激光拼焊板成形性及其实验研究

摘要

在车身制造中，由于汽车轻量化以及结构上的要求，拼焊板得到了广泛的应用。由于拼焊板的母材在厚度、材质或涂层上的差异，其表现出的成形性也会产生不同。在拼焊板的变形过程中，焊缝两侧的母材会产生相互的制约作用，导致板料的应变路径发生变化，表现出与母材相异的成形性能。而车身制造中对零件精度及其安全性能的要求越来越高，也相应的对材料提出了更高的要求。因此，研究拼焊板的成形性，通过改变母材的匹配以及焊缝位置对拼焊板的设计进行指导，有助于实际零件的设计，因此具有重要的意义。 本文对三组同材差厚的拼焊板进行了研究，其母材分别为DX53DZ100MB，ZSTE260Z，DC56，用实验与数值模拟相结合的方法对其进行了研究。针对母材为DX53DZ100MB的拼焊板，进行了关于拼焊角度的有限元分析，建立了拼焊角度下母材的变形关系，并用实验证实了分析的正确性；针对母材为ZSTE260Z的拼焊板，通过实验分析了焊缝位置对于其单向拉伸性能的影响；针对母材为DC56的拼焊板，进行了半球胀形实验，获得了其FLD曲线，并用实验数据对各个算法下的FLD曲线进行了对比，随后进行了半球胀形的有限元分析，在经过实验证实其精确度后，进行了正交实验分析，找到了板厚比为影响成形的最显著因素，并简要分析了板厚比对母材应变路径的影响。通过上面的工作，对影响拼焊板成形性的因素进行了分析比较，得到了其影响的初步规律，为工业上拼焊板的成形评价标准的制定提供了初步参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1引言

1.2拼焊板的制造工艺

1.3拼焊板的优点

1.4拼焊板国内外研究现状

1.5有限元模拟技术

1.6拼焊板成形问题分析

1.7研究的背景和意义

1.8本文研究主要内容

第2章 板料成形理论及其有限元方法

2.1引言

2.2金属塑性变形基本理论

2.2.1应力应变关系

2.2.2屈服准则

2.3塑性有限元方法

2.3.1屈服条件

2.3.2流动法则

2.3.3硬化法则

2.3.4有限元求解步骤

2.4结论

第3章 拼焊板单拉性能分析

3.1引言

3.2拼焊角度的拼焊板单拉研究

3.2.1拼焊角度的有限元模型

3.2.2拼焊角度的拼焊板单拉实验

3.2.3有限元结果与实验结果对比

3.2.4不同拼焊角度下单拉变形的特征分析

3.2.5拼焊板拼焊角度与成形性的关系模型

3.2.6有限元结果和计算结果比较

3.3焊缝垂直拉伸方向(拼焊角度为90°)拼焊板单拉实验研究

3.3.1实验材料

3.3.2实验过程

3.3.3实验结果

3.3.4结果分析

3.4小结

第4章 拼焊板胀形成形性研究

4.1引言

4.2胀形成形性实验研究

4.2.1压力机

4.2.2实验模具

4.2.3实验材料

4.2.4实验结果

4.2.5结果整理

4.3 FLD曲线预测

4.3.1 Swift-Hill模型

4.3.2 NADDRG模型

4.3.3有限元模拟

4.4结果比较

4.5小结

第5章 拼焊板的胀形研究

5.1引言

5.2影响因素正交实验设计

5.2.1正交实验简介

5.2.2影响因素正交实验表设计

5.2.3仿真结果直观分析

5.2.4仿真结果方差分析

5.3板厚比对于应变路径的影响

5.4小结

第6章 结论和展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果