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钣金件中的倒圆角及其应力值的有限元分析

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发表于 2017-2-25 12:55:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 沧海一稣 于 2017-2-25 12:59 编辑 ( _. W  ?0 H3 P
& k# i; [! x8 W, {8 m7 P! |
对于钣金件90°折弯处一般要倒圆角,查看成大先的机械手册:对于铸造件相同厚度的板件折弯90°处倒圆内角的R>(1/6~1/3)*h 、 外角的R1>R+h (h为板厚)
0 @# ^( K+ E# d7 w* w( D
! |% Z1 q8 Y4 g9 W9 @" t0 G  k9 T- q9 l" M
为了查看倒圆角的作用,利用有限元软件对其应力做了下简单分析,结果如下云图:
6 h$ B+ E6 C7 ~  w' B   
' s" Z; h- ]+ x* }5 k5 j( w- z  o! A( m
(未倒圆角,折弯处附近区域的应力值在310MPa左右)
% T4 A. T' i' }  u; G& p9 \& ]: g3 A
+ h1 r2 E$ |& i% ]8 d: @; c
" q4 t  |5 d" D, L4 {
(倒圆角,折弯处附近区域的应力值在290MPa左右): n2 r' ?& p( n& n- F( J0 n: C7 `; p8 d

# c* {) |8 D9 e3 h通过云图可以了解,倒圆角可以有效减小圆角附近区域的应力值。但是在圆角自身区域的应力值并未减小,反而略有增大,这是为什么?
* [: |" w6 }+ k* M' c另外,倒圆角,除了减少周围区域的应力值还有没有其它原因?倒圆角的工艺成本又有多大?( [3 q0 L9 ^% W  c

7 {% u  a# n  m5 o0 p+ a5 @# a8 \) K  u1 K7 N. J1 C& O
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发表于 2017-2-25 13:55:12 | 显示全部楼层
楼主用HyperWorks ,遇到知音了啊,;希望以后能多多技术交流CAE分析。至于CAE圆角问题,你现有的模型较简单对HyperMesh网格划分影响不大,我在做复杂零件如汽车零部件时,一般都要重新造型,把圆角都去掉改成直角,是因为圆角在划分网格是会出错导致无法分析。在实际折弯产品时,比如我司也有折弯机,折出的产品也做过实验,没有圆角的都会振断裂,有圆角应力不集中,强度也会好很多。
0 y/ }4 e+ G- ~8 i/ E

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见多识广  发表于 2017-2-27 16:08
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发表于 2017-2-25 15:14:09 | 显示全部楼层
囧,你的描述我竟然看不懂。
4 |; u+ ^* A7 B7 _+ @我只知道圆角可以防止应力集中(也就是局部区域应力增大太多)
1 n0 N) q" r' ~) Y3 W" ^1 Y" a: _* M1 |+ K3 O3 d
+ _5 v" a) c0 t9 e
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 楼主| 发表于 2017-2-25 18:56:03 | 显示全部楼层
xiaobing86203 发表于 2017-2-25 13:55
% N+ A/ n5 v* ]: ^+ l楼主用HyperWorks ,遇到知音了啊,;希望以后能多多技术交流CAE分析。至于CAE圆角问题,你现有 ...

6 i* b: e- ^$ D; b我的确是用Hyperworks做的,感谢大侠的回复  
. Z" |* m; y- `9 k  ^我在建模的时候根据分析目的,像小圆角、小凸台、小孔的这些小特征也都会简化掉。这次为了看应力角上的应力,我把六面体单元尺寸设置为0.5,划分的很细密了,这样难道Optistruct也不能有效计算吗?
7 D# f7 _8 _2 Q" f' n另外,我想问一下大侠在做实验时,断裂位置是刚刚好在折角处吗?还是在折角处附近位置?, f/ j- y6 a6 W0 v2 F! x# D  |0 @

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折尖角与圆角的区别在于应力的位置,折尖角应力集中在尖角处,且尖角处折弯后材料会变脆,断裂也是这个地方。  详情 回复 发表于 2017-2-27 08:01
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发表于 2017-2-25 23:22:35 | 显示全部楼层
局部应力大小与网格划分的质量关系很大,另外钣金折弯内R角大小是由折弯使用的上模圆弧角大小决定的。
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 楼主| 发表于 2017-2-26 07:42:48 | 显示全部楼层
albert.tang 发表于 2017-2-25 23:22
0 K& Y0 `2 b7 ~$ n; u4 A局部应力大小与网格划分的质量关系很大,另外钣金折弯内R角大小是由折弯使用的上模圆弧角大小决定的。

; {( M: j; B1 O# ~# f感谢大侠的回复,我的这个板长、宽各100,厚度2.5  六面体单元尺寸使用0.5感觉已经很小了。对于加工工艺基本不了解,还的多跟着群内大侠们多多学习* S  s: z6 l6 X

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正常应该用板壳单元  发表于 2017-2-26 22:53
你们的网格 是均匀的还是 局部 细化的?  详情 回复 发表于 2017-2-26 19:47
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发表于 2017-2-26 19:47:59 | 显示全部楼层
沧海一稣 发表于 2017-2-26 07:426 ?: v3 w4 n6 D2 ]& W
感谢大侠的回复,我的这个板长、宽各100,厚度2.5  六面体单元尺寸使用0.5感觉已经很小了。对于加工工艺 ...

% k; Y/ ]- j3 y2 ^, k4 E2 V& f你们的网格 是均匀的还是 局部 细化的?# {% J1 u& ~  @8 T# l) J! l0 r

' F1 h/ P- E6 z  q
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发表于 2017-2-26 19:50:59 | 显示全部楼层
圆角 是倒出来的?不是折弯过程自然形成的?哪这样可能会有问题。8 e; z9 J8 B6 a" X' q: `( ]- W
) V: M( }' e/ Q6 Z
还有内圆角是多少?这个才重要。% w5 x% O: I9 ]& g

$ |9 |2 N+ \0 T5 v( ~- \2 ^; D
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 楼主| 发表于 2017-2-26 20:37:57 | 显示全部楼层
水秀天蓝 发表于 2017-2-26 19:47( `7 m- C$ C+ j- N( m5 d0 T* v
你们的网格 是均匀的还是 局部 细化的?

2 Z  q6 ^/ G8 T2 w# m1 d我的是均匀划分8 s) C# B7 Y- y: |

点评

这个要用局部细化的。2.5厚,0.5的网格还是大了点。你把圆角附件的网格细化,其他地方用粗一点,这样算才合理。或者采用“曲率网格”。  发表于 2017-2-26 21:18
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 楼主| 发表于 2017-2-26 20:41:19 | 显示全部楼层
水秀天蓝 发表于 2017-2-26 19:50, O) b# \" M9 r6 ^  }$ F
圆角 是倒出来的?不是折弯过程自然形成的?哪这样可能会有问题。
. Q9 n- ?( i, H4 L9 T" u
/ G0 l' p  S: ~8 ?) q; `2 E5 e& f% c还有内圆角是多少?这个才重要。

/ x+ e/ ]6 f9 r圆角大小的确定设计手册已经说的很明确了。" ]3 H: c/ E' G2 @
”圆角是倒出来出来的?“不太理解你的意思
: \& ]: M& U, q! u内角应力大小分布趋势类似外角- j, u6 I5 I! L% G' W
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