ABAQUS沖壓回彈的案例
基于ABAQUS的板材沖壓仿真及回彈分析
ABAQUS有限元軟件的的功能
?線性靜力學, 動力學, 和熱傳導
?例如 應力, 振動, 聲場, 地質力學, 壓電效應, 等
?汽車、飛機機身等的靜力和動力學響應, 結構剛度, 等
?非線性和瞬態分析
?接觸, 塑性失效, 斷裂和磨損, 復合材料, 超彈性 等
? 汽車碰撞, 電子器件跌落, 沖擊和損毀等
?多體動力學分析
?同時結合剛體, 線性柔體, 和非線性柔體模擬各種連接件等
?應用在：汽車運動, 高速機械, 微機電系統MEMS,
航空航天機構, 醫療器械, 等................
基于ABAQUS的板材沖壓仿真及回彈分析.rar
展開 金屬腳架abaqus沖壓成型回彈模擬
（注：這種算法只能用單核計算，如果要用多核，請使用general contact）
Standard回彈分析：
回彈分析需要用到之前分析步的結果（.abq，.stt，.pac，.prt，.odb，.res文件，Explicit默認開啟重啟動選項）
拷貝之前的模型重新命名，刪除裝配中的模具instances（回彈不需要用到），刪掉多余的接觸，多余的接觸屬性以及邊界條件。
新增一個角點的邊界條件，注意這個set一定要在之前的模型中創建，新增的set在abaqus中將不會識別。
新增預定義場的邊界條件，Job name為Explicit中計算的odb名稱。
提交計算即可。
展開 沖壓件回彈產生原因？該如何計算回彈呢？
回彈，設計師都會遇到，而且無法避免，只能想辦法補償或者降低影響。那什么是回彈呢？
金屬材料在塑性彎曲時總是伴隨著彈性變形，因此當彎矩去掉之后，彎曲件的彎曲半徑變得與模具尺寸不一致，這種現象稱為回彈。而回彈的大小通常用角度回彈量?a和曲率回彈量?q來表示。
一.影響回彈的因素：
1.材料的力學性能:回彈角的大小與材料的屈服點S與a正比,與彈性模數E成反比.
2.相對彎曲半徑r/t愈大,則表示變形程度愈小,回彈愈大.
3.彎曲中心角a:a愈大,則?a愈大
4.彎曲方式,校正彎曲的回彈角小于自由彎曲的回彈角.
5.制件形狀:u形狀回彈角小于v形件,復雜的彎曲件, 一次彎曲成形,彎角數量越多,回彈量就越小.
6.模具間隙:u形彎曲模的凸.凹每側間隙z/h越大,則回彈與越大,z/2<t時,可以發生負回彈.
二.回彈的計算
由于影響回彈角的因素較多,因此要在理輸上計算回彈角是有困難的,在模具設計時
通常按實驗總結的數據不修正,或經試衝后再修正.
(一).當r/t<5時,直接放角度回彈即可不必縮R角.
1).當t≤0.3,?=90o時,如圖所示,分兩次折彎且第一次折彎時,折彎點外移0.1~0.2
2).當t>0.3, ?=90o時,所圖所示,分兩次折彎,第一次折彎時,折彎點不用外移
3). ?=90o時,一般一次成形,根據材質,料厚的不同,提供以下數據供參考.
(4)U二)U當R/t≥5時,曲率回彈量比較大,需縮R角,其計算公式見R角回彈計算設計規范,
在模具設計時,彎曲凸模圓角半徑,R一般要比計算值R凸小,然后再加一步整形即可.
展開 Abaqus沖壓-回彈過程仿真詳細教程，顯式分析到隱式分析的結果傳遞方法 ￥99.9
沖壓回彈分析會涉及顯式求解器到隱式求解器之間的結果傳遞設置，這樣能夠將現實中的力學過程進行拆解，利用適當的求解器分析計算其對應擅長處理的的過程（動態過程、穩定過程），從而使整個分析效率極大地提高。
圖1 沖壓示意圖（1/4模型）
如圖1所示，毛坯（藍色）位于夾具（綠色）和模具（黃色）之間，沖頭（紅色）以一定的速度沖擊毛坯，毛坯在壓力和模具約束作用下發生一定的變形（沖壓過程）；隨后沖頭與夾具向上運動，卸載后的毛坯回彈并保留一定的永久變形（回彈過程），產品沖壓成型過程結束。
圖2 材料加、卸載的力學過程
材料加、卸載的過程中產生了彈性變形和塑性變形，分析時，通過Abaqus/Explicit分析其沖壓過程，再將分析結果作為初始狀態繼承給Abaqus/Standard進行回彈分析。由于對稱性，使用一個1/4模型解決這個問題，全部采用殼單元。
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沖壓件回彈產生原因？該如何計算回彈呢？
都是我創作的動力，期待你的加入
回彈，設計師都會遇到，而且無法避免，只能想辦法補償或者降低影響。那什么是回彈呢？
金屬材料在塑性彎曲時總是伴隨著彈性變形，因此當彎矩去掉之后，彎曲件的彎曲半徑變得與模具尺寸不一致，這種現象稱為回彈。而回彈的大小通常用角度回彈量?a和曲率回彈量?q來表示。
一.影響回彈的因素：
1.材料的力學性能:回彈角的大小與材料的屈服點S與a正比,與彈性模數E成反比.
2.相對彎曲半徑r/t愈大,則表示變形程度愈小,回彈愈大.
3.彎曲中心角a:a愈大,則?a愈大
4.彎曲方式,校正彎曲的回彈角小于自由彎曲的回彈角.
5.制件形狀:u形狀回彈角小于v形件,復雜的彎曲件, 一次彎曲成形,彎角數量越多,回彈量就越小.
6.模具間隙:u形彎曲模的凸.凹每側間隙z/h越大,則回彈與越大,z/2<t時,可以發生負回彈.
二.回彈的計算
由于影響回彈角的因素較多,因此要在理輸上計算回彈角是有困難的,在模具設計時
通常按實驗總結的數據不修正,或經試衝后再修正.
(一).當r/t<5時,直接放角度回彈即可不必縮R角.
1).當t≤0.3,?=90o時,如圖所示,分兩次折彎且第一次折彎時,折彎點外移0.1~0.2
2).當t>0.3, ?=90o時,所圖所示,分兩次折彎,第一次折彎時,折彎點不用外移
3). ?=90o時,一般一次成形,根據材質,料厚的不同,提供以下數據供參考.
(4)U二)U當R/t≥5時,曲率回彈量比較大,需縮R角,其計算公式見R角回彈計算設計規范,
在模具設計時,彎曲凸模圓角半徑,R一般要比計算值R凸小,然后再加一步整形即可.
展開 模具設計丨沖壓件為什么回彈，回彈又如何計算？
回彈，設計師都會遇到，而且無法避免，只能想辦法補償或者降低影響。那什么是回彈呢？
金屬材料在塑性彎曲時總是伴隨著彈性變形，因此當彎矩去掉之后，彎曲件的彎曲半徑變得與模具尺寸不一致，這種現象稱為回彈。而回彈的大小通常用角度回彈量?a和曲率回彈量?q來表示。
為什么經沖壓彎曲加工的沖壓件尺寸會回彈
沖壓件彎曲加工時，尺寸出現回彈，造成沖壓件尺寸與圖紙要求尺寸不符，其主要原因是受以下幾個因素的影響所致：
1.彎曲制件的形狀的影響:當沖壓件彎曲形狀為U形制件時要比彎曲成V形制件的回彈角小；
2.模具間隙的影響：在五金件彎曲成U形制件時，模具的間隙對回彈角有較大的影響，間隙越大，回彈角也就越大；
3.彎曲沖壓件受其原材料的力學性能的影響所致：彎曲件的回彈角與材料的屈服強度成正比，與彈性模數成反比；
4.沖壓件原材料的相對彎曲半徑的影響：相對彎曲半徑代表彎曲帶內材料的變形程度，當其它條件相同時，回彈角隨著相對彎曲半徑的增大而增大，因此可以按相對彎曲半徑來確定回彈角的大小；
5校正程度的影響:沖壓件彎曲加工結束時進行校正，可以增加圓角處的塑性變形程度，從而可達到減小回彈的目的。校正程度決定于校正力大小，校正力的大小是靠調整沖床滑塊位置來實現的。校正程度不同，回彈角減小的程度也不同，校正程度越大，回彈角越小。
展開 基于AutoForm的汽車頂蓋沖壓回彈補償研究 附AutoForm鈑金沖壓成形分析從入門到精通下載
來源：模具工業
摘 要
為解決沖壓成形的零件與原產品數據偏差較大的難題，提供了2種回彈補償方式，即AutoForm迭代補償與幾何補償，以某車型頂蓋為研究對象，分別對2種補償方式重構的型面進行全工序CAE分析，對比其回彈結果。AutoForm迭代補償在全夾持狀態下，局部區域的回彈量超過3 mm，幾何補償方式在補償量為6 mm時，全夾持狀態下回彈量在1.5 mm以內，說明AutoForm迭代補償不宜用于自由回彈量大的零件，采用幾何補償可以提高回彈補償的準確性。三坐標檢測試制首件的尺寸符合率為85.2%，模具狀態研配到與數值模擬邊界條件一致時，尺寸符合率可達96.5%，驗證了幾何補償方式的有效性。
關鍵詞
頂蓋；
回彈補償；
數值模擬；
AutoForm
0 引 言
零件回彈是金屬板料成形過程中普遍存在的問題，尤其對于汽車外覆蓋件，其造型與材料性能等原因導致回彈量大且難以準確預測，無法滿足質量及裝車要求
[1,2]。面對汽車行業日益激烈的競爭形勢，要求主機廠不僅要縮短產品開發周期與制造周期，還要提高產品品質
[3,4]。有效控制和利用金屬板料的回彈，能減少模具調試周期，避免模具后期整改，同時也可以降低制造成本。
目前，金屬板料沖壓成形過程中回彈的控制方法主要有2種：一種是沖壓工藝控制法，通過調節工藝補充、拉深筋系數、壓邊力等，使材料的塑性變形更充分，應力分布更均勻，但該方法對回彈的調節量級有限，只能一定程度上減少回彈；另一種是型面補償法，通過模具零件型面重構，使成形過程中板料發生過度變形，在力卸載回彈后使零件達到產品的尺寸要求，該方法要保證重構的型面達到A級曲面要求。
現以某車型頂蓋為研究對象，結合以上2種方法對回彈進行控制。
展開 汽車沖壓模具的回彈分析及案例
C型面回沖
1、零件
如下圖,防撞梁內板采用DOCOL 860高強度板，安裝要求較高，制件回彈很難控制。
防撞梁內板
2、沖壓工藝方案
對零件形狀特征及材質進行分析后，決定采用工以方案為首序拉延，共用4道工序完成沖壓全過程， 分別為OP10 DRtOP20 TR/PI^OP30 FURST—>OP40 PI/CPI/CUTo圖12為拉延工序的工具體。
拉延工序的工具體
3、存在問題
零件回彈嚴重，高度方向最大回彈15 mm,寬度方向最大回彈7 mm,如下圖。
回彈
4、原因
此制件材料為瑞典進口的DOCOL 860,抗拉強度大于800 MPa。沖壓工藝設計時按照普通制件進行了回彈補償，制造過程也未采用控制回彈的方法，終因回彈補償過小制件嚴重回彈。
5、解決方案
采用CAE分析對比實際零件回彈情況，經模擬分析定出回彈補償為長度方向15 mm、寬度方向補償7 mm (如下圖)；同時，用驗配的方法改善模具間隙，寬度方向凸模/?角在整形工序做適當減小處理。
補償
6、效果驗證
采用回彈補償法對模具整改后，回彈量僅有2 mm (如下圖 ),通過進一步調整后達到設計要求
改善后效果
實際裝配驗證各項尺寸均滿足使用要求。
文章來源：沖壓與模具工藝
展開 五金沖壓彎曲件的回彈現象解析
五金沖壓件的彎曲成形是一種塑性變形工藝，任何的塑性變形都要經過彈性變形階段。彎曲變形等于在力的作用下發生的彈性變形與塑性變形之和，當外力去除后彈性變形部分就會發生彈性恢復，彈性變形消失會使其保留下的變形量小于加載時的變形量，這種卸載前后的變形不相等的現象稱為回彈。
彎曲時的回彈會造成彎曲的角度和工件尺寸誤差。回彈是由變形過程特點決定的，是彎曲件生產中不容易解決的一個特殊問題。
彎曲件回彈的表現形式是：使工件的圓角半徑增大；會使彎曲件的彎曲中心角增大。
影響彎曲件回彈的因素通常有以下幾個方面：原材料的力學性能；材料的相對彎曲半徑；彎曲件的形狀；模具間隙。校正程度。
為了減少彎曲件的回彈，看下五金沖壓件廠家需要做哪些工作吧：
1.五金沖壓件廠的產品設計人員，在結構設計時，在彎曲部位增加壓筋連接帶等結構，盡量選彈性模量較大的材料；
2.在設計彎曲工藝時，在彎曲前安排退火工序；用校正彎曲代替自由彎曲；采用拉彎工藝；
3.在模具結構設計時，做出相應的回彈補償；集中壓力，加大變形壓應力分；合理選擇模具間隙和凹模直壁的深度；使用彈性凹模或凸模彎曲成形。
展開 減少五金沖壓彎曲件回彈的措施
在五金沖壓彎曲件的產品設計時
1）結構設計時考慮減少回彈，在彎曲部位增加壓筋連接帶等結構；
2）選擇材料時考慮回彈問題，盡量選擇彈性模量較大的材料；
2.在設計沖壓件彎曲工藝時
1）在彎曲前安排退火工序；
2）用校正彎曲代替自由彎曲；
3）采用拉拉彎工藝；
3.在五金沖壓工藝模具結構設計時
1）在模具結構設計中做出相應的回彈補償值；
2）在集中壓力，加大變形應力成分；
3）合理選擇模具間隙和凹模直壁的深度；
4）使用彈性凹模具或凸模彎曲成形。
本內容來源：沖壓件廠家—滄州惠豐汽車配件有限公司
展開 
汽車翼子板沖壓回彈仿真
Alg. ... 4.2600E+02 36.16 4.2506E+02 36.06
----------------------------------------------------------------
T o t a l s 1.1780E+03 100.00 1.1787E+03 100.00
Problem time = 1.0000E-03
Problem cycle = 21
Total CPU time = 1178 seconds ( 0 hours 19 minutes 38 seconds)
CPU time per zone cycle = 1926347 nanoseconds
Clock time per zone cycle= 1927492 nanoseconds
Number of CPU's 1
NLQ used/max 96/ 96
Start time 09/25/2015 00:11:20
End time 09/25/2015 00:31:17
Elapsed time 1197 seconds( 0 hours 19 min. 57 sec.) for 21 cycles
E r r o r t e r m i n a t i o n
我用的模型是中文手冊上面的模型，根據上面介紹的回彈進行的。
展開 五金沖壓件彎曲加工中減少回彈的方法
五金沖壓件彎曲加工是給材料施加彎曲力矩使之變形的加工方法，因此材料受彎曲力矩的作用內部產生彎曲應力。應力分布以板料的中立面為界，外鍘為拉應力，內側為壓應力。一旦除去彎曲力矩，材料通過彈性變形回復到使力距平衡的狀態。與沖壓件的標準形狀相比，會產生向外張開或者向內傾斜的現象，把這一現象稱為彈性回復變形。為了區別，有時稱向外張開的狀態為回彈，稱向內傾的狀態為過彈。從彎曲方法的角度看，又有v形折彎和u形折彎之分，但兩者只是回彈量不同，其本質是相同的。
影響回彈量的因素有沖壓件材質、板厚、沖壓力，模具的尺寸和形狀。
1.凸模的曲率半徑。回彈量隨曲率半徑的增大而增大，隨曲率半徑的減小而減小雖因材質不同麗稍有差別，但一般選取板厚的以下為宜。同時還要考慮折彎板料的小曲率半徑。
2.凹模肩部圓角半徑的太小。凹模肩部圓角半徑過大時沖壓件向外張開，過小時向內傾斜。一般選取板厚的2～4倍。
3.折彎。折彎小內外張開大，向外張開隨的增加而減小。通常折彎應在板厚的4倍以上。
4.凸凹摸的間隙。凸凹模的間隙比板厚大時，板料不能很好地貼合在凸模上。凸模的圓角半徑越大，回彈量越大，相反，間隙過小時，回彈幾乎，但轉變成向內傾斜。一般間隙比板厚小0．O2一O．05mm為宜。
因為上述諸影響因案的存在，所以如果綜合考察這些因素和回彈的本質，就容易發現沖壓件彎曲加工回彈現索產生的原因，繼而針對其原因加以制止。產生回彈的根本原因是材料完成折彎加工后，彎曲部分受到不均勻的應力作用。若將這部分不均勻的應力變成均勻應力，即使整個斷面上都為壓應力或都為拉應力，就能減小回彈量。但是，有些沖壓件對變形有要求，如不宜壓痕，這就要在設計和工藝上采用適當的方案。對這類沖壓件，宜采用凸凹模的形狀，也能很好地小回彈量。
展開 減少彎曲沖壓件回彈的幾種辦法
沖壓件加工廠家，來圖定制不銹鋼沖壓件，家具五金配件，鈑金件等；今天我們看一下彎曲沖壓件在加工過程中如何減少回彈，都有哪些辦法？
彎曲沖壓件從工藝上采取措施。
1、采用熱處理工藝。
對一些硬材料和已經冷作硬化的材料，彎曲前先進行退火處理，降低其硬度以減少彎曲時的回彈，待彎曲后再淬硬。在條件允許的情況下，甚至可使用加熱彎曲。
2、增加校正工序。
運用校正彎曲工序，對彎曲沖壓件施加較大的校正壓力，可以改變其變形區的應力應變狀態，以減少回彈量。通常，當彎曲變形區材料的校正壓縮量為板厚的2％～5％時，就可以得到較好的效果。
3．采用拉彎工藝。
對于相對彎曲半徑很大的彎曲沖壓件，由于變形區大部分處于彈性變形狀態，彎曲回彈量很大，這時可以采用拉彎工藝，工件在彎曲變形的過程中受到了切向拉深力的作用。施加的拉深力應使變形區內的合成應力大于材料的屈服極限，中性層內側壓應變轉化為拉應變，從而材料的整個橫斷面都處于塑性拉深變形的范圍（變形區內外側都處于拉應變范圍），卸載后內外兩側的回彈趨勢相互抵消，因此可大大減少彎曲件的回彈。
大曲率半徑彎曲件的拉彎可以在拉彎機上進行。拉彎時，彎曲變形與拉深的先后次序對回彈量有一定影響。先彎后拉比先拉后彎好，但先彎后拉會使已彎坯料與模具摩擦加大，拉力難以有效地傳遞到各部分，因此實際生產中采用“拉＋彎＋拉”的復合工藝方法。
對一般小型彎曲沖壓件而言，可采用在毛坯直邊部分加壓邊力限制非變形區材料的流動；或者減小凸、凹模間隙，使變形區的材料作變薄擠壓拉深的方法，以增加變形區的拉應變。
從模具結構上采取措施。
1、補償法
利用彎曲件不同部位回彈方向相反的特點，按預先估算或試驗所得的回彈量，修正凸模和凹模工作部分的尺寸和幾何形狀，以相反方向的回彈來補償工件的回彈量，根據工件可能產生的回彈量，將回彈角做在凹模上，使凹模的工作部分具有一定斜度。
展開 基于CAE仿真的沖壓回彈影響因素研究
回彈是彎曲卸載過程產生的反向彈性變形，是板料成型過程中存在的一種普遍現象，它直接影響到沖壓件的尺寸精度。在沖壓模具制造中，也是最為棘手的難題，因為傳統依賴于經驗公式的方法無法準確地預測回彈，傳統中對于沖壓件的回彈，其能靠反復的修模、試模來進行補償，需要耗費大量的人力和物力，而且難以保證產品品質因此，對影響回彈的因素進行系統的研究，對提高沖壓件的產品質量及生產效率具有重大意義．從50年代開始，許多學者對回彈現象從理論方法、實驗方法、數值模擬及回彈控制方法等方面進行了大量的探討。早期的回彈研究以實驗和解析方法為手段，研究對象局限于較為簡單的幾何形狀和邊界條件的彎曲成型50年代的工作以Hill為代表，由于可以得到回彈量的解析表達式，這對于揭示回彈形成機理，弄清影響回彈量的主要因素具有指導意義．因此，后來不斷有學者采用更為準確的模型解析求解彎曲問題的回彈量，但對于復雜零件，如汽車覆蓋件的回彈問題，一般的解析方法則無能為力。
70年代起，有限元法開始應用于板料成型過程的模擬，可以準確地預測成型過程中拉裂和起皺現象，但復雜成型件的網彈仍是一個極具挑戰性的課題．許多學者在模擬回彈過程方面做了大量工作，如Duetal采用靜態隱式算法和動-靜態聯合算法計算轎車頂弧成型和后加強板切邊時的回彈，Finnet al采用動-靜態算法計算轎車前翼子板成型中的同彈，Kawka etal進行復雜零件的多步成型回彈的cae仿真研究．板料成型數值模擬國際會議Nu-MISHEET把回彈研究放在非常重要的位置，其benchmark考例1993年為U形件拉深回彈，1996年為S形大梁沖壓回彈，1999年為轎車前門多步成型回彈。
1 回彈產生的機理
為說明回彈的形成機理，以等截面梁的純彎曲為例進行研究。設梁具有一個縱向對稱平面，且在這個平面內受到一對彎矩M的作用，如圖l所示。
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