汽车用激光拼焊板成形性能研究

发布时间：2018-01-10 03:27

  本文关键词：汽车用激光拼焊板成形性能研究　出处：《天津大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：激光拼焊板(Tailor-Welded Blanks,简称TWBs)是指把不同厚度、材料性能或表面涂层的板材,用激光焊接的方法拼焊在一起,重新组成的一种新型复合板材,它可以同时满足零件的不同部位对板料不同性能的要求。由于激光拼焊板具有焊接速度快、焊缝较窄、对基体金属的影响范围较小、减轻汽车重量、降低生产成本等优点,在汽车车身开发中已得到广泛应用。随着人们上对汽车驾驶的安全性要求更好,节能和环保法规对汽车重量要求越来越严,因此汽车轻量化已成为降低油耗提高汽车安全性能的重要途径,激光拼焊技术得到了越来越多的重视。但由于激光拼焊板焊缝对母材性能产生较大影响,包含:料厚的阶梯差不同、焊缝材质的性能的变化,因此焊缝及焊缝周围板材在拉延成形过程中经常产生开裂、起皱、回弹较大等各种现象,因此研究激光拼焊板的材质变化及冲压成形性能有着十分重要的意义。本文针对典型且常用的的拼焊板,利用杯突试验分析母材、焊缝移动对杯突高度IE的变化以及焊缝的强度。研究发现焊缝在越往厚度方向偏移,其焊缝移动量就越小;焊缝处及热影响区的强度总是大于母材强度。以方盒型件激光拼焊为研究对象,建立单动拉延冲压成形数模,采用Autoform有限元软件进行数值模拟与研究。忽略焊缝及热影响区强度变化,视为刚性,这样建立的有限元相对简单,且可以准确模拟实际冲压成形运动过程及塑性变化过程。研究发现:方盒型件顶部的焊缝总是朝着板料厚度方向偏移,而在侧壁处逐渐过渡,朝着薄侧板料方向移动,在冲压件最外侧焊缝的偏移达到最大值。通过调节厚板料的比例、设置不同强度的拉延筋,以及设计不同厚薄激光拼焊板的方法,都能够有效控制焊缝的偏移问题。通过某轿车激光拼焊车门内板,进行冲压成形性能仿真模拟研究,得出该零件在冲压成形过程中容易出现的缺陷问题,并通过设置合理的拉延筋位置和强度,使该冲压件冲压成形性能得到改善,并通过实际零件焊缝的移动与仿真模拟焊缝的移动进行对比,验证了焊缝的移动规律。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U466

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本文编号：1403684