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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
* R0 I; {5 V9 E; t
6 C1 P0 t3 T0 i6 a4 ?% v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)8 i4 X3 }( C- \' g3 H: y4 n6 o# g
1 v( g: f/ y8 M# u5 c
1 V9 B6 H& Q. C) U8 _0 l
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:
0 x& M# o$ t) `( \, k- c   - W3 L  R- K1 r
. R3 V: Y* b4 Y% z
(未倒圆角,折弯处附近区域的应力值在310MPa左右)$ p) i+ r2 l9 N( B$ X) A; @

) z- S: d! ^$ R0 I* C+ k" n1 b# S

( v" t9 D/ N, x6 L& p+ n(倒圆角,折弯处附近区域的应力值在290MPa左右)6 K% U$ P- a" E: s

! v1 R  k5 N' w: v/ z5 q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?* V6 j/ c7 [* l* O
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?
; F3 ~! A' t, P
0 Z5 ^8 V- A$ H/ i- w/ Y1 u+ @' s0 a- E1 k

7 U9 ~# S% v$ }8 j! l6 n2 M/ N; ]. A6 z' F! Z6 _
# r) p+ c7 a, X+ @  k

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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。
! u4 v2 F4 s  Q' ?7 g( r2 J0 g

点评

见多识广  发表于 2017-2-27 16:08
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。5 }. E. Z) @* l* o  F+ d/ J2 j
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)
5 u& F* u  w" E6 o5 r$ ~! q% n6 y9 l- U
% d) H" _3 o- t  P+ i/ P
 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
! v- s1 X. x4 v, m0 [8 V  B/ M) w) y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 ...

9 H( l: m; ]2 y4 R我的确是用Hyperworks做的,感谢大侠的回复  
7 F7 D% l' G8 ^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?
! P/ a* I4 U$ x9 S7 s6 w! i9 i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?
5 G  |$ ~5 M0 E% Q

点评

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
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。
 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
4 w# d0 N" |0 o  N; \8 Z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。

9 E0 F3 a( M3 q' S$ p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
9 n" M6 g) B% `! J' m1 n

点评

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
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 07:422 {$ C% Z8 k# Y: s
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 ...

( W) Z, S3 _: t" K) j你们的网格 是均匀的还是 局部 细化的?4 o( @4 p4 r& A

( Y' L5 r7 R! T4 h
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。
1 ~. K% e# r3 B: U( t3 g- J" U$ M/ _+ i. T* d. G4 J1 \2 t
还有内圆角是多少?这个才重要。
( _2 U' T& ~2 Z9 y' e( l4 M' v
+ F) i) ^+ D/ n& k$ ]1 {0 }6 V4 G
 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  m9 @+ C- T+ y9 P
你们的网格 是均匀的还是 局部 细化的?
$ G% V/ b$ q2 j' H; k
我的是均匀划分  S8 B6 T( f% h8 e+ b

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
 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 19:505 g% F/ s& S" E: P$ E1 ~
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。
- B/ k+ E" R, U! Z5 q; T! @
* Q& Y/ A1 G7 G9 p9 ~! j还有内圆角是多少?这个才重要。

! w7 B. ~4 ?1 }8 T% p) l圆角大小的确定设计手册已经说的很明确了。
, w+ E1 x8 X( u”圆角是倒出来出来的?“不太理解你的意思$ E8 o2 o  m% J6 I' {+ p5 z! T* m
内角应力大小分布趋势类似外角* Y' x: g% }! W$ r# m! m+ o
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