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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 5 w8 Z3 {$ n  M0 S) ?

+ u* }# X1 ^( z  N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)
. ^' O* S; _+ t% M$ f5 {7 H* p  j  j' }! G. ^5 J6 h

$ K: s- n+ k$ h( s- a3 |) e; f9 C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:. D, W" O5 U3 B, }
   4 X  k1 u8 C6 c# p& S
+ j+ }; u$ L; m0 R2 y5 ~# d3 `, w
(未倒圆角,折弯处附近区域的应力值在310MPa左右)5 k' `8 V0 i+ ^: t
$ [3 A9 A* E/ n$ o5 i; @# Z: ?* u8 r/ {
) o* \# o) ]# b  e8 B

; F4 l% `; ~3 F(倒圆角,折弯处附近区域的应力值在290MPa左右), t5 @- t) T0 }) Q4 I

3 D! q$ C7 X% q3 B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?
' C" x% u5 K# Z( W' t2 G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?
/ |$ {9 n, y' t$ U% O# Q$ z; V6 c6 N% I, t. J' j6 f" u; N7 N
/ `" k5 e0 t+ i( P

, Q; p% m2 D& r) _/ ^  M1 X: r! \! i4 ?6 h) d2 g" _  C

; K% C2 S; d$ L- |" w+ g

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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。5 Y3 h( L6 Z+ F. L4 v

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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。
  v# x' Z) m/ M  c5 J; }0 e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)
' a  \4 J8 @7 p+ |! h
! L1 V; O" C) f# G; w  R# |- ^8 l2 F( X9 f- a4 Z
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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' P; Q4 n' Q5 W+ s9 m, g
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 |, `1 G# {% @
我的确是用Hyperworks做的,感谢大侠的回复  8 N6 S) r1 v# ]9 v8 R& G; t- N
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?& g3 ~+ D- n9 m+ n5 `
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?. w. k1 \; ~( C* o0 k6 @$ \9 |

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
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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
6 ~+ O% K% X$ {# E) 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。
1 P- ~2 C0 ]5 M! i
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
( V8 `/ n6 ?- G+ K5 v

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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 07:421 F9 l6 P4 I5 E) o* r. c# [
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 ...
7 Z0 l7 T6 P+ c& V! ^) d
你们的网格 是均匀的还是 局部 细化的?) x) p& \1 m; r# m0 X* U
. p! R, e, }8 s- M
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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。+ c' a; n+ B. z1 F  {

. n3 [2 ~) G! b* N( t$ {; e还有内圆角是多少?这个才重要。& ^) y9 D( v1 v
9 i  }8 V. M, p9 m; R/ A% R7 G. ~$ j
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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( h0 O2 L: P* }
你们的网格 是均匀的还是 局部 细化的?

& a" Y& b+ c3 w( n+ p: ~$ F' J2 n我的是均匀划分
: @1 [$ e9 H( `, R% s  ], a& G6 m

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
* @2 |" N6 U5 y* M5 f6 k5 n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 s. P% _% w: r  _4 F6 a+ D/ X

; ~& P$ k8 z2 O3 L  a8 H还有内圆角是多少?这个才重要。
, [* J( w3 \5 e9 @$ R' i+ `
圆角大小的确定设计手册已经说的很明确了。
$ z5 E: P+ v! m0 z/ q8 X4 e”圆角是倒出来出来的?“不太理解你的意思
0 a8 ]  ^3 T5 T& `内角应力大小分布趋势类似外角
9 Z- l# x% E2 P
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