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Ｍａｒｃ上建立了一个考虑回弹板料与模具间接触演变的有
限元模型，以此为基础，对Ｎｕｍｉｓｈｅｅｔ１９９３的ｕ形弯曲成
形标准考题回弹过程影响应力场的参数进行了优化分析，
并将优化的模型应用到Ｎｕｍｉｓｈｅｅｔ２００５考题中进行了验证。
模型建立
一
、
Ｎｕｍｉｓｈｅｅｔ９３自由弯曲模型如图１所示。采用铝合
金板材，尺寸为３５０ｍｍ×３５ｒａｍ×０．８１ｍｍ，拉延深度为
图２板材受力
７０ｍｍ。由于零件的结构对称性，采用零件的１／２进行
等效力可表示为
分析。板材采用壳单元（ＭＡＲＣ单元号１３９），共分为
２Ｆ１
ｇ
７０×１４个单元。应用Ｂａｒｌａｔ屈服准则描述板材的各向异Ｆ２：
Ｓ
性。材料应力应变关系用Ｏ－＝Ｋ（＋ｓ）表示，式中Ｏ－式中——作用在边界上的等效力，ＭＰａ；
为应力，Ｋ为材料常数，为初始应变，ｓ为塑性应变，实际压边力，Ｎ；
——
ｎ为加工硬化系数。材料参数见表１。
——ｓ板材的横截面积，ｍｍ。
板材回弹过程的卸载一般可采用两种方法：一是模
开头
５０
防皱压板尺防皱压板具反向运动直至接触消失；二是在模具运动结束后，采
用相应的力施加在板材上，直至力消失为止。本文采用
模具２尺ｄ
第一种方法，考虑到其符合实际，并可考虑回弹过程的
接触演变，对整个成形过程的计算依次分为三部分：首
１先凹模不动，板材在冲头的运动下被压弯；其次冲头不
５２动，去掉凹模和压边圈接触，凹模和压边圈反向运动；
图１Ｕ形弯曲尺寸最后冲头反向运动直至接触消失。采用此算法可以克服
表１材料参数描述板材的接触演变和材料在回弹前力学性能变化的难
弹性泊松屈服厚向异题。迭代算法采用牛顿一拉弗森法，弯曲过程采用残余
模量比强度性系数材料应力
Ｅ，ＧＰ
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