前縱梁高強激光拼焊板全工序成形及回彈控制研究.pdf

1、高強激光拼焊板以其在減重、節(jié)能減排等方面的優(yōu)勢,應用于汽車制造業(yè),將取得巨大的經(jīng)濟效益和社會環(huán)境效益,因此在國產(chǎn)汽車制造中也開始逐步推廣。然而在沖壓成形過程中,由于焊縫及兩側(cè)基板成形性能差異的不利影響,更易出現(xiàn)拉裂、焊縫移動和不均勻大回彈等一系列質(zhì)量問題。其中尤以汽車縱梁類件拼焊板成形中的特殊回彈問題最為顯著和復雜,這也成為國內(nèi)業(yè)界在推廣應用高強激光拼焊板過程中的一個難點。本文對差厚拼焊板多工序回彈的精確模擬方法和控制工藝進行了詳細討論

2、,以某汽車前地板縱梁為研究對象,采用了模擬仿真和多目標優(yōu)化算法對其成形和回彈進行預測及工藝參數(shù)優(yōu)化,并結(jié)合模面補償技術,從模擬與掃描實驗相結(jié)合的角度,尋求控制差厚拼焊板梁類件回彈的有效方法。
　　首先,通過初步分析,分別從坯料形狀尺寸、工藝補充面、壓邊圈形式、拉延筋布置等各方面進行了優(yōu)化討論,解決了塑性成形不足和焊縫移動過大的問題。然后采用多工位單工步模擬方法,考慮每一道工序后卸載回彈對零件成形的影響,進行了各工序回彈模擬分析。此

3、外,對于考慮每工序后的卸載分析和不考慮該過程的兩種回彈模擬方法,本文進行了最終回彈結(jié)果及實測結(jié)果的對比,研究表明兩者的回彈預測結(jié)果有差異,且前者的預測結(jié)果與實測結(jié)果更吻合。
　　針對該縱梁拼焊板成形中的回彈問題,本文采用工藝參數(shù)優(yōu)化與模面補償技術相結(jié)合的方法進行控制。在工藝參數(shù)優(yōu)化過程中,分別建立了基于整件評估的破裂和回彈目標函數(shù),以壓邊力、拉延筋阻力系數(shù)和凹?？趫A角半徑為優(yōu)化變量,通過中心復合實驗設計和模擬仿真,構(gòu)建了反映優(yōu)化目

4、標和優(yōu)化變量間關系的回歸模型,并采用基于遺傳算法的多目標優(yōu)化技術對工藝參數(shù)進行自適應尋優(yōu),得到一組綜合最優(yōu)解:壓邊力F為100×104N,拉延筋阻力系數(shù)K1為15％、K2為25％,凹?？趫A角半徑R為10mm.然后將其用于有限元模擬驗證,結(jié)果表明拉裂情況消除,回彈情況則顯著減小,但仍超出允許范圍。在模面補償過程中,利用dynaform中的回彈迭代補償和白光掃描實驗相結(jié)合,當補償因子為0.8時,模擬回彈偏差即達到允許范圍內(nèi)。根據(jù)補償模面負角