差厚拼焊板拉延反鼓包方盒件的成形性研究

本文利用数值模拟技术对相同材质差厚拼焊板的冲压成形性和焊缝移动进行研究 ,分析了相同拉延深度、不同拉延方式下焊缝移动情况 ,揭示了不同拉延方式下焊缝移动的一般规律和焊缝移动量与差厚拼焊板成形性之间的关系。并提出一种控制焊缝移动的方法。     

压边力对双焊缝差厚拼焊板拉延成形焊缝移动的影响

拼焊板在拉延成形时焊缝移动受多方面因素的影响,本文模拟分析了不同压边力值和分段压边力对具有两道焊缝的差厚激光拼焊板汽车后纵梁在拉延成形过程中焊缝移动的影响。通过分析在不同压边力下两条焊缝的移动量得出了焊缝最大移动量随压边力的增大而增大的规律。为了减小两条焊缝的移动量,成形过程中在保证总压边力不变的情况下对差厚拼焊板的不同板厚部分设置不同的压边力。通过模拟分析得出了焊缝最大移动量随着薄侧压边力的增大和厚侧压边力的减小而减小。合理的增大薄侧板料压边力,减小厚侧板料压边力可以减小焊缝移动量,提高成形质量。     

差厚激光拼焊板焊缝移动与回弹控制

研究具有纵向焊缝的拼焊板在不同压边力作用下的回弹与焊缝移动及其相互关系,为拼焊板的回弹控制找到切入点.基于厚/薄侧变形均匀的思想,采用拼焊板两侧的截面应力相等的方法,理论推导了控制焊缝移动的公式,以此计算控制焊缝移动和拼焊板回弹所需要的拼焊板两侧压边力分布值.研究表明,总压边力的增大,带来双重效应:一方面随总压边力的增大拼焊板回弹降低;另一方面随总压边力的增大拼焊板焊缝移动增加,焊缝移动增加回弹增加.维持总压边力不变,通过调整压边力分布,消除焊缝移动,同时回弹也达到最小值.采用足够高的压边力的同时,对拼焊板厚/薄侧施加不均匀压边力,降低焊缝移动,这为拼焊板回弹控制提出了新的理论和方法.     

焊接理论——一般问题

差厚拼焊板盒形件成形影响因素及焊缝移动规律 研究了拼焊板厚度组合、强度组合及成形过程中焊缝移动问题。通过数值模拟技术,建立了有拉延筋和没有拉延筋情况下的有限元模型,分析了不同板厚组合和不同强度组合对拼焊板成形性的影响,同时分析了拉延筋对焊缝移动量的影响,揭示这些因素影响成形性能的一般规律,提出一种减少焊缝移动的方法。研究结果表明：差厚板薄板与厚板的厚度比值取不低于0．5时,有利于成形极限的提高;     

焊接理论——一般问题

差厚拼焊板盒形件成形影响因素及焊缝移动规律 研究了拼焊板厚度组合、强度组合及成形过程中焊缝移动问题。通过数值模拟技术,建立了有拉延筋和没有拉延筋情况下的有限元模型,分析了不同板厚组合和不同强度组合对拼焊板成形性的影响,同时分析了拉延筋对焊缝移动量的影响,揭示这些因素影响成形性能的一般规律,提出一种减少焊缝移动的方法。研究结果表明：差厚板薄板与厚板的厚度比值取不低于0．5时,有利于成形极限的提高;     

拼焊板深拉延成形模具结构及实验研究

设计了拼焊板拉延成形模具结构，并对相同材料不同厚度的拼焊板方盒形件拉延工艺进行了实验研究，分析了拼焊板方盒形件拉延后焊缝移动规律及壁厚变化规律。实验结果表明，盒形件底部焊缝向厚板侧移动、侧壁处焊缝向薄板侧移动的焊缝移动规律。     

基于拉延筋和压边力的差厚拼焊板拉延成形回弹预测与控制

利用有限元模拟预测了拉延筋和压边力对双焊缝差厚拼焊板汽车纵梁成形回弹的影响.找出了成形中减少回弹的方法.结果显示,设置拉延筋或增大压边力可以在一定程度上减小回弹量.在设置拉延筋和总压边力不变的条件下,在不同厚度板料部分施加不同的压边力使回弹得到了有效控制.     

液压夹紧装置在差厚激光拼焊板冲压中的研究

破裂和焊缝移动是差厚激光拼焊板成形中存在的两个主要问题.利用塑性力学,对焊缝移动进行了力学分析.为提高激光拼焊板的成形性能,设计了液压夹紧装置,并解释了装置的原理.通过门内板拼焊板的冲压成形实验,比较了使用液压缸前后拼焊板的焊缝移动变化和板厚变化情况.实验表明,夹紧装置能有效地控制差厚拼焊板成形中焊缝的移动,能减少薄侧板材的变薄,从而提高拼焊板的整体成形性能.     

工艺参数对高强拼焊B柱内板成形性能的影响

高强度拼焊板具有减轻车身重量、节能环保、改善车身安全性能等优点.针对差厚拼焊板冲压成形时,制件局部容易出现破裂、起皱和回弹过大等问题,利用有限元分析软件Dynaform对B340LA高强拼焊板B柱内板成形过程进行模拟,研究了压边力、模具间隙对B柱拼焊板成形的影响规律,并通过实验进行验证.研究结果表明,随着压边力增大,制件减薄率增大,增厚率减小,焊缝移动增大,制件回弹量减小;随着模具间隙增大,减薄率和增厚率都减小,焊缝移动增大,回弹量增大.合理工艺参数为压边力1200 kN,即该压边力为理论计算值的1.03倍,模具单边间隙为板厚的1.1倍.     

拼焊板U形件冲压成形中焊缝移动与回弹的研究

通过数值模拟技术,并结合正交试验设计方法,研究了具有纵向焊缝的拼焊板U形件在不同板厚比、不同强度比、不同压边力和不同拉深筋阻力情况下的焊缝移动与回弹及其相互关系,为高强钢激光拼焊板的焊缝移动和回弹控制研究提供依据.研究表明:拼焊板的不同板厚比和强度比对焊缝移动和回弹有显著影响,为了保证冲压成形质量,板厚比一般不小于0.5,强度比在0.8～1.3为宜;在此基础上,选择合理的压边力和拉深筋阻力分布可以减小焊缝移动,从而有效地控制拼焊板的回弹,并在某车型中立柱的实际生产中得到应用和证实.     

拼焊板柱面扁壳成形焊缝移动与回弹研究

建立柱面(X向)和曲面方向(Y向)焊缝的柱面扁壳有限元模型,改变压边力、板厚比,研究拼焊板拉深切边成形时的焊缝移动、曲面方向回弹及其相互关系,并与光板对比。结果表明:压边力大小影响焊缝移动,曲面方向回弹随压边力增加而减小;Y向焊缝拼焊板回弹最大,光板及X向焊缝拼焊板厚侧次之,薄侧最小;板厚比不低于0.5时,板料成形性能平稳且焊缝偏移量、回弹随板厚比减小而增加,在实际应用中得到验证。     

拼焊板车门内板冲压成形工艺研究

采用数值模拟软件Dynaform 5．5对某拼焊板车门内板的拉深成形工艺进行研究,探讨不同压边力和拉延筋对该复杂曲面零件成形性能以及焊缝移动的影响规律。通过调整压边力和拉延筋等工艺参数得到了成形性能较好且焊缝移动趋势较小的车门内板零件。     

拼焊板V形自由弯曲成形及回弹过程

采用数值模拟和试验方法,对拼焊板V形自由弯曲及其回弹过程进行分析。采用壳单元,对横、纵向拼焊板基板和焊缝在不同参数条件下V形自由弯曲及回弹过程精确建模,并与试验进行对比分析,得到了拼焊板V形自由弯曲时,焊缝移动及模具参数、材料性能参数、板料厚度比和摩擦等对回弹的影响规律,为进一步开展拼焊板V形自由弯曲回弹控制的研究奠定了基础。     

拼焊板盒形件的成形性能与焊缝移动的研究

通过数值模拟技术,结合正交实验设计,研究拼焊板盒形件在不同板厚比、不同强度比、不同焊缝位置、不同压边力、不同拉深筋阻力以及不同摩擦系数的情况下的成形极限与焊缝移动。研究表明：板厚比与强度比对拼焊板盒形件的焊缝移动量影响很大,板厚差不宜过大;焊缝位置对拼焊板盒形件的焊缝移动量影响较为显著,建议将焊缝位置设计在偏向厚板一侧。在此基础上,选择合理的压边力和拉深筋阻力分布可以减小焊缝移动,从而保证拼焊板的成形质量,并在某车型门内板的实际生产中得到应用和证实。     

差厚拼焊板U形件的回弹规律及控制的研究

采用有限元仿真技术,对具有横向焊缝的差厚拼焊板U形件的回弹进行了研究.结果表明,在恒定压边作用下,拼焊板在成形过程中薄侧的回弹量大于厚侧,随着厚度差的增大回弹量的差值也在增大.并且从拼焊板厚度方向上的分布情况对该规律进行了分析.基于薄/厚侧变形均匀的思想,提出了在分段压边圈作用下的变压边力方案;采用改进的简化2-D截面模型,分析了控制回弹量的拼焊板薄厚两侧所需压边力关系式,并将该关系式在汽车覆盖件轮毂包的生产实际中得到应用.     

差厚拼焊板汽车覆盖件回弹的研究

以差厚拼焊板覆盖件中通道为研究对象,根据零件结构图分析其工艺性。利用Dynaform软件对中通道进行冲压成形模拟,并设置前处理相应的一些工艺参数,得到初步模拟结果。然后对初步结果进行工艺参数优化和回弹模拟,分析拉延筋布置、压边力和板厚比对拼焊板回弹的影响。研究结果表明,拉延筋高度为4 mm、压边力为700 kN、板厚比为0．5时,回弹量为1．839 mm (小于回弹量经验值2 mm),符合生产要求。最后将模拟回弹量与实际生产现场进行对比,发现上顶面回弹量最接近实际数据,而侧壁和法兰部分回弹量和实际数据差别明显。     

不等厚高强钢激光拼焊板焊缝组织及胀形性能分析

采用激光焊接方法,针对1.8mm厚的SAPH440与2.2mm厚的DP600高强钢实施激光拼焊.测试了不等厚拼焊板焊接接头的金相组织以及显微硬度,然后通过杯突试验对所得到的不等厚高强钢拼焊板的胀形性进行了研究,进一步与母材的胀形性相比较.结果表明,焊缝的金相组织为针状铁素体和板条马氏体,焊缝两侧硬度分布不同,焊缝处的硬度要高于母材.拼焊板的杯突值低于任何一侧母材的杯突值,焊缝的位置对不等厚拼焊板的胀形性有一定的影响,薄板所占比例越大拼焊板的胀形性越好,在胀形成形过程中焊缝向厚板侧移动.     

拼焊门内板冲压成形工艺参数优化研究

焊缝移动是拼焊板冲压成形过程中的主要缺陷.为了解决这个问题,基于响应面法和试验数据提出了一种优化拉延筋阻力和压边力的新方法.为了在起皱和开裂约束条件下使焊缝移动最小,采用了遗传算法.把新方法应用于激光拼焊门内板冲压成形工艺中.结果表明,焊缝移动量大大减小,冲压成形性能也得到提高.     

拉延筋对拼焊板盒形件焊缝移动的影响

拼焊板在拉延时发生焊缝线的偏移。为了有效控制偏移,通常的做法是设置拉延筋。利用Dynaform有限元软件对钢-铝拼焊板盒形件拉深进行了模拟。结果表明,在铝板一侧设置3条开放式拉延筋可以有效控制焊缝发生移动。     

不等厚激光拼焊板杯突试验及模拟

针对厚1.8 mm的SAPH440和厚2.2 mm的DP600不等厚异质板材采用激光焊接技术实现拼焊,进一步研究SAPH440和DP600的不等厚激光拼焊板的焊接接头性能和成形性能。针对拼焊板的胀形性进行杯突试验,研究表明,当薄板SAPH440所占的比例较厚板DP600大时,拼焊板的杯突值低于任何一侧母材的杯突值,即拼焊板的胀形性低于母材。并利用Dynaform软件对拼焊板的成形过程进行仿真分析：结果表明两侧板材变形不均匀,焊缝向厚板侧移动。