拼焊板盒形件成形中变压边力和可控拉深筋的研究

发布时间：2021-08-24 04:03

　　随着生态环境和能源问题的愈加严峻,低碳经济发展已经成为了大趋势,对于汽车行业,减轻汽车重量、减少碳排放量显得尤为重要。而采用拼焊板技术可以减轻车身重量并增加安全性,但由于拼焊板的成形性能与普通钢板不同,传统的成形工艺已不再适用。国内外多数学者提出通过合理设置焊缝线初始位置、板料厚度比,采用变压边力、热成形和液压成形等技术来提高拼焊板的成形性能。本文以典型的拼焊板盒形件为研究对象,利用有限元仿真软件Dynaform对材料为ST06Z的差厚拼焊板盒形件的拉深成形过程进行有限元数值仿真研究,提出了随行程变化的变压边力和可控拉深筋技术,来提高拼焊板的成形质量。本文的主要研究内容如下:1、基于台阶式分块压边圈和变压边力优化拼焊板盒形件拉深成形的成形质量。首先,分析了压边力加载形式对焊缝移动量和减薄率的影响规律,设计了多种方案进行有限元数值仿真,由仿真结果对比分析得出,压边力的大小可以有效控制板料流动,从而控制焊缝移动和减薄率。当F_b（29）F _h（_bF为拼焊板薄板侧所受压边力,_hF为厚板侧所受压边力）时,薄板... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

拼焊板在汽车上的应用由于拼焊板两侧板料的厚度、材料性能等方面存在差异，加上焊缝处的力学性能

第1章绪论31.2拼焊板国内外研究现状1.2.1拼焊板技术的优势为了满足不同需求，提高零件的局部刚度，常常会在该部位附加加强板，即先完成基本零件和加强板的冲压成形，再将它们焊接在一起。而拼焊板技术是先将不同材料、厚度、形状或等级的平直钢板，根据零件需求通过某种方法焊接在一起，然后再进行冲压成形[6-8]。采用拼焊板可以在减少零件数量的同时将其整体化，减轻车身重量，提高装配精度，降低制造过程中的冲压和装配成本。因此，拼焊板在汽车上的应用越来越广泛。图1.2为采用拼焊板制备的汽车覆盖件和结构件。（a）某轿车前门内板（b）某轿车后边梁（c）某轿车前纵梁加强板图1.2拼焊板在汽车上的应用

第2章拼焊板盒形件拉深成形理论及数值模拟的研究9第2章拼焊板盒形件拉深成形理论及数值模拟的研究2.1盒形件的拉深成形理论盒形件的拉深成形时，变形区材料同时受拉应力和压应力作用产生塑性变形，这与圆筒件拉深的变形性质是相同的。它们之间的不同在于盒形件拉深变形时，应变不均匀分布在变形区周边，并且这种不均匀程度受盒形件的几何尺寸、坯料形状和拉深成形条件的变化而变化[41-42]。因此，盒形件的拉深成形比圆筒件拉深成形的变形情况要复杂的多。2.1.1盒形件的拉深特点盒形件拉深成形时可分为直边区和圆角区，圆角区类似圆筒形件拉深，直边区类似板料弯曲，因此盒形件拉深成形是这两种变形方式的结合。盒形件拉深的变形特点可以总结为下面几点[41]：（1）盒形件圆角区变形与圆筒形件变形的不同在于，圆角区金属要流向直边，致使径向应力和切向应力在圆角区的不均匀分布，角部拐角处最大，两侧逐渐变小，如图2.1所示。图2.1盒形件拉深时的应力分布（2）直边区域除弯曲变形外，在与圆角相连处，还有横向压缩和纵向伸长，因此其应力也包括横向压应力和纵向拉应力。（3）圆角处的径向拉应力是不均匀分布的，而其拉应力的平均值远远小于与其相同半径的圆筒形件的径向拉应力。因而可以适当地加大盒形件的极限拉深程度，减小其拉延系数。（4）盒形件的圆角处存在最大应力，因此破裂、起皱等现象也总是发生在圆角区，


本文编号：3359238