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文檔簡介
1、基于未來汽車的環(huán)保和安全因素方面的考慮,除了發(fā)動(dòng)機(jī)性能和汽車車身空氣動(dòng)力學(xué)特性的改善外,降低車身重量已經(jīng)成為汽車制造業(yè)的重要發(fā)展目標(biāo),即在提高汽車結(jié)構(gòu)安全性的同時(shí)降低車重,就這樣一種結(jié)合傳統(tǒng)材料和新型生產(chǎn)工藝的拼焊板沖壓成形技術(shù)迅速地發(fā)展起來了。激光拼焊板是將兩塊或多塊具有相同或不同厚度、機(jī)械性能、表面狀態(tài)的鋼板使用激光焊接的方法連接成毛坯件,然后進(jìn)行整體沖壓成形轎車結(jié)構(gòu)件。拼焊板以其高質(zhì)量、高效益、低成本倍受汽車和鋼鐵工業(yè)界的關(guān)注,并
2、且被廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)。
本文闡述了激光拼焊技術(shù)在轎車上的應(yīng)用現(xiàn)狀,并介紹了拼焊板沖壓成形的發(fā)展、特點(diǎn)、優(yōu)勢及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,以及分析了對(duì)拼焊板成形性影響比較大的幾個(gè)因素:不同的板厚差比、不同力學(xué)性能組合,拉延筋。針對(duì)汽車覆蓋件形狀復(fù)雜、成形性難以憑經(jīng)驗(yàn)估計(jì)的問題,本文采用有限元數(shù)值模擬方法,運(yùn)用有限元板料分析軟件eta/Dynaform,對(duì)激光拼焊板拉深工序進(jìn)行成形性預(yù)測。
首先,以盒形件這一板材成形中的典型拉深沖
3、壓件為例進(jìn)行拼焊板的拉深模擬,研究差厚拼焊板的成形性能和焊縫移動(dòng)規(guī)律。作者運(yùn)用有限元數(shù)值模擬軟件Dynaform,研究了盒形件分別在有拉延筋和沒有拉延筋兩種情況下,相同材料不同板厚差、不同材料不同板厚差和相同板厚比不同強(qiáng)度組合對(duì)拼焊板盒形件成形性的影響,根據(jù)模擬試驗(yàn)結(jié)果建議薄板與厚板厚度比值取0.5以上,兩側(cè)材料強(qiáng)度比值大于3.0,拼焊板的成形極限趨于基本穩(wěn)定。同時(shí)也分析了拉延筋對(duì)焊縫移動(dòng)最大拱形高度以及對(duì)焊縫移動(dòng)量的影響,焊縫移動(dòng)最大
4、拱形高度 hmax隨著拉延筋單邊減少寬度w的增加而降低,w在[0,1.556]之間,為影響最敏感區(qū),w在(1.556,8.556]之間,為影響不敏感區(qū),w>8.556為影響較敏感區(qū);拉延筋在很大程度上降低了拼焊板的成形性能,同時(shí)也減少了焊縫的移動(dòng)量,盒形件法蘭處相對(duì)于底部焊縫移動(dòng)量減少明顯。為此,提出了一種減少焊縫移動(dòng)的新方法,即在垂直焊線方向布置一條加強(qiáng)筋能減少焊縫的移動(dòng)。
其次,把盒形件得到的結(jié)論應(yīng)用于轎車拼焊板零件前地板
5、的生產(chǎn)實(shí)踐中,選擇合理的板厚比和強(qiáng)度比,對(duì)拼焊板前地板拉深成形工序進(jìn)行成形性預(yù)測和焊縫移動(dòng)分析,并在垂直焊線方向設(shè)置一條加強(qiáng)筋,減少了焊縫的移動(dòng)量。
最后,研究了坯料平移法和曲線焊縫補(bǔ)償法這兩種方案,控制焊縫移動(dòng)及保證最終零件焊縫線在整車裝配中的裝配位置。最終得到合格的拼焊板前地板零件。
本文采用數(shù)值模擬仿真方法來研究形狀復(fù)雜的轎車前地板,確保其裝配位置的對(duì)策,不僅對(duì)生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義,而且對(duì)提高我國汽車車身輕量化,促
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