拼焊板U形件回彈規(guī)律和控制的研究.pdf

1、近年來，由于資源和環(huán)境的原因，整個汽車工業(yè)在減輕整車重量，節(jié)約油耗方面投入了大量精力。而拼焊板(TWB)作為一種能有效減輕汽車重量，提高汽車整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的一種新型板料在汽車工業(yè)中得到了越來越廣泛的重視和應(yīng)用。拼焊板是成形之前將兩張或多張鋼板通過激光焊等方法焊接在一起的復(fù)合板料。焊接在一起的各塊板料可以是不同力學(xué)性能或不同的板料厚度或者是不同力學(xué)性能和不同板厚的組合。在本文中，研究的是具有不同厚度的拼焊板(差厚拼焊板)的回彈規(guī)律。由于差厚

2、拼焊板可以由不同的厚度和力學(xué)性能組合而成，因此采用傳統(tǒng)的試驗(yàn)方法對其回彈規(guī)律進(jìn)行研究工作量很大，而且并不是每一種類的差厚拼焊板材料都能立即獲得。而基于有限元方法的數(shù)值模擬仿真技術(shù)卻能夠提供一種比較有效的研究工具。因?yàn)橄鄬Χ?，單一板料的力學(xué)性能比較容易獲得，而這些數(shù)據(jù)正是研究拼焊板的基礎(chǔ)。因此在本文中有限元板料分析軟件eta/Dynaform被用于進(jìn)行差厚拼焊板的回彈規(guī)律的研究。
　　 拼焊板成形過程中，多方面的因素對拼焊板的回

3、彈有影響。在本文中，研究了對拼焊板回彈影響比較大的幾個因素：不同的板厚差比、不同的壓邊力，焊接線位于零件的不同位置。為了比較有效地開展研究工作，在模擬試驗(yàn)研究中采用了U形件作為研究對象。
　　 首先，應(yīng)用FEM軟件eta/Dynaform進(jìn)行了大量的U形件模擬彎曲試驗(yàn)。得到了模擬計(jì)算結(jié)果，并對這些結(jié)果進(jìn)行了分析討論。首先是板料的板厚比對拼焊板的回彈起著最重要的影響作用，隨著板料板厚比(薄板的厚度/厚板的厚度)的增大，則拼焊板薄側(cè)

4、和厚側(cè)回彈量都會減小。并從拼焊板厚度方向的應(yīng)力分布情況對該規(guī)律進(jìn)行了分析。其次，在拼焊板成形過程中施加不同的壓邊力，也帶來了拼焊板薄厚側(cè)回彈量的差異，當(dāng)壓邊力在某一范圍內(nèi)變化時，隨著壓邊力的增大，拼焊板薄厚側(cè)的回彈量也會減小，但沒有前者強(qiáng)烈。最后是焊接線位置不同帶來的差厚拼焊板薄厚側(cè)回彈量的變化，通過模擬計(jì)算發(fā)現(xiàn)焊接線位置越是偏離模具的對稱中心，雖然拼焊板薄厚側(cè)的回彈量會明顯增大，但是成形后的U形件的形狀更為對稱。
　　 其次，