[发明专利]型材滚弯动态回弹有限元分析方法

摘要

本发明涉及一种型材滚弯动态回弹有限元分析方法，属于金属塑性加工技术领域。在滚弯成形过程中回弹释放是持续进行的，而传统的三点固定测量回弹的方法只能得到型材滚弯最后阶段的回弹而不是整体型材的回弹。动态回弹有限元分析方法，分析四辊辊弯机床运动关系及几何结构，在有限元软件中建立各辊轮与型材的数学模型并按辊弯机床几何结构进行装配，建立等曲率滚弯标准静态分析模型并提交运算，将回弹后的型材按段分开，采用分别计算每段每帧的曲率半径计算出型材每段不同的回弹量，分段进行补偿，有效的解决了辊弯型材回弹计算的问题，为后续变曲率滚弯提供更接近真实的数值，节约成本，提高效率。

主权项

1.一种型材滚弯动态回弹有限元分析方法，其特征在于：包括如下步骤：/n步骤1、分析四轴辊弯机运动关系及几何结构，该四轴辊弯机包括上辊轮、下辊轮、左辊轮、右辊轮；在有限元分析软件中建立辊轮与型材毛坯的数学模型并进行装配，设置左右辊轮初始位移量；/n步骤2、建立型材等曲率滚弯分析模型，进行网格划分，接触条件定义，对型材等曲率滚弯分析模型进行计算；将计算完成的型材等曲率网格模型进行网格模型重构，得到重构后的型材数模；/n步骤3、提取所要加工的型材数模的一条边沿线作为特征曲线，进行曲率半径分析，其中综合考虑曲率及长度后将型材数模特征曲线平均分成n段，再对该重构型材数模按照步骤4进行特征曲线曲率半径分析，得到该左右辊轮位移量下对应的曲率半径值及回弹量；/n步骤4、将分成的n段单独计算，滚弯过程按时间进程分为20帧，计算分成的型材段每帧滚弯值，从某一帧开始曲率半径值稳定在一个小范围浮动，用稳定值的平均数减去稳定前一帧的曲率半径得到这段型材的回弹量；/n步骤5、不断改变左右辊轮位移量，重复步骤3，从而得到不同左右辊轮位移量下对应的曲率半径值即等曲率滚弯规律，以及每段不同的回弹量；/n步骤6、回弹补偿算法：变曲率滚弯前的半径 = 定曲率滚弯后的半径R －回弹量ΔR，即R’=R+ΔR；/n步骤7、将得到的变曲率滚弯前的半径R’值带入左右滚轮抬升量中找到半径R’所对应的左右辊轮抬升量，记录并将抬升量数值带入到变曲率模拟计算中。/n