UOE成型预弯过程有限元模拟

PAGEPAGEiii UOE成型预弯过程有限元模拟UOE钢管在焊管市场上以质量稳定、可靠性高而著称,是当今世界上品质最好的大口径直缝焊管,已经成为长输管线建设的主导产品。UOE焊管成形质量控制的最终目的是使板料经过多步工序成形焊管的椭圆度和桃形凸度达到精度要求。UOE工艺涵盖了对宽厚板依次进行的板边弯曲、U成形、O成形和扩径等成形工序,是一种多工序集成的成形过程。各种工艺参数之间的相互影响关系复杂,而其又直接和焊管的成形质量相关。因此,对UOE成形工艺过程进行控制,使板料在各阶段的变形协调以提高最终制品的质量具有重要意义。预弯俗称C成形，是UOE成形的第一道成形工序。预弯的目的是沿纵向将钢板边缘部分弯曲，使钢板两边的弯曲半径达到或接近制品钢管的半径，从而保证最终制品焊缝区域的几何形状和尺寸精度。如果不进行弯边，在O成形压力机上成形时，尽管沿管坯圆周方向以1%的压缩率进行缩径加工，钢板的边缘部分仍然会出现平直段。这种成形缺陷即使在扩径过程中也难以消除。本文对预弯进行ANSYS有限元模拟。ANSYS软件是融合结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元分析软件，可广泛用于核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、汽车交通、、日用家电等一般工业及科学研究。有限单元法是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种现代化计算方法，是20世纪50年代首先在连续力学领域—飞机机构静、动态特性分析中应用的一种有效数值分析方法。重写写为什么做这个，重要性。写利用软件，采用方法模拟过程，分析影响，得到了如下结果讲你的计算结果内容关键词:数值模拟；成型过程；有限元模型；ANSYSABSTRACTInUOEweldedpipesteelmarketstablequality,highreliabilityisknown,isthebestintheworldtodayseamqualityweldedpipe,straightswigfromlongdistancepipelineconstructionhasbecomethedominantproducts.UOEweldedpipeformingqualitycontrolultimateaimistomakesheetmulti-stepprocessbyformingtheweldedpipeovalityandpeachshapeconvexdegreeaccuracy.UOEprocesscoversthelastoutofthickplatebendingplateedge,Uforming,Oformingandformingprocesssuchasholediameter,isakindofmoreprocessesintegrationofformingprocess.Variousprocessparametersofthecomplexrelationshipbetweenmutualinfluence,anditsanddirectandtheweldedpipeformingqualityrelated.Therefore,theUOEformingtechnologyprocesscontrol,makesheetmetalinvariousstagesofdeformationcoordinationinordertoimprovethequalityofthefinalproductsareofgreatsignificance.PreflexcommonlyknownasCforming,isthefirstlineformingUOEformingprocess.Thepurposeofpreflexalongthelongitudinalwillsteel,steelplateedgepartbentonbothsidesofthebendingradiusatornearproductsofsteel,thusensuringthefinalproductsradiusofgeometricshapeandweldareasizeprecision.Ifnobendingside,inOformingpressesforming,despitethecircumferencedirectionalongthetubebilletwith1%ofcompressionratiotoshrinkdiameterprocessing,steelplateedgepartisstillcanappearstraightsection.Thiskindofformingdefectseveninholediameterintheprocessalsodifficulttoeliminate.Inthispaper,ANSYSfiniteelementsimulationpreflexonANSYSsoftwareisfusionstructure,hot,fluid,electromagnetic,acousticsinonelargegeneralfiniteelementanalysissoftware,whichcanbewidelyusedinindustry,railway,petroleumchemicalindustry,aviation,machinerymanufacturing,automobiletransportation,,dailyelectricalhomeappliances,generalindustrialandscientificresearch.Finiteelementmethodisalongwiththedevelopmentofelectroniccomputersquicklydevelopedakindofmoderncomputingmethod,isthe1950sfirstincontinuousmechanicalfields-aircraftinstitutionsinstaticanddynamiccharacteristicanalysisofakindofeffectiveapplicationofnumericalanalysismethod.Keywords:Numericalsimulation；Moldingprocess；Finiteelementmodel；ansys目录第一章绪论 11.1引言 11.2国内外UOE焊管的发展概况 21.3UOE成形工艺及流程 31.3.1弯边 41.4论文研究目的和内容 41.4.1研究目的: 41.4.2研究内容： 4第二章预弯过程中数值模拟 52.1X80和球墨铸铁计算参数如下： 52.2X80和钢计算参数如下： 142.3球墨铸铁模具和X70模具的应力和应变对比 21第三章参数化 223.1板料的厚度对应力和应变的影响分析 223.1.10.8s时各钢板厚度应力和应变情况分析 223.1.24s时各钢板厚度应力和应变情况分析 283.2模具的速度对预弯过程应力和应变的影响 343.2.1下模跟板料接触点在载荷时间是2s、3s、4s、8s时的应力和应变 343.2.2预弯过程结束点在载荷时间是2s、3s、4s、8s时的应力和应变 383.3本章总结 41第四章结论 42参考文献 43致谢 44第一章绪论1.1引言随着全球范围内对石油、天然气开发利用的不断普及与深化，油气输送管道作为石油和天然气的一种经济、安全、不间断的长距离输送工具得到了迅速发展，已成为与铁路、公路、水路和航空并列的五大运输行业之一。到目前为止，全世界石油、天然气管道的总长度已超过2.7×106km，并以每年4×104~5×104km的速度增长，而且这种发展势头在未来的几十年中仍将持续下去。目前，油气资源开采已逐步转向环境恶劣的偏远陆地以及海洋地区，全球管线钢管将继续向长距离、大直径、高压力、网格化方向发展，管线钢管的服役条件越来越恶劣。未来管道工程对管线钢管性能提出的主要要求是高强度、高韧性、可焊性和耐蚀性。大直径直缝埋弧焊管的制造方法有很多，目前在世界上比较常见的有UOE法、JCOE成形法、CE成形法和PFE逐步弯曲成形法等。UOE成形法是首先将弯边的钢板在U成形压力机的成形模内压成U形，然后在O成形压力机的成形模内再压成O形，焊接成管坯后再整体扩径。UOE成形法是当今国际上公认的最先进的大直径直缝埋弧焊管成形方法之一，其生产效率高，产品质量好，残余应力较低。用此法生产的大直径直缝埋弧焊管已成为管线钢管的主导产品，现阶段约占大直径直缝埋弧焊管市场份额的90。UOE成形法在O成形过程中对管坯施加压缩力，因而均匀管坯应力的效果十分明显。焊接之后，再经过扩径，无论是管坯的尺寸和形状精度，还是应力分状态都好于其它几种成形方法。此外，在熟练掌握成形工艺的情况下，可以利用原材料的性能—包辛格效应和加工硬化作用，适当调整扩径量和压缩量来控制钢最终强度的变化范围。1.2国内外UOE焊管的发展概况对于UOE而言，实际上就是在焊管成形过程中所采用的对钢板进行预弯边(C-forming)、U成形(U-Forming)、O成形(O-Forming)以及机械扩径(MechanicalExpanding)等工序相结合的逐次成形的一种方法[7-11]。UOE方法成形的焊管生产效率明显高于其它方法，同时制品的成形精度能够得到保证，因而它是大直缝焊接钢管产品生产的一种很好的成形工艺。UOE是目前国际上广泛采用的成熟的大口径直缝埋弧焊管成形工艺，其工艺具有生产自动化程度高，生产率高、产品质量优良、稳定等优点。大管道口径、高输送压力、长输送距离和多输送介质是管线工业技术进步的主要标志，也是管线工业发展的总趋势。1993年和1994年德国和加拿大分别建了X80钢级的管线，日本开始大规模生产X100UOE钢管，输送压力已经提高到12MPa至14MPa，管线钢管口径达到1620mm[8]。目前，德国、北美和英国绝大多数管道的壁厚都不到20mm，个别最大壁厚也不超过23mm。日本新日铁君津钢厂可以生产X80级UOE管线钢管。但是，需要对大壁厚钢管做进一步研究并验证是否超过制造设备的极限，尤其是壁厚超过30mm的钢管。国内对大口径直缝焊管成形工艺、焊管胀形工艺等诸多工艺技术问题都缺乏研究。面对这种现状，虽然我们可以借鉴国外经验，根据公开发表的技术资料确定成套机组的最大力能参数，制造出精良的生产设备，但是缺少技术基础的设计难以成为性能优良的设计。迄今为止，我国在UOE制管工艺方面的研究成果还很少，在国际上也很少有技术资料公开发表。可见，开展对UOE成形工艺技术的研究具有十分重要的意义。21世纪初期，我国X级管线用钢及宽厚板的生产条件基本形成，UOE成形设备制造的先进技术基础业已具备，建设UOE大口径直缝埋弧焊管生产线的时机基本成熟。我国建设了多条输送距离更长、输送能力更大、输送压力更高、输送介质更多并具有国际先进水平的国内国际长输管线，预计到2020年，国内长输管道总长度将达到10-20万千米。我国第一套UOE焊管机组由广州番禺珠江钢管有限公司于2000年引进并投产，开创了中国生产大口径UOE直缝埋弧焊管的先河。此后，辽阳钢管公司UOE机组也相继投产，宝钢UOE机组建设也已经启动。2008年7月，宝山钢铁股份有限公司UOE大口径直缝埋弧焊管生产实现了重大突破。由中国石油天然气集团公司管材研究所组织的专家对宝山钢铁股份有限公司UOE大口径直缝埋弧焊管生产现场和产品进行了认证，同时对X80钢级管线管也进行了评价。专家一致认为，宝山钢铁股份有限公司UOE大口径直缝埋弧焊管生产线符合管线管生产的要求，其产品性能满足用户要求。国家质量监督检验检疫总局已正式向宝山钢铁股份有限公司下发了生产许可证，这标志着宝山钢铁股份有限公司高钢级UOE大口径直缝埋弧焊管已获得市场准入证。2008年9月19日，宝山钢铁股份有限公司UOE大口径直缝埋弧焊管生产线正式投产。UOE大直径直缝埋弧焊管生产线是宝钢“十一五”规划重大项目，也是目前世界上装备最先进的大口径直缝埋弧焊管生产线之一。该生产线于2006年2月9日开工建设，主要由成形线、焊接线、精整线等组成，设计年产能为50万吨，其中管线管40万吨、结构管等10万吨，产品设计最大钢级为X100。目前，该生产线月产已提升到2万吨，并通过了中国石油天然气集团公司相关部门的新产品鉴定，标志着宝钢大直径直缝焊管生产线进入大批量生产及供货阶段。该生产线的建成投产不仅填补了我国高档次大直径油气输送管的生产空白，带动我国大直径直缝埋弧焊管生产技术的进步，还将有力地推动我国西气东输二线工程及其他重点工程的建设，对我国能源战略的实施，促进国民经济发展都具有重要而深远的意义。1.3UOE成形工艺及流程UOE成形工艺是以热轧宽厚钢板为原料制造大直径直缝埋弧焊管的一种塑性成形技术，其主要成形工序包括弯边、U成形、O成形和扩径，工艺流程如下图。铣边—弯边—U成形—O成形—预焊—内焊—外焊—X光拍片—超声波探伤—倒棱—管端X光拍片—超声波探伤—水压试验——扩径—X光探伤——管端磁粉分层探伤—去磁—工厂检查—用户检查—测量、称重、喷印—存放。1.3.1弯边弯边俗称C成形，是UOE成形的第一道成形工序。弯边的目的是沿纵向将钢板边缘部分弯曲，使钢板两边的弯曲半径达到或接近制品钢管的半径，从而保证最终制品焊缝区域的几何形状和尺寸精度。如果不进行弯边，在O成形压力机上成形时，尽管沿管坯圆周方向以1%的压缩率进行缩径加工，钢板的边缘部分仍然会出现平直段。这种成形缺陷即使在扩径过程中也难以消除。钢板的弯边分为辊式弯边和压式弯边两种。1、辊式弯边属于早期的弯边技术，适用于较薄钢板的弯曲成形。对高强度厚板进行弯边时容易造成板料纵向延伸。2、压式弯边属于后来发展的一种适用于厚板弯曲的工艺，采用这种方法，钢板在弯边过程中始终处于纯弯曲变形的过程中，不产生纵向延伸，为随后的成形、焊接和扩径等工序提供了良好的条件。因此，在UOE直缝埋弧焊管生产过程中，普遍采用了压式弯边技术。典型的UOE焊管弯边工艺流程调整模具位置—调整液压系统压力—放入钢板—两端同时进行弯边—卸载—进行下一步长衡量弯边质量的是钢板两边的弯曲变形情况，主要包括以下几个方面：(1)板边的弯曲半径；(2)板边的弯曲宽度；(3)板边每点的曲率半径；(4)板边有无存在急弯和波浪；(5)板边的直线度。根据上述检查项目要求，板边的弯曲半径应该达到或至少接近成品管的半径；每点的曲率半径应该在规定的范围内，且沿纵向各处曲率一致；板边不应该存在急弯或波浪；直线度应该在规定范围内；两边的弯曲宽度应该相等对称，弯曲程度相同。补充文献，有哪些人做预弯模拟的，举几个1.4论文研究目的和内容1.4.1研究目的:了解UOE成型生产工艺路线，掌握预弯的定义和过程的特点，熟悉AnsysLSdyna有限元软件。1.4.2研究内容：(1)了解UOE成形工艺的工艺路线，对预弯工序的成形载荷、结果等进行分析和预测。(2)建立UOE成形过程的连续仿真有限元模型，对（预弯）成形过程进行分析，研究板料的变形机理。(3)掌握AnsysLSdyna有限元软件。ANSYS里面，采用不同的网格划分，得到的精度和结果是不一样的，要根据问题的分析和需要选择网格划分，这样才能得到较精确的结果。第二章预弯过程中数值模拟预弯俗称C成形，是UOE成形的第一道成形工序。预弯的目的是沿纵向将钢板边缘部分弯曲，使钢板两边的弯曲半径达到或接近制品钢管的半径，从而保证最终制品焊缝区域的几何形状和尺寸精度。如果不进行弯边，在O成形压力机上成形时，尽管沿管坯圆周方向以1%的压缩率进行缩径加工，钢板的边缘部分仍然会出现平直段。这种成形缺陷即使在扩径过程中也难以消除。因此，本节采用ANSYS动力学分析其预弯过程。ANSYS有限元分析是对物理现象的模拟，是对真实情况的数值近似。通过划分单元，求解有限个数值来近似模拟真实环境的无限个未知量。本文用PLANE162单位元。现在UOE成型过程模具大部分都是用钢来做的，本文用球墨铸铁来做模具来比较一下。选择用球墨铸铁主要是它比钢便宜，如比较下球墨铸铁可以的话，给经济是方面带来巨大的变化。2.1X80和球墨铸铁计算参数如下：钢管材料采用X80：钢板厚度为20mm,，上模固定，下模内曲面采用零件图中给出数据，采用二维模型，考虑左右对称，取一半进行计算，计算时间为4s其物性参数如下表所示：表2.1本文计算中所用的物性参数材料类型弹性模量E/GPa泊松比ν屈服应力σ/MPa密度Kg/m3切线模量X802530.357579001275e6球墨铸铁1450.256507100几何模型如下图:预弯过程网格几何模型如下：图2.1为不同时刻预弯过程中的应力场分布，从图中可以看出，下模往上移动，和钢板接触后，钢板发生变形，钢板中应力逐渐增加，预弯结束后应力最大，达到525MPa左右。从空间上看，预弯开始时候，钢板中间位置发生弯曲变形，因此应力最大。预弯末期，下模要挤压钢板，因此，下模弯角处应力最大。(a)(b)（c）（d）(e)(f)图2.1预弯过程不同时刻应力场((a)0s,(b)0.4s,(c)1.8s,(d)2.2s,(e)3.6s,(f)4s)图2.2为预弯过程中下模的应力分布，从图中可以看出，弯角处于钢板接触，应力最大，并且在预弯结束时候达到最大，达到525MPa,（a）(b)(c)(d)(e)(f)图2预弯过程下模不同时刻应力场((a)0s,(b)0.8s,(c)1.8s,(d)2.6s,(e)3.6s,(f)4s图2.3为预弯过程中板料的应力分布，从图中可以看出，弯角处于应力最大，并且在预弯3.4s最大,达到255MP.（a）(b)(c)(d)(e)(f)图2.3预弯过程板料不同时刻应力场(a)0s,(b)0.8s,(c)1.8s,(d)2.8s,(e)3.4s(f)4s图2.4为预弯过程中上摸的应力分布，从图中可以看出，没有很大的变化，并且在预弯4s最大,达到133MP.（a）（b）（c）（d）（e）（f）图2.4预弯过程板料不同时刻应力场(a)0s,(b)1s,(c)2s,(d)2.8s,(e)3.4s(f)4s图2.5为不同时刻预弯过程中的塑行应变场分布，从图中可以看出，下模往上移动，和钢板接触后，钢板发生变形，钢板中应变逐渐增加，预弯结束后应力最大，达到82MPa左右。从空间上看，预弯开始时候，钢板中间位置发生弯曲变形，因此应变最大。预弯过程中，下模要挤压钢板，因此，下模弯角处应变最大。(a)（b）(c)(d)(e)(d)图2.5预弯过程不同时刻应变场((a)0s,(b)1.0s,(c)2.2s,(d)3s,(e)3.6s,(f)4s图2.6为预弯过程中下模的塑性应变分布，从图中可以看出，弯角处于钢板接触，应变最大，达到79MPa。（a）（b）(c)(d)(e)(f)图2.6预弯过程下摸不同时刻塑性应变场((a)0s,(b)0.8s,(c)1.2s,(d)3s,(e)3s,(f)4s图2.7为预弯过程中板料的塑性应变分布，从图中可以看出，弯角处于钢板接触，应变最大，，达到5MPa。（a）（b）（c）（d）（e）（f）图2.7预弯过程板料不同时刻塑性应变场((a)0s,(b)0.8s,(c)1.2s,(d)3s,(e)3s,(f)4s2.2X80和钢计算参数如下：表2.2本文计算中所用的物性参数材料类型弹性模量E/GPa泊松比ν屈服应力σ/MPa密度Kg/m3切线模量X802530.357579001275e6X702110.36057900几何模型如下：网格模型如下图：图2.8为不同时刻预弯过程中的应力场分布，从图中可以看出，下模往上移动，和钢板接触后，钢板发生变形，钢板中应力逐渐增加，预弯结束后应力最大，达到545MPa左右。从空间上看，预弯开始时候，钢板中间位置发生弯曲变形，因此应力最大。预弯末期，下模要挤压钢板，因此，下模弯角处应力最大。（a）（b）（c）（d）（e）(f)图2.8预弯过程不同时刻应力场((a)0s,(b)0.4s,(c)1.8s,(d)2.2s,(e)3.6s,(f)4s)图2.9为预弯过程中下模的应力分布，从图中可以看出，弯角处于钢板接触，应力最大，并且在预弯结束时候达到最大，达到552MPa,。(a)(b)(c)(d)(e)(f)图2.9预弯过程下摸不同时刻应力场((a)0s,(b)0.8s,(c)2s,(d)2.8s(e)3.4s,(f)4s图2.10为预弯过程中板料的应力分布，从图中可以看出，弯角处于应力最大，并且在预弯结束时最大,达到2265MP.(a)(b)(d)(e)(f)图2.11预弯过程板料不同时刻应力场((a)0s,(b)0.8s,(c)2s,(d)2.8s,(e)3.6s,(f)4s图2.12为不同时刻预弯过程中的塑行应变场分布，从图中可以看出，下模往上移动，和钢板接触后，钢板发生变形，钢板中应变逐渐增加，预弯结束后应力最大，达到195MPa左右。从空间上看，预弯开始时候，钢板中间位置发生弯曲变形，因此应变最大。预弯过程中，下模要挤压钢板，因此，下模弯角处应变最大。(a)(b)(c)(d)(e)(f)图2.13.预弯过程不同时刻塑性应变场((a)0s,(b)0.2s,(c)2s,(d)3s,(e)3.6s,(f)4s图2.14为预弯过程中下模的塑性应变分布，从图中可以看出，弯角处于钢板接触，应变最大，达到150MPa。(a)(b)(c)(d)(e)(f)图2.14预弯过程下摸不同时刻塑性应变场((a)0s,(b)0.6s,(c)2.8s,(d)3.4s,(e)3.6s,(f)4s图2.15为预弯过程中板料的塑性应变分布，从图中可以看出，弯角处于钢板接触，应变最大，，达到5MPa。(a)(b)(c)(d)(e)(f)图2.15预弯过程板料不同时刻塑性应变场((a)0s,(b)1s,(c)2.2s,(d)2.8s,(e)3.6s,(f)4s2.3球墨铸铁模具和X70模具的应力和应变对比下图2.16个图分别是球墨和X70模具的应力、应变图：（a）(b)图（a）、（b）分别是球墨铸铁模具应力和应变图(c)(d)图（c）、（d）分别是X70模具应力和应变图通过球墨铸铁模具和X70钢模具的应力、应变的比较。X70的应力和应变较小，但是球墨铸铁也是符合作为模具的要求，所以本文选球模铸铁模具，还有就是球模铸铁便宜。第三章参数化本章分析板料厚度、下模上升速度对球模铸铁模具和板料的应力、应变的影响。并做出相应的比较。3.1板料的厚度对应力和应变的影响分析钢板厚度取10mm、15mm、20mm、25mm来分析板料厚度在时应力和应变的变化。3.1.10.8s时各钢板厚度应力和应变情况分析图3.1是0.8s时预弯过程钢板分别为10mm、15mm、20mm、25mm时的应力变化图（a）（b）（d）图3.1是预弯过程应力变化图（a）10mm、（b）15mm、（c）20mm、（d）25mm表3.1是0.8s时各厚度板料的应力数值单位：GMPa板料应力最大值主要集中10mm1.60.515mm2.40.720mm3.10.925mm3.31.1图3.2是0.8s时钢板分别为10mm、15mm、20mm、25mm时的应变变化图（a）(b)（d）图3.2是预弯过程应变变化图（a）10mm、（b）15mm、（c）20mm、（d）25mm表3.2是0.8s时各厚度板料的应变数值单位：MPa板料应变最大值主要集中10mm763815mm945620mm997425mm9191图3.3是0.8s时预弯过程钢板分别为10mm、15mm、20mm、25mm时下模的应力变化图（a）（b）（d）图3.3是预弯过程下模应力变化图（a）10mm、（b）15mm、（c）20mm、（d）25mm表3.3是0.8s时各厚度板料时下模的应力数值单位：GPa板料应力最大值主要集中10mm0.030.0115mm0.060.0120mm0.130.0325mm0.180.05图3.4是0.8s时预弯过程钢板分别为10mm、15mm、20mm、25mm时下模的应变变化图(a)（b）（d）图3.4是预弯过程下模应变变化图（a）10mm、（b）15mm、（c）20mm、（d）25mm表3.4是0.8s时各厚度板料时下模的应变数值单位：MPa板料应变最大值主要集中10mm11811615mm965820mm765325mm9664图3.5是0.8s时预弯过程钢板分别为10mm、15mm、20mm、25mm时板料的应力变化图（a）（b）(d)图3.5是预弯过程板料应力变化图（a）10mm、（b）15mm、（c）20mm、（d）25mm表3.5是0.8s时各厚度板料时板料的应力数值单位：GPa板料应变最大值主要集中10mm1.60.6715mm2.40.7020mm3.10.9325mm3.91.19图3.6是0.8s时预弯过程钢板分别为10mm、15mm、20mm、25mm时板料的应变变化图（a）（b）（d）图3.6是预弯过程板料应变变化图（a）10mm、（b）15mm、（c）20mm、（d）25mm表3.8是0.8s时各厚度板料时板料的应变数值单位：MPa板料应变最大值主要集中10mm706915mm787820mm787825mm9494通过上面的比较应力应变都是随着板料的厚度逐渐增加而增加。所以在条件允许下，尽可能的选择板料薄的。3.1.24s时各钢板厚度应力和应变情况分析图3.7是4s时预弯过程钢板分别为10mm、15mm、20mm、25mm时的应力变化图（a）(b)(d)图3.7是预弯过程应力变化图（a）10mm、（b）15mm、（c）20mm、（d）25mm表3.7是4s时各厚度板料的应力数值单位：GPa板料应力最大值主要集中10mm70023015mm65021420mm62019625mm690245图3.8是4s时预弯过程钢板分别为10mm、15mm、20mm、25mm时的应变变化图（a）（b）(d)图3.8是预弯过程应变变化图（a）10mm、（b）15mm、（c）20mm、（d）25mm表3.8是4s时各厚度板料的应变数值单位：MPa板料应变最大值主要集中10mm0.740.7315mm0.920.9220mm0.980.9925mm0.780.78图3.9是4s时预弯过程钢板分别为10mm、15mm、20mm、25mm时的下模应力变化图（a）（b）（c）（d） 图3.9是预弯过程下模应力变化图（a）10mm、（b）15mm、（c）20mm、（d）25mm表3.9是4s时各厚度板料的下模应力数值单位：GPa板料应力最大值主要集中10mm76753715mm71550220mm65546025mm817590图3.10是4s时预弯过程钢板分别为10mm、15mm、20mm、25mm时的下模应变变化图（a）（b）（d）图3.10是预弯过程下模应变变化图（a）10mm、（b）15mm、（c）20mm、（d）25mm表3.10是4s时各厚度板料的下模应变数值单位：MPa板料应变最大值主要集中10mm523.815mm613.420mm852.825mm623.4图3.11是4s时预弯过程钢板分别为10mm、15mm、20mm、25mm时板料的应力变化图（a）（b）（c）（d）图3.11是预弯过程板料应力变化图（a）10mm、（b）15mm、（c）20mm、（d）25mm表3.11是4s时各厚度板料的板料应力数值单位：GPa板料应力最大值主要集中10mm24617415mm29320720mm32022625mm337238图3.12是4s时预弯过程钢板分别为10mm、15mm、20mm、25mm时板料的应变变化图（a）（b）（d）图3.12是预弯过程板料应变变化图（a）10mm、（b）15mm、（c）20mm、（d）25mm表3.12是4s时各厚度板料的板料应变数值单位：MPa板料应变最大值主要集中10mm0.990.6315mm0.810.6020mm0.890.6725mm0.930.68由以上0.8s、4s时的分析结果可以得出随着板料厚度的增加应力和应变而增加，板料到25mm是就超出了球墨铸铁应力极限.3.2模具的速度对预弯过程应力和应变的影响选择下模跟板料接触点、结束点两点作为基准点来分析载荷时间是2s、3s、4s、8s时的应力和应变变化。3.2.1下模跟板料接触点在载荷时间是2s、3s、4s、8s时的应力和应变图3.13下模跟板料接触点在载荷时间是2s、3s、4s、8s时的应力变化图（a）（b）（d）图3.13下模跟板料接触点在载荷时间是(a)2s、(b)3s、（c）4s、（d）8s时的应力表3.13是下模接触板料时各载荷时间应力数值单位：GPa时间应力最大值主要集中2s0.1110.0323s0.1140.0344s0.1220.0368s0.1220.036图3.14下模跟板料接触点在载荷时间是2s、3s、4s、8s时的应变变化图（a）（b）（d）图3.14下模跟板料接触点在载荷时间是(a)2s、(b)3s、（c）4s、（d）8s时的应变表3.14是下模接触板料时各载荷时间应变数值单位：MPa时间应变最大值主要集中2s91733s94764s96778s9475图3.15下模跟板料接触点在载荷时间是2s、3s、4s、8s时的下模应力变化图（a）（b）（c）（d）图3.15下模跟板料接触点在载荷时间是(a)2s、(b)3s、（c）4s、（d）8s时下模的应力表3.15是下模接触板料时各载荷时间应力数值单位：GMPa板料应力最大值主要集中2s0.0040.0013s0.0010.0014s0.0010.0018s0.0010.001图3.16下模跟板料接触点在载荷时间是2s、3s、4s、8s时的下模应变变化图（a）（b）（c）（d）图3.16下模跟板料接触点在载荷时间是(a)2s、(b)3s、（c）4s、（d）8s时下模的应变表3.16是下模接触板料时各载荷时间应变数值单位：MPa时间应变最大值主要集中2s7203203s6505444s5502048s6453043.2.2预弯过程结束点在载荷时间是2s、3s、4s、8s时的应力和应变图3.17预弯过程结束点在载荷时间是2s、3s、4s、8s时的应力图（a）（b）（d）图3.17预弯过程结束点在载荷时间是(a)2s、(b)3s、（c）4s、（d）8s时的应力表3.17是4s时下模接触板料时各载荷时间应力数值单位：GPa时间应力最大值主要集中2s6634643s6624544s6554545s645459图3.18预弯过程结束点