钣金件中的倒圆角及其应力值的有限元分析

沧海一稣

& R! f' w, x+ d7 B7 g# i2 h
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）


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：
1 g; t% @! z- r   
  O7 B6 m% E9 L. F* p; q! h( Z
（未倒圆角，折弯处附近区域的应力值在310MPa左右）
. \1 z' m7 }6 `) D) `) V+ A


（倒圆角，折弯处附近区域的应力值在290MPa左右）

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？
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？
: k3 q7 C) k! B3 K9 y& b

: \! z. o: l- e/ a+ k) B5 d& F3 Y

/ m0 K) _' S) U2 f; }8 g4 w

xiaobing86203

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。

hanbyte

囧，你的描述我竟然看不懂。
& a( X, z' ~! ~% L! u! |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）

  b5 `' k( ]0 ^( C* S
9 O& {$ @1 F$ J' t* S

沧海一稣

xiaobing86203 发表于 2017-2-25 13:55
, O* M3 F9 K  z* |' f: g8 A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 ...

我的确是用Hyperworks做的，感谢大侠的回复  
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？
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？

albert.tang

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。

沧海一稣

albert.tang 发表于 2017-2-25 23:22
# ]3 k* s) L9 L8 \8 y. u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。

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

水秀天蓝

沧海一稣 发表于 2017-2-26 07:42
$ e7 n/ j3 m9 v! ]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 ...

2 }7 M/ v# b; w* f你们的网格 是均匀的还是 局部 细化的？
# S7 }0 W3 M5 F0 ]

水秀天蓝

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。
. _4 Q/ F: t' R7 K
  F: z$ A% l0 I$ P还有内圆角是多少？这个才重要。

沧海一稣

水秀天蓝 发表于 2017-2-26 19:47
你们的网格 是均匀的还是 局部 细化的？

我的是均匀划分
8 j6 r: X7 @" L  k# p- X& J" v# G9 l

沧海一稣

水秀天蓝 发表于 2017-2-26 19:50
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。
, X4 P) `9 y" ?; U: i; D! E
还有内圆角是多少？这个才重要。

. X- E9 H. T4 x* c: M圆角大小的确定设计手册已经说的很明确了。
4 c% o6 I, }- H' d”圆角是倒出来出来的？“不太理解你的意思
. a* ~& p1 M  S3 X内角应力大小分布趋势类似外角