拼焊板锥形件成形工艺分析

摘要

随着中国经济的飞速发展，能源消耗飞速的增加，环境问题和节约能源问题越发的突出。汽车轻量化是降低油耗，减少尾气排放，提高汽车性能的方法之一，已经受到各国汽车制造商的认可。作为实现汽车轻量化的关键技术之一，拼焊板冲压成形技术已在汽车车身制造业中得到了广泛应用。拼焊板与单一板冲压成形机理不同，拼焊板在成形过程中的起皱、破裂、拉深力的控制以及焊缝移动量都是有待于深入研究的问题，而这些问题的出现使拼焊板不能广泛的得到应用。本文以具有典型轴对称特征的拼焊板锥形件的冲压成形过程进行研究，对提高拼焊板成形件性能具有重要意义。
　　本文以同材异厚的拼焊板锥形件为研究对象，基于锥形件的成形机理，对拼焊板锥形件的主要变形区进行了理论分析，得出了应力应变解析式，并在此基础上得出了最大拉深力的计算公式。利用DYNAFORM有限元模拟软件，采用正交实验的方法研究了压边力加载方式、凸凹模圆角半径、板厚比以及摩擦力对拼焊板锥形件的影响，并找出了最优组合方式。然后通过有限元软件找到了一种较优的压边力加载方式，此加载方式在保障不起皱、不破裂的情况下，降低了底部焊缝移动量、增加了极限拉深深度。
　　基于模拟软件得出的结果，采用改变单一变量的方法，通过实验研究了凸凹模圆角半径、板厚比对拼焊板成形件的影响，验证了模拟结果的正确性。

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第1章 绪 论

1.1课题研究背景

1.2 课题研究的意义

1.3 拼焊板锥形件成形技术国内外研究现状

1.4 激光拼焊板锥形件的研究方向

1.5本课题的主要研究内容

第2章 拼焊板锥形件的理论研究

2.1 拼焊板锥形件拉深时的应力应变状态

2.2 远离焊缝拼焊板锥形件法兰部位的应力分析

2.3 远离焊缝拼焊板锥形件凹模圆角部位的应力分析

2.4 远离焊缝拼焊板锥形件侧壁部位的应力分析

2.5 远离焊缝拼焊板锥形件凸模圆角部位的应力分析

2.6 远离焊缝拼焊板锥形件底部应力分析

2.7 拼焊板锥形件法兰焊缝部位的应力分析

2.8 拼焊板锥形件凹模圆角焊缝部位的应力分析

2.9 拼焊板锥形件侧壁焊缝部位的应力分析

2.10 拼焊板锥形件凸模圆角焊缝部位的应力分析

2.11 拼焊板锥形件底部焊缝部位的应力分析

2.12 DYNAFORM有限元软件模拟结果

2.13 拼焊板锥形件拉深力计算

2.14 本章小结

第3章 拼焊板锥形件成形质量主要因素影响分析

3.1 有限元模拟软件的选取

3.2 拼焊板锥形件有限元模型的建立

3.3 拼焊板锥形件拉深成形主要影响因素的正交试验

3.4 实际工业生产中拼焊板锥形件影响因素的研究

3.5 拼焊板锥形件拉深成形中较优压边力加载方式

3.6 本章小结

第4章 拼焊板锥形件实验研究

4.1 引言

4.2 实验准备

4.3 试验数据分析

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢