基于偏最小二乘回归模型的激光焊缝宽度预测与控制方法

激光焊接焊缝是激光拼焊板成形性能的重要影响因素之一,同时也是导致拼焊板在冲压过程中出现破裂失效的导火索.因此,为了优化焊接工艺以及激光拼焊板成形性能就必须对焊缝宽度加以预测与控制.利用有限元软件对激光焊接过程进行三维动态温度场模拟,通过分析试验钢板节点温度分布情况,计算出焊缝宽度.在此基础上,利用偏最小二乘同归方法建立了激光焊缝宽度预测模型.运用本文预测模型,焊缝宽度预测相对误差均在5%以下,充分验证了该预测模型的合理性及适用性.     

基于BP人工神经网络模型的激光焊缝宽度预测方法

激光焊缝宽度是考核激光拼焊板质量的重要指标之一,直接影响到拼焊板的成形性能.因此,通过对激光焊缝宽度进行预测可以达到焊接工艺参数优化的目的,以提高拼焊板的焊接质量与成形性能.本文利用BP人工神经网络技术建立了焊缝宽度预测模型,该模型可以实现对焊缝宽度的有效预测,预测精度达到96%以上,具有较好的工业实用价值.     

激光拼焊板方盒件及其板料优化设计分析

成形性能的提高对拼焊板车身覆盖件以及结构件冲压成形有重要意义。通过对激光拼焊板方盒件及其板料对成形过程的影响研究,并采用基于板料厚度比、坯料形状和尺寸等板料参数正交设计的成形优化方法,提高激光拼焊板方盒件冲压成形性能。研究和冲压试验表明：当厚度比较小时,破裂出现在薄侧圆角处,而厚度比较大时,破裂出现在薄侧焊缝处;方形坯料拼焊板的成形性能明显低于圆形坯料形状的拼焊板;板料正交设计方法对拼焊板方盒件冲压成形优化是有效可行的。     

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.     

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.     

激光拼焊焊缝碾压成型工艺研究

提出激光拼焊焊缝碾压预成形工艺来降低激光拼焊对板材边缘直线度的要求。该工艺是通过碾压轮使板材边缘发生塑性变形填补焊缝间隙。采用有限元方法对碾压过程进行有限元分析,通过数值模拟加部分试验验证的方法来分析碾压轮宽度、直径和碾压深度对碾压效果的影响。焊接结果表明,激光拼焊焊缝碾压预成形技术能有效消除焊前两板间间隙,提高焊接质量。     

激光拼焊板冲压成形中焊缝开裂原因分析与避免措施

针对用激光拼焊板冲压成形汽车前门内板生产过程中出现制件开裂的现象,分析了内板焊缝区域冲压开裂的原因,通过对板料的力学性能分析、焊缝杯突试验、金相组织分析、料厚减薄分析等,对避免激光拼焊板焊缝区冲压成形过程中开裂提出了有效可行的解决措施。     

基于应变路径的拼焊板盒形件成形性能研究

利用Dyanform对拼焊板盒形件进行冲压成形数值模拟,研究不同压边力对拼焊板盒形件拉深过程中破裂危险点应变路径和成形性能的影响规律;同时,提出台阶式变压边力控制方法.结果表明:通过调整压边力的大小和变化方式,可以实现对拼焊板盒形件破裂危险点处应变路径的控制以及减小焊缝移动,从而提高拼焊板盒形件的冲压成形性能.     

利用Taguchi方法优化拼焊板方盒件成形性能

拼焊板方盒件成形工艺过程极其复杂并对制件的质量有重要影响,获得优化的成形工艺参数足改善制品质量的关键.CAE技术可以辅助优化工艺,但依靠设计者经验,而且经过反复试算确定的参数并不一定能满足设计要求.本文利用Taguchi方法设计了L16(43)实验矩阵,对拼焊板方盒件冲压成形过程中的最大成形深度和焊缝移动进行研究,分析工艺参数对拼焊板方盒件成形过程中成形深度和焊缝移动量的影响.结果表明:两种优化技术在拼焊板方盒件冲压成形过程中的应用都能提高其成形深度和减小焊缝移动,从而提高了制件的质量,为实际生产提供了有效的技术和方法.     

不等厚拼焊板材的成形性实验研究

不等厚拼焊板由于焊缝的存在及其方位影响，又由于坯料强弱不均，可以引起坯料的冲压变形性能发生显著变化。本文通过焊接工艺对比，比较了激光焊、滚压电阻焊和氩弧焊工艺对拼焊板塑性变形性能的影响；对拼焊板试析进行拉伸实验，确定了焊缝方位和薄厚板比例对试件塑性变形的影响；进行了不等厚拼焊板件的半球拉深实验和方盒件拉深实验，总结了拼焊板材的冲压成形性能和不均匀变形规律。     

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.     

ST14钢激光拼焊板焊缝组织及成形性能分析

对1.5mm和0.8mm两种规格的ST14钢等厚激光拼焊板焊缝部位进行杯突试验,比较焊缝与母材杯突值;再对由这两种规格组合拼焊的不等厚激光拼焊板进行单向拉伸试验,检验拼焊板经拉伸后的断裂部位;分析焊缝区组织及其硬度变化,研究激光焊接参数变化对ST14钢拼焊板成形性能的影响.结果表明,焊缝深冲性能低于母材,焊缝杯突值受焊接速度影响,随焊接速度增加而增加;激光焊缝抗拉强度高于母材;对于1.5 mm拼焊板,提高焊接速度,加快焊缝冷却,有利于生成细小的针状铁素体,可提高激光拼焊板的成形性能;而0.8 mm板焊缝生成晶粒细小的粒状贝氏体组织,可使焊缝区材料成形性能接近母材;焊缝及其热影响区的硬度高于母材硬度.     

拼焊板方盒件冲压成形压边力数值模拟分析

用有限元分析软件Dynaform对拼焊板方盒件成形进行数值模拟,研究不同压边力对拉深过程中破裂危险点应变路径和焊缝移动的影响规律。通过调整压边力的大小和变化方式,可以实现对拼焊板方盒件薄板破裂危险点处应变路径的控制以及减小焊缝移动,从而提高拼焊板方盒件冲压成形性能。     

拼焊板盒形件冲压成形失效及应变路径分析

采用自制液压机和分瓣压边圈模具,通过模拟仿真和实冲试验,变化各工艺参数,研究分析拼焊板方盒件冲压成形的应变路径、焊缝移动和成形极限,以提高其成形性能。研究表明,厚/薄侧压边力的大小和分布对破裂危险点的应变路径和成形裕度有很大的影响,合理的压边力分布可调节失效破裂的位置,减少焊缝移动和提高成形极限深度;凹模圆角半径的增大,对薄侧侧壁圆角处破裂危险点应变路径影响较大,拼焊板盒形件成形极限深度逐渐增大;厚度比较小时,破裂出现在薄侧圆角处,而厚度比较大时,焊缝移动量大,破裂易出现在薄侧焊缝处;板料毛坯形状和尺寸对失效破裂的位置和成形性能影响显著。因此,以薄侧侧壁圆角处和薄侧焊缝位置附近为破裂危险点,通过优化压边力、凹模圆角半径、板料厚度比、板料毛坯形状和尺寸等工艺参数,改变危险点的应变路径,调节失效破裂的位置,减小其焊缝移动量,可有效地提高拼焊板方盒件的冲压成形性能。     

基于高强度拼焊板的B柱内板工艺参数研究

高强度激光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。研究了工艺参数对差厚高强度激光拼焊板B340/590DP成形汽车B柱的影响规律,设定了冲压速度、压边力、模具间隙、摩擦系数4个工艺参数的正交试验方案,利用有限元软件Dynaform对B柱内板成形过程进行模拟,得到关于最小减薄率的最优参数。利用软件中回弹补偿模块进行拉延模具修正,利用优化的工艺参数,进行了工艺试验。试验结果与模拟结果一致,即制件成形良好,焊缝没有破裂,回弹量小于1mm,最小减薄率小于20%。采用有限元方法与工艺试验相结合的方法,减少了修模次数,得到了合格的零件。     

基于改进粒子群算法神经网络的SS304不锈钢激光拼焊焊缝成形预测

为了研究SS304不锈钢板拼焊的焊缝成形效果,搭建了激光焊接试验平台和数据采集系统,并通过试验采集的数据样本作为神经网络的训练样本.建立了基于改进粒子群算法神经网络的激光拼焊焊缝成形预测模型,利用遗传算法群体搜索策略改进粒子群算法获得神经网络修正后的初始权值及阈值,以激光拼焊工艺参数激光功率、扫描速度、板厚和离焦量作为...     

某轿车侧围内板冲压成形的数值模拟

对由激光拼焊板制成的整体侧围内板进行了基于Dynaform成形软件的冲压成形模拟及参数的优化,分析了零件在冲压成形过程中的金属流动及应力应变分布规律。根据冲压后的模拟结果,进行参数优化,通过改变压边力、改进等效拉深筋等措施,抑制了成形中焊缝的移动,消除了起皱、破裂等成形缺陷。实践证明,产品质量与数值模拟结果吻合良好。     

基于Dynaform的拼焊板冲压成形压边方法研究

拼焊板技术是板料成形的先进制造技术,具有减少生产成本、降低车重、降低油耗、提高整体性能等优势,已经广泛应用于汽车行业中,但拼焊板成形时存在的破裂、起皱及焊缝移动等问题也相当严重,合理施加压边力可以改善和解决拼焊板成形中的这些问题.本文基于Dynaform平台采用有限元模拟的方法研究拼焊板冲压成形压边方法及其对模具受力、焊缝移动及工件成形质量的影响;基于不破裂前提,从合理压边间隙控制中获得常压边力控制所需的恒定压边力.模拟结果表明:固定压边间隙方式较恒定压边力作用方式有利于板料的冲压成形、减小焊缝的移动和改善模具的受力情况,同时有助于获得拼焊板恒定压边力控制值,提高效率,固定压边间隙法是拼焊板冲压成形中一种有效的压边方法.     

薄板铝合金的TIG拼焊及其单向拉伸成形性能

拼焊所具有的优点使其成为绿色再制造技术之一。本文首先针对汽车轻量化材料铝合金薄板制定焊接工艺、优化焊接参数,实施TIG拼焊,并对铝合金TIG拼焊板进行微观组织、显微硬度、单向拉伸成形性能测试及扫描电子显微镜断口形貌测试,同时分析了焊接接头组织及硬度分布规律、焊缝位置对铝合金拼焊板成形性能的影响。研究表明:焊缝组织是细小的等轴晶和树枝状晶,硬度较低;焊缝的位置不同,拼焊板的成形性能不会有明显差异;试样的断口形貌表明6061铝合金拼焊板的塑性低于母材。     

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。