激光拼焊板成形性及其实验研究

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1、同济大学机械工程学院硕士学位论文激光拼焊板成形性及其实验研究姓名：熊辉申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：林建平20090301摘要在车身制造中，由于汽车轻量化以及结构上的要求，拼焊板得到了广泛的应用。由于拼焊板的母材在厚度、材质或涂层上的差异，其表现出的成形性也会产生不同。在拼焊板的变形过程中，焊缝两侧的母材会产生相互的制约作用，导致板料的应变路径发生变化，表现出与母材相异的成形性能。而车身制造中对零件精度及其安全性能的要求越来越高，也相应的对材料提出了更高的要求。因此，研究拼焊板的成形性，通过改变母材的匹配以及焊缝位置

2、对拼焊板的设计进行指导，有助于实际零件的设计，因此具有重要的意义。本文对三组同材差厚的拼焊板进行了研究，其母材分别为DX53DZl00MB，ZSTE260Z，DC56，用实验与数值模拟相结合的方法对其进行了研究。针对母材为DX53DZl00MB的拼焊板，进行了关于拼焊角度的有限元分析，建立了拼焊角度下母材的变形关系，并用实验证实了分析的正确性；针对母材为ZSTE260Z的拼焊板，通过实验分析了焊缝位置对于其单向拉伸性能的影响；针对母材为DC56的拼焊板，进行了半球胀形实验，获得了其FLD曲线，并用实验数据对各个算法下的FLD曲线进行了对比

3、，随后进行了半球胀形的有限元分析，在经过实验证实其精确度后，进行了正交实验分析，找到了板厚比为影响成形的最显著因素，并简要分析了板厚比对母材应变路径的影响。通过上面的工作，对影响拼焊板成形性的因素进行了分析比较，得到了其影响的初步规律，为工业上拼焊板的成形评价标准的制定提供了初步参考。关键词：拼焊板，成形性，单向拉伸，半球胀形，有限元分析，正交实验AbstractTailor-Welded-Blanks(TWBs)arewidelyusedintheauto-bodymanufactureduetotherequirementofligh

4、tweightofautomobile．Becauseofthedifferenceinthickness，materialandcoating，theformabilityofTWBsshowsdifferentlywithinbasematerial．Duringtheformingprocess，theinteractionofbasemetalOnthetwosidesleadstothechangesofstrainpathandthusdifferentformabilitycomparingtobasematerials．W

5、iththeincreasingdemandsforprecisionandsafetyfromauto—bodymanufacture，therequirementsforbasematerialaregettingmuchstricter．SoitisofgreatpracticalimportancetocarryouttheresearchontheformabilityofT'WBsbychangingthematchofbasematerialandlocationofweldline，andalsohelpfultothed

6、esignofcomponents．mmispaper,threekindsofTWBswithsamematerialanddifferentthicknessarestudiedthroughexperimentalandnumericalsimulation．TheyaleDX53DZl00MB，ZSTE260ZandDC56．AccordingtotheDX53DZl00MBTWBs，finiteelementanalysisonweldangleiScarriedoutandequationfordeformationofbas

7、e—materialisfoundedandverifiedbyexperiment．AccordingtotheZSTE260ZTWrBs．experimentiScarriedouttoinvestigatetheinfluenceofthelocationofweldlineinuniaxialtensile．AccordingtotheDC56TWBs，domebulgingexperimentiscarriedouttogettheFLDcurve，thencomparesdifferentFLDcurvesfromdiffer

8、entalgorithm．．Afterthenumericalsimulationofdomebulgingisverifiedbyexperiments，orthogonaltestoffi