不等厚激光拼焊板车身锁扣V形件冲压成形数值模拟研究与优化

发布时间：2017-09-22 04:17

  本文关键词：不等厚激光拼焊板车身锁扣V形件冲压成形数值模拟研究与优化

  更多相关文章： 不等厚 激光拼焊板 拉伸试验 数值模拟 正交试验设计

【摘要】：本文结合科技部火炬计划项目“扬州市汽车及其零部件先进制造与测试分析中心建设(编号：2012GH530716)”和扬州市科技计划项目“乘用车不等厚激光拼焊板精密成形工艺与模具开发”,以江苏卡明模具有限公司的某汽车不等厚激光拼焊板车身锁扣V形件作为主要研究对象,围绕不等厚激光拼焊板的冲压成形性能进行研究,并对影响其成形性能的因素进行优化设计。本文的主要研究内容如下：1.综述了激光拼焊板的概念、分类和国内外研究现状,概括了激光拼焊板的发展应用情况,并对其存在的主要问题进行了探讨。2.先从理论上对不等厚激光拼焊板在拉伸试验时的塑性成形进行力学分析,然后选用不同厚度、材质为B340/590DP和SPH590的板材作为激光拼焊板母材,进行拉伸试验。通过对试验结果进行直接测量或间接计算,得到母材与不同形式焊缝的拼焊板的力学性能参数,根据相关数据分析激光拼焊板的成形性能。同时对不同初始焊缝位置的激光拼焊板进行试验,得出焊缝初始位置与焊缝移动距离之间的关系,进而分析焊缝初始位置与激光拼焊板成形性能之间的关系。3.在激光拼焊板理论研究和成形性能试验的基础上,利用三维CAD软件UG建立几何模型,然后导入CAE软件AutoForm中建立有限元模型,设定成形性能评价指标,采用单因素控制法,分别分析了压边力、母材强度比、母材厚度比和摩擦系数这四个因素对激光拼焊板冲压成形性能的影响规律,为之后的实际生产提供一定的借鉴和指导作用。4.利用有限元分析软件AutoForm,虽然采用的是单因素控制法,但是影响因素众多,且这些因素之间的作用是相互的,因此本文采用正交试验设计与数值模拟相结合的方法对不等厚激光拼焊板车身锁扣V形件的冲压成形质量进行多因素多目标优化设计。对数值模拟结果进行极差分析、方差分析以及显著性分析得到各因素对冲压成形性能以及焊缝偏移量的影响程度,找出了这些因素的最优水平组合,然后再将最优水平组合的相关数据带入软件AutoForm中进行数值模拟,得到的相关模拟结果满足企业的精度要求。本文针对不等厚激光拼焊板在成形性能、焊缝移动等方面进行了较为系统的理论分析、数值模拟和试实验研究。通过上述研究,可以提高不等厚激光拼焊板的成形性能,减小焊缝移动量,对企业实际生产提供了较好的指导作用。
【关键词】：不等厚 激光拼焊板 拉伸试验 数值模拟 正交试验设计
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG386
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 绪论9-22
• 1.1 激光拼焊板技术概述9-14
• 1.1.1 激光拼焊板的概念及分类9
• 1.1.2 激光拼焊板的特点及应用9-11
• 1.1.3 激光拼焊板的冲压成形特点及主要缺陷11-14
• 1.2 国内外激光拼焊板冲压成形性研究概况14-19
• 1.2.1 激光拼焊板应用概述14-15
• 1.2.2 国外拼焊板冲压成形性研究概况15-17
• 1.2.3 国内拼焊板冲压成形性研究概况17-19
• 1.3 课题的来源及研究意义19-20
• 1.3.1 课题的来源19
• 1.3.2 课题的研究意义19-20
• 1.4 论文的主要研究内容与结构20-21
• 1.4.1 论文的研究内容简介20
• 1.4.2 论文结构安排20-21
• 1.5 本章小结21-22
• 第二章 不等厚激光拼焊板冲压成形及其数值模拟的基本理论与关键技术22-40
• 2.1 引言22
• 2.2 不等厚激光拼焊板的冲压成形理论基础22-25
• 2.2.1 不等厚激光拼焊板成形工艺简介22-23
• 2.2.2 不等厚激光拼焊板拉伸试验时塑性成形力学分析23-25
• 2.2.3 不等厚激光拼焊板成形质量特点25
• 2.3 影响不等厚激光拼焊板成形质量的主要因素分析25-28
• 2.3.1 材料因素26-27
• 2.3.2 模具因素27-28
• 2.3.3 工艺参数因素28
• 2.4 不等厚激光拼焊板冲压成形数值模拟的基本理论与关键技术28-35
• 2.4.1 有限元算法28-31
• 2.4.2 激光拼焊板本构关系的建立31-33
• 2.4.3 激光拼焊板冲压成形数值模拟中焊缝的处理33-34
• 2.4.4 激光拼焊板冲压成形数值模拟中边界条件的设置34-35
• 2.5 AutoForm软件及其模拟流程简介35-39
• 2.5.1 AutoForm软件简介35-37
• 2.5.2 AutoForm在拼焊板数值模拟时的一般流程37-39
• 2.6 本章小结39-40
• 第三章 不等厚激光拼焊板拉伸试验研究40-50
• 3.1 引言40
• 3.2 试验目的40
• 3.3 试验设计40-43
• 3.3.1 试验设备40-41
• 3.3.2 拉伸试样设计41-43
• 3.4 试验结果与分析43-49
• 3.4.1 母材与不等厚激光拼焊板的试验结果与分析43-46
• 3.4.2 不等厚激光拼焊板不同焊缝初始位置的试验结果与分析46-49
• 3.5 结论49
• 3.6 本章小结49-50
• 第四章 基于AutoForm不等厚激光拼焊板车身锁扣V形件成形性能研究50-67
• 4.1 引言50
• 4.2 基于AutoForm的有限元建模50-52
• 4.2.1 几何模型的建立50-51
• 4.2.2 有限元模型的建立51-52
• 4.3 成形性能评价指标的设定52
• 4.4 母材强度比对不等厚激光拼焊板成形性能影响分析52-58
• 4.4.1 不同差度比模拟方案的设计53
• 4.4.2 不同差强比模拟结果及分析53-58
• 4.5 压边力对不等厚激光拼焊板成形性能影响分析58-61
• 4.5.1 不同压边力模拟方案的设计58
• 4.5.2 不同压边力模拟结果及分析58-61
• 4.6 母材厚度比对不等厚激光拼焊板成形性能影响分析61-63
• 4.6.1 不同厚度比模拟方案的设计61
• 4.6.2 不同厚度比模拟结果及分析61-63
• 4.7 摩擦系数的激光拼焊板数值模拟研究影响分析63-65
• 4.7.1 不同摩擦系数模拟方案的设计63-64
• 4.7.2 不同摩擦系数模拟结果及分析64-65
• 4.8 结论65-66
• 4.9 本章小结66-67
• 第五章 不等厚激光拼焊板车身锁扣V形件冲压成形质量优化67-76
• 5.1 引言67
• 5.2 正交试验设计简介67-68
• 5.3 正交试验设计方案及试验68-69
• 5.4 试验结果的计算与分析69-74
• 5.5 最优水平组合的验证74
• 5.6 本章小结74-76
• 第六章 结论与展望76-78
• 参考文献78-83
• 致谢83-84
• 攻读硕士学位期间发表的论文84-85

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 林辉;施磊;;浅谈激光拼焊板在汽车车身上的应用[J];机械制造;2010年08期

2 杨洪刚;张庆才;;激光拼焊板在汽车车门上的应用[J];上海电机学院学报;2011年03期

3 康斌;牛琳霞;;国内外钢铁企业激光拼焊发展现状分析[J];冶金管理;2012年08期

4 温跃全;胡辉;佘明丰;;激光拼焊板技术研究与探讨[J];模具制造;2012年12期

5 李宏;;激光拼焊板的发展现状及马钢发展激光拼焊板的有关建议[J];安徽冶金科技职业学院学报;2007年S2期

6 李新城;高豪荣;朱伟兴;陈炜;;激光拼焊板组织定量分析及其力学性能预测[J];中国激光;2010年12期

7 朱久发;;激光拼焊汽车板的应用现状与发展前景[J];武钢技术;2011年03期

8 范士俊;;激光拼焊板的应用及模具技术开发[J];现代零部件;2011年11期

9 李斌;郭小燕;路洪洲;;激光拼焊板在汽车制造中的应用及相关工艺研究[J];激光杂志;2012年01期

10 莫玉冰;;激光拼焊板在汽车上的应用及优势探析[J];企业科技与发展;2012年13期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 苏伟;;关于激光拼焊汽车板的分析和研究[A];2014年全国钢材深加工研讨会论文集[C];2014年

2 阎启;郭瑞泉;俞宁峰;;激光拼焊板零部件应变分析[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年

3 阎启;郭瑞泉;;激光拼焊板冲压过程焊缝流动研究[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年

4 霍春梅;周杰;阳德森;;激光拼焊板U形件弯曲回弹规律的研究[A];2010年重庆市机械工程学会学术年会论文集[C];2010年

5 米振莉;杨林;江海涛;李辉;唐荻;;TWIP/IF激光拼焊板的组织性能与成形性研究[A];第十四届中国科协年会第8分会场：钢材深加工研讨会论文集[C];2012年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 本报记者 阮海儿;中国激光拼焊板市场方兴未艾[N];中国冶金报;2004年

2 记者 梁毅 张丽君;鞍钢首条激光拼焊板生产线在长春建成[N];中国冶金报;2005年

3 郭嘉轩;李宏;国内第一条激光拼焊板生产线 正式启动投产[N];国际经贸消息报;2002年

4 ;汽车技术发展方向——激光拼焊板[N];世界金属导报;2009年

5 记者 张兆军;长春高新区千万美元注入促发展[N];科技日报;2005年

6 实习记者 孔维纯;宝钢中远战略合作更进一步[N];中国证券报;2004年

7 张跃进;宝钢与阿塞洛公司签订技术转让合作意向书[N];世界金属导报;2003年

8 唐诗全;攀钢激光拼焊板首次冲压汽车零件效果好[N];世界金属导报;2003年

9 本报记者 张兆军 通讯员 杨伟清 宋鸽;人才技术带来外商与外向[N];科技日报;2005年

10 记者 卫容之;宝钢联姻阿赛洛[N];国际金融报;2003年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 王春燕;激光拼焊板制轿车整体侧围内板成形关键技术的研究[D];吉林大学;2008年

2 余天明;激光拼焊板制车门成形和刚度的数值仿真与试验研究[D];吉林大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 郭秋华;激光拼焊板渐进成形工艺与回弹控制研究[D];重庆交通大学;2015年

2 朱强;差厚激光拼焊板焊接工艺及其组织性能研究[D];江苏大学;2007年

3 刘广达;不等厚激光拼焊板成形性能研究[D];天津理工大学;2008年

4 王宇;基于激光拼焊板特征的轿车前围上盖板再设计研究[D];吉林大学;2008年

5 侯波;差厚高强度钢激光拼焊板成形极限图理论与应用研究[D];江苏大学;2007年

6 刘君;高强激光拼焊板B柱成形数值模拟优化研究[D];武汉理工大学;2011年

7 周青;不等厚激光拼焊板车身锁扣V形件冲压成形数值模拟研究与优化[D];扬州大学;2015年

8 李卫国;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[D];江苏大学;2008年

9 郭伟刚;高强度钢激光拼焊板成形性能试验及应用研究[D];江苏大学;2007年

10 何应强;高强度激光拼焊板焊缝特性及回弹预测研究[D];重庆大学;2010年

，

本文编号：898732