文档介绍：河北工业大学
硕士学位论文
曲线焊缝拼焊板成形性能的研究
姓名:贾毅超
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:曹文杰
2011-04
河北工业大学硕士学位论文
摘要
近些年来,严重破坏的环境、日益紧缺的资源已经威胁到了人类的生存。因此,节能
减排成为了人们备受关注的话题。
在汽车制造领域,激光拼焊板技术是缓解这类问题的重要途径之一。使用拼焊板技术
制造汽车覆盖件具有减轻汽车重量、降低油耗、节约制造成本、提高汽车性能等优点。以
轿车为例,车重每减少 100 公斤,每升油就可多行驶 1 公里。可见,汽车轻量化已经成为
全球汽车发展的主流趋势。与传统的直线焊缝拼焊板相比,曲线焊缝拼焊板使用起来更加
灵活、优点更多。然而,正是由于焊缝的复杂且不规则,不易控制其拉深成形,从而降低
了此类拼焊板的成形性能。因此,近年来拼焊板成形技术一直是国内外学术界研究的热点。
在本文中,主要研究了曲线焊缝拼焊板在受到单向拉伸力的作用下的成形规律。采用
脉冲激光器对实验材料进行焊接,详细研究了每个焊接工艺参数对焊接质量的影响,并设
计了一组三因素三水平的正交试验,找出最佳焊接工艺参数。
本次研究思路是将曲线焊缝分割成有限多个微小的直线段,即当焊缝与拉伸力方向成
不同角度时,进行了单向拉伸实验研究,并总结其成形性能。结果表明,试件的成形性能
与焊缝在拼焊板上的位置和焊缝与拉伸力方向的夹角有关。利用相关结论,指导曲线焊缝
拼焊板的拉伸实验结果分析。
曲线焊缝拼焊板的成形过程很复杂,本文针对抛物线形状的焊缝进行了单向拉伸实验
的研究。实验结果表明,抛物线焊缝拼焊板的成形性能会受到焊缝形状及其所在板材上的
位置的影响,并且与普通直线焊缝拼焊板相比,其自然成形性能更低。根据结论得出,曲
线焊缝拼焊板成形时的破坏规律,在冲压成形过程中,还需要通过改造模具或者加设拉延
筋等辅助手段,提高其成形性能。
关键词: 拼焊板;激光焊接;焊接工艺参数;曲线焊缝;拉伸试验;数值模拟;宏
程序
i
曲线焊缝拼焊板成形性能的研究
ABSTRACT
In the last few years, human being's living is threatened with a serious pollution
environment and increasingly insufficient resource. For this reason, energy saving and emission
reduction has been increasing attention by people.
In auto industry, using laser tailor-welded blanks is one of the important ways to mitigate
these problems. The advantages of automotive bodies which used tailor welded blanks
technology are lightening the weight, reducing fuel consumption, saving manufacturing cost,
improving performance of cars and so on. Take car as an example, a liter of gas make a car
driven one extra kilometer, if weight of the car can lighten one hundred kilograms. It is thus
evident that, Lightweight of Automobile has developed into the main trend of global auto
industry. Compared with traditional tailor-welded blank, the tailor-welded blank with curve
welding seam has a better use effect. However, because of intricate irregular welding seam the
deformability of tailor-welded blank was reduced. So, the non-uniform