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(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111465090.8 (22)申请日 2021.12.0 3 (71)申请人 太原科技大 学 地址 030024 山西省太原市万柏林区瓦流 路66号 (72)发明人 桂海莲 楚志兵 赵晓东 帅美荣 拓雷锋 李岩 丁强 张金凯 (74)专利代理 机构 太原智慧管家知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 14114 代理人 马俊平 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 113/22(2020.01)G06F 113/24(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种厚板JCO成形工艺压下量的计算 新方法 (57)摘要 本发明提供了一种厚板JCO成形工艺压下量 的计算新方法, 在传统厚板压下量计算中, 会忽 略中性层的偏移和厚板厚向分布系数的影响, 造 成计算偏 差较大, 只能根据现场条件和经验粗略 调试, 导致生产效率低, 成形精度低。 本发明针对 目前厚板 大口径直缝埋弧焊管JCO成形工艺弯曲 过程预测困难的问题, 压下量计算复杂且不准确 的问题, 提出通过测量厚向强度线性分布曲线, 考虑中性层偏移 影响, 获得弯曲压下量的计算公 式, 从而建立了更为精确的成形模型, 提高了厚 板JCO成形工艺精度。 权利要求书3页 说明书6页 附图3页 CN 114386234 A 2022.04.22 CN 114386234 A 1.一种厚板JCO成形工艺压下量的计算 新方法, 其特 征在于, 包括以下步骤: S1: 利用实验测量得到厚向强化线性分布曲线, 建立厚板材料应力—应变曲线数学模 型, 得到理论屈服 点处的等效应力 : 厚板应力—应 变曲线数 学模型为: (1) 设理论屈服 点处等效应力为 , 则有: (2) E——弹性模量, n——材料硬化指数, t——板材厚度, K——硬化系数, z——任意板层到中心层距离, β——厚向分布系数, ——理论屈服 点处的等效应力; 根据E、 K、 β 、 z、 t 计算出理论屈服 点处的等效应力 ; S2: 计算出理论屈服 点处的周向应 变 : (3) μ——泊松比, ——理论屈服 点处的周向应 变; 根据式 (2) 、 (3) 所以周向应 变则有: (4) 根据 、μ、E则可计算出理论屈服 点处的周向应 变 ; S3: 回弹前弯 矩的计算公式: 回弹前弯 矩Mb: 权 利 要 求 书 1/3 页 2 CN 114386234 A 2 (5) Mb——回弹前 单位板料 上弯矩, R1——回弹前中性层半径, y——任意一点距离中性层距离; S4: 回弹后弯曲角的计算公式: 根据卸载定律以及弯 矩求出回弹后中性层半径, 并计算出回弹前弯曲角 α1; 待板料进入弹塑性弯曲状态后, 卸除外载, 弹性部分消失, 塑性部分保留下来, 板料不 能完全恢复, 其弹复应力 σC与弹复应 变εC的表达式分别为: (6) (7) R2——卸载回弹后中性层半径; 其弹复弯 矩MC为: (8) 由卸载定律可知, 弹复弯 矩等于加载时的弯 矩, 即: (9) 根据式 (5) 、 (8) 、 (9) 得: (10) 其中, (11) 假设弯曲前后弧长变化很小, 偏差可以忽略不计, 则可设弧长前后相等, 即: (12) α1——回弹前弯曲角, α2——卸载回弹后弯曲角; 则可根据式 (12) 计算出回弹前弯曲角 α1; S5: 理论压下量的计算: 计算压下量时, 为了方便计算, 假设材料与上模未完全包覆, 且未包覆处间隙很小, 误 差可忽略, 则理论压下量可推导计算公式为: (13) h——理论压下量,权 利 要 求 书 2/3 页 3 CN 114386234 A 3
专利 一种厚板JCO成形工艺压下量的计算新方法
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