基于变压边力差厚高强度钢激光拼焊板曲线焊缝布置研究

作     者：李卫国 

作者单位：江苏大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨继昌

授予年度：2008年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：曲线焊缝 布置 激光拼焊板 变压边力 

摘      要：近年来,出于安全、经济和环保的考虑,车身轻量化已经成为汽车工业重要的发展方向。由于高强度钢激光拼焊板可以减少车身用板的厚度和重量,因此在实际中得到了应用。目前激光拼焊板一般为直线焊缝,为了给车身设计者提供更大的灵活性,直线焊缝向曲线焊缝发展是激光拼焊板未来发展的趋势,同时现有研究表明,焊缝位置布置对拼焊板成形有着非常重要的影响。传统的冲压工艺方法不能有效解决拼焊板成形过程中的问题,需要对传统冲压成形方法进行改进,以满足拼焊板成形质量的要求;变压边力技术的研究已经取得了一些进展,并在德国、美国、日本等工业发达国家得到了应用,在提高普通冲压件的成形性能方面取得了良好的效果。因此,本文结合变压边力技术研究曲线焊缝布置对高强度钢激光拼焊板成形性能的影响规律,对于指导高强度钢激光拼焊板曲线焊缝布置及其在实际中的应用具有重要意义。 本文的主要研究工作如下: (1)建立曲线焊缝拼焊板力学解析模型,得到了曲线焊缝移动公式;阐述了板料成形有限元模拟的基本理论及其模拟中的关键技术,并在数值模拟过程中引入变压边力,最终确定了有限元模拟的建模方法。 (2)对不同曲线焊缝高强度钢激光拼焊板分别加载5种压边力模式,研究压边力加载模式对曲线焊缝高强度钢激光拼焊板成形性能的影响规律,得到了V型加载模式较好。 (3)针对V型压边力加载模式,对盒形件布置5种焊缝位置,研究焊缝布置对高强度钢激光拼焊板成形性能的影响规律,得到了曲线焊缝的布置方法。 (4)利用盒形件模具,应用变压边力对曲线焊缝高强度钢激光拼焊板进行成形数值模拟和试验,模拟和试验结果基本吻合,证明了所得规律的正确性。