作者: 滄海一穌    時間: 2017-2-25 12:55
標題: 鈑金件中的倒圓角及其應力值的有限元分析
本帖最后由 滄海一穌 于 2017-2-25 12:59 編輯
, ?  _! L( D7 p* X& a
8 ~$ d4 n( ]6 G2 t對于鈑金件90°折彎處一般要倒圓角，查看成大先的機械手冊：對于鑄造件相同厚度的板件折彎90°處倒圓內角的R>(1/6~1/3)*h 、 外角的R1>R+h （h為板厚）& d1 v( _5 d% J

- }0 L& u  Z* H" D2 ~7 t/ s[attach]414358[/attach]
' t4 b% t0 A  K$ C為了查看倒圓角的作用，利用有限元軟件對其應力做了下簡單分析，結果如下云圖：. H8 s+ K! l- U
[attach]414359[/attach]   
$ K+ c  S) f6 A" ~! _) o! u4 {1 K5 ~4 H( b/ s$ e% n
（未倒圓角，折彎處附近區域的應力值在310MPa左右）+ \# p# U7 \. h4 H5 `  U

0 a. ~4 i6 m1 @' y7 d[attach]414360[/attach]' B" p; _/ j$ I( a6 ]% S
* G4 j8 o& q! J
（倒圓角，折彎處附近區域的應力值在290MPa左右）
& r- @5 j/ a0 E5 L% {2 e" w5 C% K5 ~# f7 U
通過云圖可以了解，倒圓角可以有效減小圓角附近區域的應力值。但是在圓角自身區域的應力值并未減小，反而略有增大，這是為什么？
2 n1 x$ |; M9 J3 `; R4 b7 u" M另外，倒圓角，除了減少周圍區域的應力值還有沒有其它原因？倒圓角的工藝成本又有多大？
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作者: xiaobing86203    時間: 2017-2-25 13:55
樓主用HyperWorks ，遇到知音了啊，；希望以后能多多技術交流CAE分析。至于CAE圓角問題，你現有的模型較簡單對HyperMesh網格劃分影響不大，我在做復雜零件如汽車零部件時，一般都要重新造型，把圓角都去掉改成直角，是因為圓角在劃分網格是會出錯導致無法分析。在實際折彎產品時，比如我司也有折彎機，折出的產品也做過實驗，沒有圓角的都會振斷裂，有圓角應力不集中，強度也會好很多。
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作者: hanbyte    時間: 2017-2-25 15:14
囧，你的描述我竟然看不懂。0 w5 p3 p) S1 y0 X
我只知道圓角可以防止應力集中（也就是局部區域應力增大太多）  P- V) P6 H( l- F9 D, W% r

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# ?6 [& z) I' z. ~% ]: q- ^
作者: 滄海一穌    時間: 2017-2-25 18:56
xiaobing86203 發表于 2017-2-25 13:55
8 s% o9 P- E( w! p2 i3 _4 P8 }樓主用HyperWorks ，遇到知音了啊，；希望以后能多多技術交流CAE分析。至于CAE圓角問題，你現有 ...

, Q, r) y/ c! G6 E$ u我的確是用Hyperworks做的，感謝大俠的回復  
9 Z6 o0 o0 d7 s. m% U我在建模的時候根據分析目的，像小圓角、小凸臺、小孔的這些小特征也都會簡化掉。這次為了看應力角上的應力，我把六面體單元尺寸設置為0.5，劃分的很細密了，這樣難道Optistruct也不能有效計算嗎？
& v! Z% Z) g. e/ E4 w另外，我想問一下大俠在做實驗時，斷裂位置是剛剛好在折角處嗎？還是在折角處附近位置？5 [9 B$ I* U7 \( s7 {+ ~
作者: albert.tang    時間: 2017-2-25 23:22
局部應力大小與網格劃分的質量關系很大，另外鈑金折彎內R角大小是由折彎使用的上模圓弧角大小決定的。
作者: 滄海一穌    時間: 2017-2-26 07:42
albert.tang 發表于 2017-2-25 23:22
, ]+ O) i% E* m! k* q局部應力大小與網格劃分的質量關系很大，另外鈑金折彎內R角大小是由折彎使用的上模圓弧角大小決定的。

5 X. C* E7 c* x2 g- h  E感謝大俠的回復，我的這個板長、寬各100，厚度2.5  六面體單元尺寸使用0.5感覺已經很小了。對于加工工藝基本不了解，還的多跟著群內大俠們多多學習
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作者: 水秀天藍    時間: 2017-2-26 19:47
滄海一穌 發表于 2017-2-26 07:42
' E2 H) h+ y' L. I/ X. X# T感謝大俠的回復，我的這個板長、寬各100，厚度2.5  六面體單元尺寸使用0.5感覺已經很小了。對于加工工藝 ...

2 u1 L" x9 n: a- e  |你們的網格 是均勻的還是 局部 細化的？
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作者: 水秀天藍    時間: 2017-2-26 19:50
圓角 是倒出來的？不是折彎過程自然形成的？哪這樣可能會有問題。+ y" i" Z% b; g, x' |3 |/ N

  |% i# `* ]: c0 J: ]$ v還有內圓角是多少？這個才重要。& M  S$ d  `$ r) h
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作者: 滄海一穌    時間: 2017-2-26 20:37
水秀天藍 發表于 2017-2-26 19:470 @. p- ?* m, y9 @0 I" R( J6 L- j
你們的網格 是均勻的還是 局部 細化的？

' y' x' [6 ~" O2 l: C; v我的是均勻劃分
0 t6 }1 v" s" z% c- E0 m
作者: 滄海一穌    時間: 2017-2-26 20:41
水秀天藍 發表于 2017-2-26 19:50$ `" y; o7 @* n1 Y. V
圓角 是倒出來的？不是折彎過程自然形成的？哪這樣可能會有問題。/ z6 }2 r4 B) x5 `& G& t) m
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還有內圓角是多少？這個才重要。

1 Q+ N/ e- H1 f1 i* x) ~$ ^圓角大小的確定設計手冊已經說的很明確了。
/ R# K  J) a. Z. G+ ]- ], d+ }- P”圓角是倒出來出來的？“不太理解你的意思
% [+ g8 Q6 r- q% `: v9 X9 v% h# J# B" G內角應力大小分布趨勢類似外角
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作者: 夢寒    時間: 2017-2-26 20:57
我用過SW里面的應力分析，，在圓角處，經常遇見這樣的問題。書上將到這里說的很啰嗦，沒有看懂。
, M7 M7 M. s; }# Q鈑金的折彎是成型出來的，不是倒倒出來的。JB/T 5109-2001 金屬板料壓彎工藝設計規范
作者: 水秀天藍    時間: 2017-2-26 21:20
SW里面的simulation 計算應力不錯，最快的有限元計算程序，采用“快速有限元”技術的代表。
作者: xiaobing86203    時間: 2017-2-27 08:01
滄海一穌 發表于 2017-2-25 18:56
6 N$ _& y* s4 x/ @0 s3 }3 ~- i我的確是用Hyperworks做的，感謝大俠的回復  
! }& ~! M2 N6 n  Z: x: Q7 v2 m我在建模的時候根據分析目的，像小圓角、小凸臺、小孔 ...

; G: c( ?7 p- T4 M$ A 折尖角與圓角的區別在于應力的位置，折尖角應力集中在尖角處，且尖角處折彎后材料會變脆，斷裂也是這個地方。  A2 Y# a7 Q% T5 T
作者: sanghaibao    時間: 2017-2-27 10:08
如果是鈑金折彎，折彎內半徑要大于等于料厚。否則也會應力集中，折彎處開裂
作者: 滄海一穌    時間: 2017-2-27 18:54
滄海一穌 發表于 2017-2-26 20:37
1 s7 k  k6 w; X# i/ p1 d. O我的是均勻劃分

1 ]# S# a' q5 f- Q謝謝你 提醒了我 用曲率網格比較合適  
作者: 夢回舊時光    時間: 2017-2-27 22:51
1、鈑金折彎后，圓角處的力學性能己經改變，不同于基體的力學性能；
; e9 @: n( V" a% ?2、鈑金折彎加大圓角是從工藝的角度提出的，是為了防止開裂。
作者: 滄海一穌    時間: 2017-3-3 20:34
夢回舊時光 發表于 2017-2-27 22:51" r" v7 ]  `  p& ?1 N
1、鈑金折彎后，圓角處的力學性能己經改變，不同于基體的力學性能；
2 w3 i+ v( N- G9 w# K+ Q1 p2、鈑金折彎加大圓角是從工藝的角度提 ...
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贊同  鈑金件折彎處發生了塑形變形，內部受壓外部受拉，而我建立的有限元模型，顯然是將已“折彎模型”做好了再分析的，而應力產生于折彎過程中，計算結果自然不同了。
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作者: 滄海一穌    時間: 2017-3-3 20:39
xiaobing86203 發表于 2017-2-25 13:55
4 y5 a& T0 e6 u- X; D- s樓主用HyperWorks ，遇到知音了啊，；希望以后能多多技術交流CAE分析。至于CAE圓角問題，你現有 ...

; w& i& I- ]; j4 ]" F/ ?hyperworks對于局部應力分析不能按常規計算步驟。例如，這個鈑金件在折彎時發生了塑形變形，內部受壓外部受拉，而我建立的有限元模型，顯然是將已“折彎模型”做好了，而這個折彎模型中并未考慮實際中的塑形變形，還是基于常規的力學機理來進行計算的，計算結果自然是不準的。
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