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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
+ g, m. E) E# `- s- D4 b# A
$ d5 p. ]# K, j+ j: C3 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)
9 V9 S, e# E9 H. o2 k3 A) _( g$ L: V7 Y- [
- \* W+ Y& M) ?3 \( l6 c" W
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:
% w( p  W% T& ?4 s# o0 ~* j   
+ Y( i" E0 T# \; h4 a' A9 m
9 E1 ~( _% c  l1 \! e# X( a(未倒圆角,折弯处附近区域的应力值在310MPa左右)
" H2 Y8 E9 T0 q' v# S+ Y% X6 W7 G- o9 l, N8 r3 N

, {7 y( J+ r' K3 G0 ~1 H9 F! a3 h. [0 s% s$ k% G
(倒圆角,折弯处附近区域的应力值在290MPa左右)+ C- J/ D% X/ U1 H$ W4 E, \

/ v  M8 {4 h9 n: h4 Y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?+ o2 V& a# [0 R' A; [' ?
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?
/ ~+ O' r9 h3 U$ E6 d% Y! g7 v% X+ n; ?: O# p3 a( U* l% x

: A$ e/ L9 D! W9 \: s3 r5 B# k
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1 o% e: G9 U& `- V. D9 ~0 V/ a0 D

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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。
- B  _# Z- X* F& L& A: u

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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。
5 k) L# @) [3 Z" x$ S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)
8 M8 \6 D9 l: w) F8 u
  z% f+ u& s( w/ h2 d6 ]8 Y$ V9 K* R3 [7 a* `, p! {1 j8 {; A
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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
& U& p- d$ G9 i1 ~1 }7 T9 K; p  E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 ...
5 L5 a( A* [* m2 J$ W3 G+ Q
我的确是用Hyperworks做的,感谢大侠的回复  % A$ q% u2 M4 v5 {& m! I' D
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?* H. H8 E6 y3 K8 H5 L* E
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?
7 O+ \. y; t0 i1 n6 k

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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 23:225 k: C) y; x% \0 r3 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。
+ r7 P+ q3 m4 ^( ]+ G0 i' q
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; k3 K3 A% {: {( ^. k. F+ i- E

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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 07:42* F9 R, @( }5 w% a7 r
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 ...

  h( l$ l+ U% _' \, o; j你们的网格 是均匀的还是 局部 细化的?7 U7 G" I8 v: Q# r

% u& Z4 r2 e/ [2 ~& L. n
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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。
2 C0 X4 j) d2 K+ \/ h3 K2 Y. \2 Y$ ^6 L4 ]
还有内圆角是多少?这个才重要。
0 d  U8 s7 j1 K8 |' }6 `, x+ R$ A7 K+ [
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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
: D& p% u  U0 T+ Y; k你们的网格 是均匀的还是 局部 细化的?

  v- H% U% N5 i: [! ]6 v0 m我的是均匀划分! a! B+ }3 Z1 U, u$ j

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
9 A8 J: z/ {" U) v9 Z7 }8 M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。) K9 J0 I$ Q+ `( H) H6 h7 W# H1 b, ~

* Y: c% ^5 d5 c  d还有内圆角是多少?这个才重要。

3 [. J$ [+ W6 \+ _圆角大小的确定设计手册已经说的很明确了。, B; T" ]$ f+ h
”圆角是倒出来出来的?“不太理解你的意思, t  o8 W, L! @7 P
内角应力大小分布趋势类似外角9 A. V- c$ K. o0 r
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