变压边力对差厚拼焊板方盒形件拉深成形质量的影响-燕山大学学报.PDF

卷 期 燕山大学学报 年 月 文章编号：1007-791X (2012) 05-0393-05 变压边力对差厚拼焊板方盒形件拉深成形质量的影响 官英平 ，刘瑞光 ，马向东 ，马丽霞 （ 燕山大学 机械工程学院，河北 秦皇岛 ； 首钢京唐钢铁有限公司，河北 唐山 ） 摘 要：与单板相比，由于料厚比 （或强度比）、焊缝性能以及成形过程中焊缝移动的影响，使拼焊板成形更为 复杂。拼焊板拉深是拼焊板冲压成形中最典型成形工艺，影响拼焊板拉深成形质量的主要因素有压边力、模具 几何参数、料厚比和摩擦条件等。其中，压边力的大小及加载方式对拉深成形极限及焊缝移动有着显著影响。 本文采用数值模拟技术，研究了拼焊板方盒形件拉深成形过程中变压边力方案对焊缝移动及成形极限的影响规 律。研究表明可以通过调整焊缝两侧板料压边力的大小，使得在尽可能满足成形深度的同时减少焊缝移动，从 而提高拼焊板方盒形件的成形质量。 关键词：拼焊板；压边力；焊缝移动；成形极限 中图分类号：TG386 文献标识码：A DOI：10.3969/j .issn.1007-791X .2012.05.004 引言 边力方案能有效控制焊缝移动 ；王梦寒等 采 用数值模拟技术，分析了有拉延筋和无拉延筋情况 拼焊板冲压成形是指为了给成品零件提供所 下，不同板厚差和不同强度组合对拼焊板盒形件成 要求的形状和性能，由材料不同或尺寸不同或表面 形性的影响以及焊缝移动规律 ；崔令江等 采 涂层状况不同的两块或多块板料，经下料后焊接成 用 软件，对差厚异质激光拼焊板拉深方 整体的预制板坯 ，再进行冲压成形的工艺方法， 盒形件的成形过程进行了研究，结果表明，母材厚 主要目的是满足汽车零部件对材料性能的不同要 度差对压边力的合理范围以及盒形件的成形极限 求。采用拼焊板冲压成特定的零件装配汽车，对减 和焊缝移动量有很大影响 。本文采用 轻汽车重量、减少材料消耗、减少加工工序、提高 软件，对拼焊板方盒形件拉深成形过程进行了数值 产品质量、 低生产成本、提高生产效率、提高汽 模拟，采用分离式压边圈，研究了法兰区薄、厚侧 车安全性能和保护环境都有十分重要的意义。根据 板料所受的压边力线性变化对焊缝移动及成形极 有关资料，汽车质量每减少 ，每升燃油行驶 限的影响，获得了在模拟条件下的最佳变压边力方 的距离可增加 ，汽车质量每减轻 ，燃油消 案，对于进一步研究拼焊板拉深成形过程控制技术 耗下 ，而采用拼焊板，可使车体重 具有一定的指导意义。 量减轻 。因此，拼焊板冲压成形技术在 汽车制造业中的应用极为广泛。但是拼焊板冲压成 有限元模型及参数设置 形技术存在很多亟待解决的问题，尤其是焊缝移动 及成形极限对成形质量的影响。方盒形件是拼焊板 图 是拼焊板方盒形件拉深几何模型图