激光拼焊板成形极限图性能分析

对汽车用冷轧钢板进行了等厚激光拼焊试验，并进行了成形极限图性能分析和将等厚激光拼焊板进行汽车零部件实冲试验。结果表明：尽管激光拼焊板激光焊缝部位由于焊缝的硬化其成形性能较母材有所降低，但通过激光焊缝位置的合理设计，激光焊缝的应变安全裕度能够满足汽车零部件的成形要求。     

差厚激光拼焊板的成形极限

为了进一步了解不同厚度钢板拼焊在一起后组成的板料(差厚激光拼焊板)在各种应变路径下的成形极限,通过试验检测了0.8,1.2,1.5 mm三种厚度的ST16板料在不同组合激光拼焊下组成的板料以及其各自母材的成形极限,并研究了不同加载情况下焊缝附近的应变分布.结果表明:差厚激光拼焊板焊缝附近的成形极限低于母材的成形极限,主要取决于较薄一侧母材的成形极限;厚度差越大焊缝两侧的应变梯度越大,成形性能越差.     

激光拼焊板成形极限图的理论建立方法

由变形不均引起的颈缩或破裂是激光拼焊板的成形难题,工程中迫切需要了解拼焊板的成形性能.成形极限图是一种评价板料成形性能的有效手段,通常可以由试验法和理论计算法获得.目前试验法成本高,费时费工:理论计算法尚不完善,需进一步研究改进.提出一种新的拼焊板成形极限图理论计算模型,结合HOSFORD屈服准则,获得了高强度IF钢等厚激光拼焊板的成形极限图,计算结果与试验数据吻合较好,证实拼焊板成形极限图的理论建立方法的正确性.基于拼焊板成形极限图的理论建立方法,可在已知拼焊板焊接区材料性能参数的条件下快速获得拼焊板成形极限图.     

焊缝形式对拼焊板性能影响的研究

研究焊缝形式对拼焊板的性能和成形性的影响,利用ABAQUS有限元软件仿真和进行单向拉伸试验对激光拼焊板强度、综合延伸率进行分析、验证,对拼焊板基板板材、焊缝及其焊缝热影响区进行金相学和硬度研究,运用Dynaform有限元软件对其冲压成形极限进行仿真并进行冲压试验来验证焊缝对拼焊板成形性的影响.试验结果表明,对于同质同厚...     

拼焊板的焊接方法与成形特性

拼焊板广泛应用于汽车车身部分。文中讨论了拼焊板常用的焊接方法及其成形性能,分析了不同组合形式裂纹容易发生的部位,以及焊缝移动的控制方法。     

拼焊板冲压成形中的焊缝移动分析

将拼焊板盒形件分解成包含横向或纵向焊缝的U形件拼焊板，从分析简单U形件拼焊板出发，考虑压边圈类型及压边力大小和分布、焊缝位置和方向等因素的作用，研究盒形件拼焊板金属流动规律和焊缝移动原因及移动趋向。研究结果表明：横向焊缝移动是由于厚薄两侧的负载能力和负载差异引起的；纵向焊缝移动是由于侧壁主应变的差异引起的；盒形件底部的焊缝具有U形件横向焊缝的移动特征，盒形件裙边和侧壁上的焊缝移动的原因不同于U形件的纵向焊缝，且移动方向也不尽相同。     

拼焊板在车身覆盖件冲压成形中的研究进展

概括了拼焊板在车身覆盖件冲压成形中应用所涉及的技术环节，综述了在这些技术领域中的研究进展；简要介绍了国内外在拼焊板冲压成形应用研究方面的最新成果；讨论了在应用研究中仍存在的问题和进一步的研究发展方向。     

差厚激光拼焊板门内板的成形性能研究

门内板是激光拼焊板在汽车车身上应用的典型零件之一。推导了单向拉伸下差厚拼焊板的应力、应变与厚度关系的公式;通过数值模拟和实冲试验,研究0.8mm×1.2mm和0.8mm×1.5mm两种不同厚度组合对拼焊板应力、应变、厚度和焊缝移动量等成形性能的影响。模拟和试验的结果与推导的公式吻合:随着板厚比增大,薄侧板材承受的应力、应变变大,破裂的危险也相应增加,而厚侧板材的应力、应变随板厚比的增大而减小。     

压边力对拼焊板成形性能的影响研究

成形性能下降是拼焊板成形中难以解决的实际问题。运用Dynaform软件对拼焊板冲压成形进行数值模拟,分析拼焊板在整体式压边圈下的冲压成形效果,提出分瓣式的压边圈方案,通过对薄厚两板加载不同的压边力,研究不同压边力组合条件下拼焊板成形中的最大主应力值、厚度最大减薄率与增厚率以及焊缝移动量。结果表明:整体式压边圈的成形效果不是很理想,采用分瓣式的压边圈,得出不同压边力组合对拼焊板成形性能有显著的影响,厚侧板料比薄侧板料更大的压边力,有利于降低薄侧板料的应力集中,减少厚侧板料的起皱,但会加剧焊缝的移动量。     

基于GTN细观损伤模型的激光拼焊板成形极限预测

建立了从细观损伤角度预测拼焊板成形极限的Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)损伤模型,用有限元逆向法确定了损伤模型中的各损伤参数。采用有限元软件ABAQUS耦合基于Mises屈服准则的弹塑性GTN损伤模型,对拼焊板半球凸模胀形过程进行了数值模拟。设计了拼焊板半球凸模胀形物理试验,试验过程中通过改变试件的宽度得到了不同应变状态下完整的拼焊板成形极限图,并与GTN细观损伤模型预测到的拼焊板成形极限图进行对比分析,验证了GTN细观损伤模型预测拼焊板成形极限图的准确性。     

汽车用激光拼焊技术及市场发展现状

激光拼焊技术目前在欧美汽车车身设计中被广泛采用，他可将经不同表面处理、不同钢种、不同厚度的钢板采用激光焊的方法，自由组合使之成为一个毛坯件。激光拼焊技术与高强钢、液压成形技术为超轻车体项目中重点推荐的3大技术，具有减重、提高安全性、节省材料等多项优势，为汽车用材技术发展的一大趋势。在详细阐述了激光拼焊板的特点及目前激光拼焊板生产供应及市场发展状况。     

基于应变路径的激光拼焊板方盒件变压边力成形优化

采用数值模拟和实冲试验的方法,研究了不同压边力对拉深过程中破裂危险点应变路径的影响规律;通过调整压边力的大小和分布,实现对拼焊板方盒件薄板破裂危险点处应变路径的控制,从而提高拼焊板方盒件的冲压成形性.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安全裕度有很大的影响,合理的压边力分布可调节失效破裂的位置,提高成形极限深度;变压边力条件下的应变路径由拉压应变状态过渡到双向拉伸应变状态,能够显著提高危险点的安全裕度;通过多点控制的变压边力有利于调节板料在凹模中的流动,从而能更好地控制危险点应变路径;改变危险点的应变路径,调节失效破裂的位置,可有效地提高拼焊板方盒件的冲压成形性.     

双相钢拼焊板温拉伸流变应力研究

采用CMT5205微机控制电子万能试验机对B340/590DP双相钢母材及拼焊板进行温拉伸试验,研究母材及拼焊板在变形温度为550～700℃、应变率为0.000 1～0.1 s–1条件下的流变应力行为。采用等应变法计算获得焊接区应力-应变曲线,通过改进后的含软化因子模型分别建立母材和焊接区材料的流变应力模型,并验证流变应力模型的准确性。结果表明,双相钢母材及拼焊板在温拉伸试验中发生了明显的动态回复与动态再结晶,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变率的增加而增加;流变应力的预测值与试验值吻合较好,具有较高的可信度。     

拼焊板V形自由弯曲回弹控制影响因素分析

在平截面和平面弯曲等假设条件下,建立了可适用于纵向拼焊板V形小曲率自由弯曲回弹的解析预测模型。在自由弯曲卸载阶段,该模型引入了两母板间相互作用的弯矩,基于单一母板求解了拼焊板回弹后的弯曲角。利用解析模型分析了不同工艺参数对拼焊板V形自由弯曲力和回弹后弯曲角度的影响规律,确定了影响拼焊板V形自由弯曲力和卸载后回弹角的主要影响因素。     

普通钢与高强度钢激光拼焊板数值模拟比较研究

为了研究高强度钢激光拼焊板的成形性能,基于LS—DYNA软件,以典型的盒形件为研究对象,从材料流动、最大增厚率、最大减薄率和成形极限图等方面,比较了普通钢和高强度钢激光拼焊板在不同压边方式下的变形情况,得到了高强度钢激光拼焊板的成形性能。研究结果表明,该研究为高强度钢激光拼焊板的实际成形和工艺优化提供了理论依据和指导。     

拼裁焊缝在拉伸成形中的流动研究

对0.8mm与1.5mm两种厚度的母材使用CO2激光器进行了激光拼焊试验。运用AutoForm数值仿真软件建立了差厚激光拼焊盒形件有限元模型,通过有限元数值仿真模拟研究了差厚激光拼焊盒形件在冲压成形后的焊缝流动现象,并与实冲试验结果进行了比较。结果表明：有限元数值仿真模拟能够较为近似地反映差厚激光拼焊盒形件在冲压过程中的焊缝流动现象,数值模拟和试验研究均表明,差厚激光拼焊盒形件在冲压过程中会发生薄侧材料向厚侧材料的流动,从而给激光拼焊板冲压质量带来一定的影响。     

铜/铝复层板成形极限视觉测量方法及成形性能

基于数字图像相关法（DIC）与双目视觉技术,提出并实现了一种用于爆炸焊接制备的铜/铝复层板成形极限应变的视觉测量方法,利用有限元模拟结果对该方法进行验证。根据DIC方法获得的板料成形极限应变,分析热处理工艺及接触状态对铜/铝复层板成形极限的影响,使用扫描电子显微镜对界面与断口形貌进行观察分析。结果表明：DIC方法测得的铜/铝复层板失稳破裂时的最大主应变与有限元模拟结果的相对误差为0.1%,且应变值分布与有限元模拟吻合也较好;铝在内层时复层板成形极限大于铜在内层时的成形极限;经过退火处理的铜/铝复层板成形性能优于未退火时的性能;铜/铝复层板发生失稳断裂时,界面产生脱离。