u形件拼焊板回弹预测与规律研究

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1、江苏大学硕士论文摘要在汽车生产行业，拼焊板技术具有降低成本、减轻车重和保护环境等多方面的优势。因此，自上个世纪90年代以来，被越来越多地应用到汽车覆盖件的生产中，产生了很高的经济效益和社会效益。但是拼焊板技术的应用面临着焊接和冲压成形方面的问题。尤其是在冲压成形方面，存在破裂、起皱、焊缝移动和回弹等问题。人们对于拼焊板的破裂、起皱和焊缝移动等问题作了较详细的研究。但对于回弹问题的研究才8wJ阿j起步，只有少数的几篇文献见诸报道。随着汽车制造精确度的提高、特别是我国汽车行业开展的2mm工程，对于拼焊板的回弹的研究就显得越来越重要

2、。本文就在压边力作用下，针对具有纵向焊缝的U形件拼焊板的回弹问题从理论、数值模拟和试验三方面进行了研究。内容包括：1．拼焊板弯曲回弹的理论分析本文参考前人的研究成果，在平面应变假设的条件下，从理论上分析了在压边力作用下薄板的回弹规律，并由此对拼焊板的回弹问题进行了较为详细的分析，研究了压边力、凹模圆角半径和板厚等对于拼焊板的回弹的影响。本文还建立了具有纵向焊缝的拼焊板的焊缝移动的数学模型，以说明焊缝移动与拼焊板回弹的交互作用。2．采用LS．Dyna／LS．Nike3D进行数值模拟建立了考虑焊缝、几何中心重合的U形件拼焊板的弯曲

3、模型，在长期的仿真经验的基础上，选择了合适的数值模拟参数，采用动态一静态联合算法，针对厚度组合为1．2／o．8ram的激光拼焊板，首先就压边力大小、压边力的分布、压边力变化、摩擦系数、凹模圆角半径、板宽和间隙等因素对于回弹的影响进行了数值模拟，并与1．2mm和0．8ram的光板作了对比。然后对拼焊板的焊缝移动及其与回弹的交互作用进行了研究，以期能够对拼焊板的回弹和焊缝移动进行控制。数值模拟结果表明，压边力大小、压边力分布和压边力的变化都对拼焊板的回弹和焊缝移动有重要影响，拼焊板的回弹和焊缝移动存在交互作用；摩擦系数对回弹的影响

4、类似于压边力，板厚和凹模圆角半径对于拼焊板的回弹的影响趋势取决于压边力大小。3．拼焊板弯曲回弹的试验研究对于厚度组合为1．2加．8ram的具有纵向焊缝的江苏人学硕：J：论文激光拼焊板，在有压边力作用下的弯曲回弹进行了试验。研究了压边力大小和分柿对于拼焊板回弹和焊缝移动的影响。并针对在压边力作用下，不同的凹模园角半径对于拼焊板回弹的影响进行了研究。结果表明，试验与数值模拟所到的拼焊板的回弹趋势完全一致，这证实了数值模拟结果的可靠性。根据研究结果提出了两种控制拼焊板回弹和焊缝移动的方法，即在采用高压边力的同时适当调整压边力分布；或

5、采用压边力随凸模行程变化的方法。关键词：拼焊板U形件回弹压边力数值模拟nI．L办灭竽口贝士诧)(ABSTRACTTailorweldedblanks(TWBs)aremoreandmoreadoptedtoformautopanels，fortheiradvantagessuchasloweringmanufacturingcost，vehicleweightreductionandsafetyimprovement,etc．Theyhavebroughtoutremarkableeconomicandsocialresult

6、s．DespiteoftheseadvantagesofTWBs，therearealsosometechnicalproblemsinweldingandpunching，themostdifficultofwhichiscracking，wrinkling，weld—linemovementandspringback．Researchershavedoneagreatdealofworksoncracking，wrinklingandweld-linemovement，butlittleworkhasdoneonsprin

7、gback，andonlyafewreferencesareavailable．Alongwiththemoreandmorestrictdemandondimensionalprecision，especiallythe2mmengineering，theresearchonspringbackTWBsisgeffingmoreandmoreimportant．．Inthisthesis，thespringbackoflongitudinal—weldedTWBswasresearched．Andthemaincontent

8、sarepresentedaSfollows：1．TheoreticalanalysisonspringbaekofTWBs．Onthehypothesisofplanestrainbending，thespringbackofblank州thblankholdingforc