車身薄板件焊接變形CAE分析與工藝優(yōu)化研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的發(fā)展、國民生活水平的提高，汽車的生產(chǎn)和消費(fèi)模式日新月異。車身是汽車的四大總成之一，降低車身的制造成本對整車成本的節(jié)約具有重要的意義。同時，車身直接體現(xiàn)了整車的外觀，彰顯了個性與品味，車身的質(zhì)量間接地決定了整車的質(zhì)量。汽車車身主要采用薄板結(jié)構(gòu)焊接而成，焊接是現(xiàn)代車身制造中應(yīng)用最為廣泛的聯(lián)接方式，焊接過程涉及到電磁學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)，焊接過程的不均勻加熱必然導(dǎo)致焊件的焊后變形，焊接變形直接影響了車身的裝配精度，增加了后期的矯正工作

2、量，提高了車身開發(fā)的成本。因此，研究車身薄板件焊接過程中的變形規(guī)律及其優(yōu)化途徑，對于提高產(chǎn)品的質(zhì)量具有非常重要的實用價值。
　　本文首先介紹了焊接數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀，研究了等厚薄板和不等厚薄板單一焊點(diǎn)的焊接過程，得到了焊點(diǎn)周圍的溫度場分布結(jié)果，焊后殘余應(yīng)力分布結(jié)果以及焊接變形結(jié)果。并且研究了電極壓力、通電時間、焊接電流等焊接工藝參數(shù)對焊后殘余應(yīng)力和焊接變形的影響規(guī)律，為實際生產(chǎn)中焊接工藝參數(shù)的合理選取提供了參考依據(jù)。
　　基

3、于線彈性體積收縮法，對某車型輪罩總成的點(diǎn)焊焊接過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，成功地預(yù)測了輪罩總成的焊接變形量，結(jié)果顯示其焊接變形較大，超出了工程應(yīng)用可接受的范圍。采用改變零件焊接順序的方法，對輪罩總成的焊接變形進(jìn)行了優(yōu)化，使最終的焊接變形達(dá)到了焊接工藝的要求。為了進(jìn)一步提高輪罩總成的焊接精度，設(shè)計了以焊點(diǎn)數(shù)量為因素以焊接變形為試驗指標(biāo)的正交試驗，完成了對焊接變形更深層次的優(yōu)化。
　　最后對多焊縫結(jié)構(gòu)的焊接變形進(jìn)行了研究，以后防撞梁總成為例，

4、分析了焊縫的焊接順序和焊接方向?qū)附幼冃蔚挠绊?。由于后防撞梁總成是分兩級焊接的，因此，需要首先分析第一級焊接中焊接順序和焊接方向?qū)附幼冃蔚挠绊懀玫胶附幼冃巫钚〉暮附禹樞蚝秃附臃较虻淖顑?yōu)組合；接著再分析第二級焊接中焊接順序和焊接方向?qū)ψ冃蔚挠绊?，得到焊接變形最小的焊接最?yōu)組合；最后將第一級焊接最優(yōu)組合和第二級焊接最優(yōu)組合同時應(yīng)用到后防撞梁總成的焊接過程中。結(jié)果顯示兩組焊接最優(yōu)組合的共同作用使得后防撞梁總成的焊接變形進(jìn)一步減小，為工程實