简单件激光拼焊板成形中焊缝移动的研究

主要研究焊缝的建模技术,建立拼焊板成形数值模拟的方法。采用厚度为0.8mm+1.2mm的激光拼焊钢板,成形简单盒形件,其拉延深度分别为90、70和50mm,采用四种方案进行冲压。数值模拟结果表明,采用最后一种方案(阶梯式压边圈+焊缝夹紧柱)既可消除薄侧板料起皱,又可控制焊缝移动,提高拼焊板的成形性能。     

铝合金激光拼焊应力场数值模拟

利用有限元分析软件ANSYS模拟铝合金激光拼焊时应力场的变化.选取的热源模型为高斯热源,利用ANSYS软件的APDL语言编写程序实现移动热源的加载.在模拟中不但要考虑一般激光焊接中参数对应力场的影响,还要考虑铝合金激光拼焊的特性.结果表明,在焊缝区工件处于拉应力状态,远离焊缝逐渐过渡到压应力状态.当激光功率3000～4500 W、焊接速度2～4 m/min时,随着激光功率增大和焊接速度降低,焊缝附近的拉应力峰值及应力分布范围增大.     

激光拼焊板焊接工艺及焊后的力学性能

基于ABAQUS有限元软件建立热力耦合分析模型,利用锥形热源模型对拼焊板激光焊接进行模拟,分析得出拼焊板激光焊接过程中温度场、应力场以及焊后残余应力场的分布规律;基于有限元模型,进行单向拉伸模拟并分析卸载后残余应力变化规律,通过解析模型对焊后拼焊板单向拉伸试件宏观拉伸力进行分析;在不同工艺参数下,结合数值模拟与实验对焊接质量进行研究,得出合理工艺参数范围,为后续分析拼焊板材料性能波动、拼焊板焊接实验及拼焊板自由弯曲回弹控制奠定了基础。     

激光拼焊板焊缝仿真处理方式研究

目前常用的金属板料冲压成形软件,一般不考虑拼焊板焊缝性能的刚性连接处理方式,这在某些工况下会造成与实际成形结果的较大偏差。为兼顾效率与精度,通过对焊缝性能的分析,提出在仿真中使用壳单元,并对焊缝赋予特殊材料属性的焊缝处理方式。试验证明,此种方式在拼焊板两侧母材强度相当时,相对于传统刚性连接方式,与试验结果有高度的吻合性,体现出了良好的精度,具有工程应用价值。该研究在此处理方式的基础上仿真分析了同材、同厚拼焊板的成形过程,探讨了其成形能力相对于单一母材有较为明显下降的原因,认为,焊缝较低的塑性与延伸率,致使其在成形过程中应力高度集中、易于脆断,并影响周边母材的成形,从而制约了拼焊板整体变形潜力的发挥。     

基于弧形顶板模具结构工艺中激光拼焊板弯曲回弹研究

通过数值模拟,研究了弧形顶板模具结构工艺中激光拼焊板回弹问题的几个关键控制因素:补偿角、托板力和凸凹模间隙等对其弯曲回弹的影响。结果表明,在不同补偿角、托板力和模具间隙的影响下,激光拼焊板具有与光板一致的回弹规律。因此,在设计模具时可以预先在模具结构及工件部位尺寸上采取措施,对激光拼焊板的回弹进行补偿。     

焊缝对激光拼焊板成形过程的数值模拟影响研究

介绍了国内外对拼焊板数值模拟时不同建模方法.通过采用ABAQUS/Explicit软件对典型件差厚拼焊板盒形件进行拉深模拟,研究了焊缝性能和形状对有限元模拟结果的影响.拼焊板有限元模型采用3种焊缝处理方式:忽略焊缝;焊缝采用壳单元;焊缝采用实体单元,焊缝形状简化为梯形,3种模型中母材都为壳单元.比较3种模型下材料流动和焊缝移动量,并且与试验进行对比,最终得出焊缝性能对模拟结果影响很小,但焊缝形状对模拟结果影响较大,考虑焊缝形状的拼焊板模型与试验能够较好地吻合.     

激光拼焊板冲压成形性能研究

对由同种材质不等厚度母材制成的拼焊板进行了杯突试验和成形极限图试验,发现拼焊板焊缝处材料强度增强,但是抵抗继续变形能力减弱,材料发生失稳、破裂多在薄板侧.并应用AutoForm软件对某轿车前地板零件的成形性进行研究,仿真分析结果表明,虽然在零件设计时薄板侧所占面积较大,使得焊缝未发生移动,但较易破裂位置、板料变薄最大位置仍发生在拼焊板焊缝薄板侧.在分析拼焊板材料制成的零件时,对焊缝附近进行材料成形性分析尤为重要.     

激光拼焊板制轿车门内板冲压成形的数值模拟

利用Dynaform软件对激光拼焊制轿车门内板进行了冲压成形数值模拟,分析了冲压成形过程中出现的拉裂、起皱、变形不充分和焊缝移动量过大等严重影响产品质量的成形缺陷产生的原因,采用正交实验法对拉深工艺参数和模面结构参数进行设计,提出选择最佳压边力、设置拉深筋高度合理、改善润滑条件等优化方案,可以改善成形质量;采用二次拉深成形工艺,能有效改善起皱、拉裂、焊缝移动和成形不充分等缺陷。实际的工艺设计和生产证明,成形过程与数值模拟实验结果吻合良好。     

激光拼焊焊缝质量自动检测技术研究及应用现状

激光拼焊由于其高速度、高精度等优点被广泛应用于航空、航天、汽车、造船等领域。为了确保激光拼焊板的高质量要求,焊缝质量检测技术成为激光拼焊质量保证的关键技术之一。本文简要介绍了广泛应用于激光拼焊的焊缝质量自动检测技术,主要包括结构光视觉焊缝质量检测技术、电磁超声波焊缝质量检测技术和漏磁无损检测技术等,分别对各技术的工作原理进行了阐述,综述了各技术的研究现状及应用情况,并在此基础上指出了当前存在的问题及未来的发展趋势。     

薄板激光拼焊间隙CCD检测系统研究

对CCD薄板激光拼焊前间隙检测系统进行了研究，并进行了具体的软硬件设计，该系统克服了以前薄板激光拼焊前间隙控制效率低、实时性差的缺点，在薄板激光拼焊工业应用中具有广泛的应用前景，使薄板拼焊逐渐向自动化、柔性化方向发展。     

点焊拼接板的概率化成形极限图及其应用

成形极限图是评定金属薄板成形性能最为简单和直观的方法,是解决板冲压问题的一个非常有效的工具.本文根据点焊拼接板的特点提出了概率化成形极限图P-FLD,并采用MSC.Dytran有限元分析软件对点焊拼接板的胀形及拉深过程进行模拟研究,得到了点焊拼接板成形时的应变分布.将点焊拼接板的P-FLD和有限元模拟的零件应变分布点结合起来,得到零件应变极限图,从而为初步选材和确定冲压零件的安全裕度提供了参考.     

冲压变形对点焊拼接板中焊点的影响

点焊拼接板的冲压成形性能是构成点焊拼接板的母材以及相应焊点冲压成形性能的综合表现。点焊拼接板冲压变形后,焊点的组织和几何尺寸的变化更是影响点焊拼接板冲压质量的关键因素。本文对点焊拼接板进行了拉伸、胀形和扩孔等典型的冲压试验,并对变形后的焊点进行了宏观和微观的分析。结果表明:在点焊拼接板冲压变形时,焊点处材料的应变远远小于其母材部分的应变;而在焊点处,焊核变形困难,较大的应变产生于热影响区。     

铝合金拼焊板胀形焊缝移动研究

采用有限元数值模拟方法,研究了铝合金拼焊板冲压胀形中影响焊缝移动的因素及影响规律。结果表明,焊缝移动的主要影响因素为板厚差异以及焊缝的初始位置,凹模圆角对焊缝移动也有一定的影响,而模具间隙对焊缝移动的影响非常小。随着板厚差异的增大,焊缝向厚板一侧偏移;而焊缝中央的最大偏移量,随厚板宽度的增加是先增大后减小。     

激光拼焊门外板拉延成形有限元分析

门板是拼焊板在汽车车身上应用的典型零件之一,本文通过数值模拟研究了不同厚度组合及不同材质拼焊板应力、应变和厚度分布等成形结果的影响.研究结果表明,对不同材质和不同厚度的拼焊板,零件的变形取决于两种材料的强度比和厚度比.     

机车启动齿轮坯加工工艺

通过对启动齿轮成形工艺进行分析,提出了采用冷镦成形齿形外圆和冷挤压花键成形工艺;介绍了变形程度计算,给出了坯料尺寸及挤压力的计算;对冷挤压花键模的设计做了介绍,其保证了该零件的顺利成形,为类似零件的制造提供参考.     

汽车B柱拼焊板成形分析及数值模拟

分析了汽车B柱拼焊板成形过程的工艺方案.利用有限元分析软件Dynaform对其成形过程进行了数值模拟.对成形中出现的破裂、起皱和焊缝移动等现象进行了研究.分析了产生缺陷的原因,提出工艺优化措施,最后通过模拟得到了较好的结果,并用生产零件验证了B柱拼焊板拉深成形工艺的可行性.     

预热对夹送辊堆焊裂纹的影响

夹送辊堆焊时,由于淬硬组织、氢的存在等原因,常常出现冷裂纹;由于“液态薄膜”的存在、焊接应力等原因,常常出现热裂纹。本文经过实验,从实践和理论上,研究了预热方法对消除夹送辊堆焊冷裂纹和热裂纹的影响。     

预热对夹送辊堆焊裂纹的影响

夹送辊堆焊时，由于淬硬组织、氢的存在等原因，常常出现冷裂纹；由于“液态薄膜”的存在、焊接应力等原因，常常出现热裂纹。本文经过实验，从实践和理论上，研究了预热方法对消除夹送辊堆焊冷裂纹和热裂纹的影响。     

喷焊辊子加工工艺研究

喷焊辊子是薄板精轧机输出轨道中的重要件、关键件 ,属批量产品。本文针对它的尺寸及形位公差精度高 ,喷焊层的加工及裂纹控制 ,动平衡精度要求高等技术难点作了理论分析 ,采取相应的工艺措施 ,建立了重要工序质量控制点等方法 ,使喷焊辊子的制造工艺水平处于国内领先地位     

齿轮坯模锻成形过程的数值模拟及优化

以齿轮组锻压件为研究对象,采用金属体积成形过程模拟软件DEFORM为工具,基于刚塑性有限元与热力耦合的思路,分析了齿轮坯在锻压中的成形过程,以及各种外界因素对成形情况的影响,得出合理因素下的成形结果。