减振钢板的弯曲成形性研究

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1、减振钢板的弯曲成形性研究减攘钢板的弯曲成形牲研究北京科技大学王波康永林宝钢集团公司钢研所吴洪军,/,%;4U#/lqi【AbstractJApplicationofshockabsorbingstedsheetisa口eanBforredezi-gautomobilenoise.Experimentinvestigationworkismade扌山bertdingpropertydtheshockabsorbingsteelsheetbvmeansofthebentsampleproducedwithadesignedV一shapebendi〜dieandMTSSIOm

2、ateTialtestingmachine.Thefeatuwthatshockabsorbingsteelsheetappearslike998,ellguir.isexplainedandtheoreticalanaXy〜sisalsocarriedo11tforthesteelsheet.【摘要】减振钢板的应用是降低汽车噪声的一种手段•刺用所设计的V形弯曲模具利〜TSSIO材料试验机弯曲试样，对减振钢板的弯曲性能进行了试验研究•阐明了减振钢板弯曲肘试样呈"鸦翼"状这一特点，对减振钢板V形弯曲的理论进行了分析.V-JLZ^—1—a1刖B减振钢板由两层钢板中间夹一层树

3、脂组成•表层钢板与中间树脂之间存在力学性能上的差异，使它们的变形不协调，产生错动量•由田征史…研究的减振钢板弯曲变形结果显示，两层钢板间的最大错动量随着表层钢板厚度的增加而增大，也随着弯曲半径的减小而增大;减振钢板作V形弯曲加工时会产生鸥翼”状的折曲现象，这是由于弯曲加工时产生了树脂的剪切变形并且这种剪切变形在端部内部被消腺而产生的•同时他认为采用异材质，差厚贴合的减振钢板可以消除上述缺陷•柚鸟也提出系列方法来消除上述缺陷,如增人工具支点间距离，分离凹模法，背压弯曲法等.本文利用所设计的弯曲试验模具对宝钢生产的减振钢板弯曲特性进行了试验研究和分析.2试验过程2.1试验装

4、置为研究减振钢板的弯曲性能，自行设计了v形1999年第11期弯曲模具，构造如图1所示•该模具包括一个碑•的凹摸,4个冲头，挡板和夹头.4个冲头的圆弧半径R分别为1.5mm,3mm,5mill和8illm.夹头是根据MTs810材料试验机上卡头设计的，可与MTS810材料试验机配合使用•在试验过程中,通过选用不同的冲头来达到不同圆弧半径的要求;通过控制压下量来实现不同的弯曲角度.央头冲叉凹模夹头图IV形弯曲模具构造圈2.2试样制备.将钢板加工成150mmx50mm的方形（端面平整光措）,利用激光在端面刻线，如图2所示.31〜材料?工艺?设备减振钢板作v形弯曲成形时，本来应

5、该是很直的端部呈现出"鸥翼"状的折曲现象(如图10所示)•这就意味着树脂的剪切变形使内外表层钢板在长度方向存在线长差，这种线长差由于在内部被消除，导致了端部向相反方向弯曲,折曲角度随弯曲角度，弯曲半径的减小而增大.图10藏振钢板v形弯曲时的折曲现象4分析与讨论通过分析减振钢板特有的变形特征，受力特点,推出相应的力学解析式如下，建立坐标系如图11所示.图11藏振钢板弯曲后几何形状坐标系及应变图图11中,，为沿着中间层和垂亡中间层建立的坐标;t为表层钢板厚度;P为中间层韵曲率半径;e,为中问层和外表层的应变.寺一e言.・()2e=_d8dX(0

6、曲外侧表面应变;n为弯曲内佣表面应变.各层应力应变关系为：(J自J)(晶)=1,2(3)二?()』3式中，为某一层应力;为平均应力;自为某一层应变;为应变硬化指数;A为系数.树脂剪切应变为：1999年第11期=rgll(6)(c一定)(4)式中,为剪切应变;为极限剪切应变;6为错动量.钢板单元受力图如图12所示.图12藏振钢板弯曲后表层钢板弯曲单元受力分析圈图12中,

7、vL,肛为表层钢板横向力;为树脂的剪切应变;M为弯曲力矩;Q为剪切力.建立平衡方程如下.掣+Q二o(5)dX警+(

8、IV]+)掣二OdX⑹4一业—T=02dx(7)山…o(8)山地由以上各式可得：_=lf

9、二高可[(+1)+2)]NI・N2=(—)(10)上式中=一e+上P图13表示减振钢板(长2)经v型弯曲后的状态•因此得：IV・一N2=2rc—L)(ll)厶二D(Qa・弯曲区【0主P=R(—定)】经推导得：占=2rc一)2/+口一)(12)=1一N,2fcn=(No—)/B(13)IVo二一Z4f(//2)B=IVo(ZR/t)(系数)式中，祸为

10、IVI—M在X=0处的绝对值;批为・Iv】一在X二正处的绝对值.b.平坦区(<