高強(qiáng)激光拼焊板B柱成形數(shù)值模擬優(yōu)化研究.pdf

1、高強(qiáng)激光拼焊板是基于激光焊接技術(shù)和高強(qiáng)鋼發(fā)展起來的先進(jìn)加工工藝技術(shù)。該技術(shù)是將不同材質(zhì)、不同厚度或不同涂層的高強(qiáng)鋼與高強(qiáng)鋼板或普通板材通過激光焊接成一塊整體板，以滿足零部件不同部位對材料不同性能的要求。高強(qiáng)激光拼焊板技術(shù)應(yīng)用于汽車車身具有減輕車身重量、節(jié)能環(huán)保、降低生產(chǎn)成本、改善車身安全性能等優(yōu)勢。目前，該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于車身覆蓋件、車身骨架件、車門內(nèi)板、梁柱類零件等車身零部件加工制造。然而高強(qiáng)激光拼焊板車身零部件成形過程中，由于其焊縫

2、以及兩端強(qiáng)度差別或厚度差別的負(fù)面影響，容易出現(xiàn)破裂起皺、焊縫偏移和回彈過大等缺陷，這些問題已經(jīng)成為國內(nèi)高強(qiáng)激光拼焊板實際應(yīng)用中的難點(diǎn)。
　　 本文以汽車B柱為例，采用數(shù)值模擬研究與實驗研究相結(jié)合的方法，分別從拉延工藝參數(shù)、坯料形狀、毛坯材料、拉延筋和壓邊圈等進(jìn)行多方面優(yōu)化研究，研究方法涉及到單因素實驗設(shè)計方法、正交試驗設(shè)計方法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法和工藝實驗等。研究目的是為了探尋高強(qiáng)激光拼焊板車身零部件工藝規(guī)律，完善該類零件拉

3、延成形優(yōu)化的方法體系，為解決高強(qiáng)激光拼焊板車身零部件生產(chǎn)中的問題提供指導(dǎo)。
　　 首先，基于數(shù)值模擬試驗，采用單因素實驗設(shè)計的方法對高強(qiáng)激光拼焊板汽車B柱成形中沖壓速度、模具間隙、摩擦系數(shù)、壓邊力和凹模等工藝參數(shù)對其質(zhì)量的影響規(guī)律進(jìn)行研究，通過正交試驗方法對B柱成形工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。研究表明沖壓速度為3000 mm/s、模具間隙為0.9t，摩擦系數(shù)為0.105，壓邊力為100噸，凹模圓角半徑為6mm時，該B柱拉延成形質(zhì)量最好。其