拼焊板筒形件拉深成形研究

• 作 者: 朱梅
• 机 构: 燕山大学
• 出 处: 燕山大学
• 发表日期: 2016年期
• 关键词: 拼焊板 筒形件 拉深 起皱 破裂 焊缝移动

近年来,汽车轻量化是各国政府、学术界、汽车工业界为应对环境和能源等问题提出的重大举措,拼焊板冲压成形技术就是实现汽车轻量化的关键技术之一。在拼焊板拉深成形过程中,由于焊缝的存在以及焊缝左右两侧板料强度的差异,导致拉深成形过程中会出现各种不同的缺陷,如起皱、破裂、焊缝移动等,这些缺陷使得拼焊板的发展在很大范围内受到了限制,此外,由于非轴对称件的研究是非常复杂的,因此,以筒形件为基础研究拼焊板拉深成形有较为重要意义。在拼焊板筒形件的理论分析过程中,根据一定的假设条件,对法兰区焊缝处应力状态进行分析,得到主要变形区应力以及拉深力、起皱和破裂临界压边力近似表达式,由得到的公式中可以发现影响起皱和破裂的主要因素有板料的厚度、压边力、板厚比、凹模圆角半径、凸模圆角半径以及摩擦系数等。在拼焊板筒形件的模拟分析过程中,综合考虑起皱、破裂和焊缝移动等问题,利用DYNAFORM研究压边力、凹模圆角半径、凸模圆角半径、板厚比和摩擦系数等参数对拉深过程中成形极限高度和焊缝移动量的影响,利用ABAQUS研究法兰区应力变化,拉深力、破裂临界压边力和起皱临界压边力随拉深高度的变化规律,将模拟结果和理论结果进行对比,分析对比结果,验证理论分析模型的正确性。在拼焊板筒形件的实验分析过程中,为保证拼焊板筒形件的拉深成形效果,设计相应得凸模、凹模、压边圈等结构装置。通过实验,研究板厚比、凹模圆角半径、凸模圆角半径对拼焊板筒形件拉深成形极限高度的影响规律,将实验结果和模拟结果对比,验证结论正确性,并为进一步的研究奠定基础。