汽車用激光拼焊板成形性能研究.pdf

1、激光拼焊板(Tailor-Welded Blanks，簡稱TWBs)是指把不同厚度、材料性能或表面涂層的板材，用激光焊接的方法拼焊在一起，重新組成的一種新型復(fù)合板材，它可以同時(shí)滿足零件的不同部位對(duì)板料不同性能的要求。由于激光拼焊板具有焊接速度快、焊縫較窄、對(duì)基體金屬的影響范圍較小、減輕汽車重量、降低生產(chǎn)成本等優(yōu)點(diǎn)，在汽車車身開發(fā)中已得到廣泛應(yīng)用。隨著人們對(duì)汽車駕駛的安全性要求更好，節(jié)能和環(huán)保法規(guī)對(duì)汽車重量要求越來越嚴(yán)，因此汽車輕量化已成

2、為降低油耗提高汽車安全性能的重要途徑，激光拼焊技術(shù)得到了越來越多的重視。但由于激光拼焊板焊縫對(duì)母材性能產(chǎn)生較大影響，包含:料厚的階梯差不同、焊縫材質(zhì)的性能的變化，因此焊縫及焊縫周圍板材在拉延成形過程中經(jīng)常產(chǎn)生開裂、起皺、回彈較大等各種現(xiàn)象，因此研究激光拼焊板的材質(zhì)變化及沖壓成形性能有著十分重要的意義。
　　本文針對(duì)典型且常用的的拼焊板，利用杯突試驗(yàn)分析母材、焊縫移動(dòng)對(duì)杯突高度IE的變化以及焊縫的強(qiáng)度。研究發(fā)現(xiàn)焊縫在越往厚度方向偏移

3、，其焊縫移動(dòng)量就越小;焊縫處及熱影響區(qū)的強(qiáng)度總是大于母材強(qiáng)度。
　　以方盒型件激光拼焊為研究對(duì)象，建立單動(dòng)拉延沖壓成形數(shù)模，采用Autoform有限元軟件進(jìn)行數(shù)值模擬與研究。忽略焊縫及熱影響區(qū)強(qiáng)度變化，視為剛性，這樣建立的有限元相對(duì)簡單，且可以準(zhǔn)確模擬實(shí)際沖壓成形運(yùn)動(dòng)過程及塑性變化過程。研究發(fā)現(xiàn):方盒型件頂部的焊縫總是朝著板料厚度方向偏移，而在側(cè)壁處逐漸過渡，朝著薄側(cè)板料方向移動(dòng)，在沖壓件最外側(cè)焊縫的偏移達(dá)到最大值。通過調(diào)節(jié)厚板料