付泽民 徐 佳 赵志繁 于晓龙 王佳炜

(上海应用技术大学，上海 201418)



基于ABAQUS的马鞍形曲面板材渐进折弯成形研究*

付泽民 徐 佳 赵志繁 于晓龙 王佳炜

(上海应用技术大学，上海 201418)

为改善大幅面曲面板材成形精度，提出一种渐进折弯成形新方法。以马鞍形曲面成形为例，采用平面应变和Mises各向同性屈服准则，建立基于ABAQUS/Explicit & Standard 求解分析平台的板材三维弹塑性渐进折弯成形有限元模型，对板材渐进折弯与回弹全过程进行了数值模拟，结合试验研究，获得最优工艺参数。模拟及实验结果表明：采用曲面凸凹模及优化工艺参数可实现高精度大幅面曲面板材的成形，模拟成形工件的平均误差为+2.1/-1.8 mm，实验测量成形板材曲率与目标模型理论曲率误差较小，模拟结果与实验结果基本吻合，这对曲面冷弯成形技术的应用，具有重要的参考价值和指导意义。

曲面板材；渐进折弯；有限元模型；工艺参数

板材折弯是一种曲面成形的重要方法，大多数折弯是成形等截面的曲面，对于大幅面复杂曲面的成形难以通过直线凸凹模渐进折弯成形[1]。本文提出采用曲面凸凹模的渐进折弯成形新方法，是一种柔性的板材成形方法，它将板材逐道次地送入曲面凸凹模之间，如此多道次地进行压弯，每道次板材的进给量和凹模的下压量参数严格控制，这样渐进地成形三维曲面。这种成形方法尤其适合船舶、飞机、建筑等产业的复杂曲面板材中小批量新产品的开发。在板材成形过程中，板材的回弹是十分复杂的问题，表现出高度的非线性，对成形质量影响较大。……