雙相鋼激光拼焊板溫成形數(shù)值模擬與實驗研究.pdf

1、雙相鋼激光拼焊板兼有雙相鋼板與激光拼焊板技術(shù)的優(yōu)點,可以減輕車身重量,提高汽車抗沖撞性。但是隨著鋼材強度的提高,其延伸率下降、成形性能也大大降低,在常溫下難以成形。近年來,板料的溫塑性成形方法開始得到廣泛使用,可以運用到雙相鋼激光拼焊板成形中以提高其成形性能。
　　 本文在雙相鋼激光拼焊板溫單拉實驗研究的基礎(chǔ)上,將拼焊板有限元模擬技術(shù)和熱力耦合分析方法相結(jié)合,建立了雙相鋼激光拼焊板溫成形熱力耦合有限元分析模型,對雙相鋼激光拼焊板

2、盒形件的等溫拉深和差溫拉深工藝進行了數(shù)值模擬,并設(shè)計了溫成形模具進行溫拉深實驗來驗證本文所建有限元模型的正確性。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　 1)概述了有限變形彈塑性本構(gòu)方程的推導(dǎo)過程,并詳細介紹了變形與傳熱耦合技術(shù)的基本理論,包括傳熱分析的有限元公式及其求解方法,變形與傳熱耦合分析技術(shù),為雙相鋼激光拼焊板溫成形熱力耦合有限元分析提供了理論基礎(chǔ)。
　　 2)基于ABAQUS軟件平臺,建立了雙相鋼激光拼焊板溫成形熱力耦合有

3、限元分析模型,對雙相鋼激光拼焊板盒形件的等溫拉深和差溫拉深工藝進行仿真。對不同溫度和不同厚度比下等溫拉深的模擬結(jié)果進行分析,得到了焊縫、溫度和母材厚度比對等溫拉深的影響。通過對差溫拉深工藝的模擬,得到了差溫拉深的溫度分布規(guī)律以及凸模溫度對差溫拉深的影響規(guī)律。改變沖壓工藝參數(shù)進行溫拉深數(shù)值模擬,研究了各工藝參數(shù)分別對室溫拉深、等溫拉深和差溫拉深工藝的影響規(guī)律,并運用正交實驗方法優(yōu)化了各工藝參數(shù),得到了最優(yōu)工藝組合。
　　 3)參考

4、模擬結(jié)果以及實際的設(shè)備條件,設(shè)計和制造了盒形件溫成形模具,制定了相應(yīng)的工藝方案,對雙相鋼激光拼焊板盒形件進行了溫拉深實驗,從而驗證了數(shù)值模擬結(jié)果的準確性,并研究了在實際溫拉深工藝中,工藝參數(shù)(溫度、沖壓速度、壓邊力和潤滑條件)對雙相鋼激光拼焊板溫成形的影響規(guī)律。結(jié)合盒形件在不同溫度下及不同部位的微觀組織分析,從微觀角度解釋了溫度效應(yīng)和變形程度對雙相鋼溫成形性能的影響。通過實驗得到了一些溫成形工藝參數(shù)及生產(chǎn)經(jīng)驗,為雙相鋼激光拼焊板的生產(chǎn)應(yīng)