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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 & e6 R, _3 [. D' ^: T
4 t6 a9 s, j4 n' N# U0 h3 O- d8 J6 Q
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)6 c! M+ Y8 M: o- C2 z& v3 J
! G, @; b) s- R( Q

* g* [2 A& R9 [' K, r5 `+ I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:
" N; N# ], W# }$ o9 ?- W; R" C   # m! G0 Y; b. J- }1 j7 Z. J% i! P

% c5 A& Q3 W  U% p7 C$ ?(未倒圆角,折弯处附近区域的应力值在310MPa左右)
4 i2 G0 T; B- i& V" u. l1 x& I1 w( M  x* c
/ v. |+ t4 f* k
# k. l; N$ |) B2 a7 A% {
(倒圆角,折弯处附近区域的应力值在290MPa左右)2 c$ f; M' H; b, T9 f: B
3 u; x# b$ d" q: M
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?
; a; D1 R! S' f# ?! C) ^) j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?
: W, Y2 i1 W7 {7 B) S+ u) A; v9 s+ N; j) e# `2 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。
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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。- {1 k  {; P' o6 n
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 b# J2 {% {4 q. h8 x

1 g9 h. J: Q; m  L* b  q# b* k
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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
; F5 z/ M, j) l5 Q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 ...

* W) C7 K; q6 Z# A3 O8 F我的确是用Hyperworks做的,感谢大侠的回复  2 d( L$ ]( `& D1 ?$ b: g; v5 t
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?
3 u6 f2 }6 W6 o7 x8 l) Q) }. X# r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?. t. o# j* Y4 m5 {7 y& j7 {4 V: z1 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
3 Q+ p5 D' Z  J- Z/ K# o/ F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。

+ e3 l0 I5 L/ O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
1 F/ L4 j. ], c3 p

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 07:42
# }) V3 U. v) o3 e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 ...
( p" J3 j  w, B# S
你们的网格 是均匀的还是 局部 细化的?$ C) b6 o6 }- ]; o/ N5 y! N& R0 A- t

+ E7 e# M! h8 c
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。* x& ]; ?: {9 v, P" i

3 }+ T5 \" `0 \0 w还有内圆角是多少?这个才重要。4 O; I5 D& Z1 I2 v7 @: n
0 g" K2 q( ?+ U
 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: p$ C$ A8 k: h9 g. x/ N0 o
你们的网格 是均匀的还是 局部 细化的?

/ L3 E* F5 M4 t我的是均匀划分
$ K1 c, _5 _2 l8 d$ L6 K; 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
 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 19:509 O8 y7 T% e5 {# F# K% F5 p
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。! ]7 A' `8 I8 A9 |9 F
4 K6 K8 b1 b" G9 \
还有内圆角是多少?这个才重要。

9 }0 p* ~2 }7 E4 S" X圆角大小的确定设计手册已经说的很明确了。
3 Q' s, o* ?. `”圆角是倒出来出来的?“不太理解你的意思
  K  ~4 u+ f0 h1 q5 g! m- h' d内角应力大小分布趋势类似外角$ ~9 n2 \! n7 v& ^7 O! ~
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