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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 * }  L3 w* _$ s; e5 s1 I

5 V8 W' b% ^5 ]( d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)1 m, u: ^( n* E8 F% e1 J
/ t/ E$ X+ R0 J

) c: u- y' D9 V) i4 B4 m- d4 H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:
3 X! u* x2 r% s3 A, S* }. @   
9 C' Q" E4 Q) S; J- ^: h7 L: f' u5 \# K! y: y
(未倒圆角,折弯处附近区域的应力值在310MPa左右)4 ^6 ~3 R& d$ d/ M
- Z# m7 k7 {2 ?& l9 n, t$ _

" ?% G4 q+ s- t5 w* u
& H+ e) H& n$ U1 E(倒圆角,折弯处附近区域的应力值在290MPa左右)- p0 Q! g! s+ ~
7 [# u, f! `7 w
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?
  X! v. `+ Z: M8 |  i, [$ a$ u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?
: |. X' k- O0 w: i4 O2 ]* f: G+ w" M) N0 F: A( z! M) G
( N5 f( K+ f% L

6 f+ @1 `  E# r' I7 D; j% |4 q, k" A1 y
* d. y1 R9 h# {$ Y- J

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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。
- x( V+ O; `# A) o0 R

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。: n* }& x, a9 O
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, w7 J% k1 y: u

& s$ f7 }% I4 J: ]( G" y
, n* R4 u# C# l+ C0 @6 V% m
 楼主| 发表于 2017-2-25 18:56:03 | 显示全部楼层
xiaobing86203 发表于 2017-2-25 13:559 u3 X! z$ w% U' w
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 ...
2 e( \# G! Z, q' B2 T- B2 ~
我的确是用Hyperworks做的,感谢大侠的回复  
) B8 L( ~, @" X) l: ~6 ?" q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?
# e2 C- o$ A% X8 E5 |4 ?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?
1 y; w" t1 c( q0 p

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 |6 H% C" F1 d  ]8 T2 _( [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。
4 ?% }, c( k; p0 H- \
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; w6 @6 t- k1 H5 G

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
+ R: F# u. j* S6 Y2 j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 ...

- B( Z4 \7 W7 Z& e+ `你们的网格 是均匀的还是 局部 细化的?9 v; s0 O8 u: d7 o+ h
0 p4 h: g0 M1 x8 E  \7 m
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。, b( T: q2 j8 w& b

  F1 U) p# W$ n9 ~还有内圆角是多少?这个才重要。" D7 r- }$ T6 d: P8 C+ a0 G

" N3 Z8 I/ h' `, ^4 m" B/ k/ Z' ~
 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 19:476 o8 u5 S/ }$ u
你们的网格 是均匀的还是 局部 细化的?

4 k  e  c; R" \2 x$ v我的是均匀划分8 @" k4 b+ D/ o) n) m- w  p+ r

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 19:50
- E/ T+ t3 q7 n# R9 M$ n+ J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。
% R0 x: r, I( j5 Q8 D. P
7 U$ ?8 Q+ y' d3 n还有内圆角是多少?这个才重要。
+ ?. H' {7 }/ L  z. r
圆角大小的确定设计手册已经说的很明确了。; o( G6 b- m- u3 ~2 E) {' _3 ^
”圆角是倒出来出来的?“不太理解你的意思$ }6 ?* ~. G% m! H: E$ ~# Z0 N( _
内角应力大小分布趋势类似外角
; e' g$ X; P% z7 D9 E# q; m
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