高強激光拼焊板B柱成形數值模擬優(yōu)化研究.pdf

1、高強激光拼焊板是基于激光焊接技術和高強鋼發(fā)展起來的先進加工工藝技術。該技術是將不同材質、不同厚度或不同涂層的高強鋼與高強鋼板或普通板材通過激光焊接成一塊整體板，以滿足零部件不同部位對材料不同性能的要求。高強激光拼焊板技術應用于汽車車身具有減輕車身重量、節(jié)能環(huán)保、降低生產成本、改善車身安全性能等優(yōu)勢。目前，該技術已廣泛應用于車身覆蓋件、車身骨架件、車門內板、梁柱類零件等車身零部件加工制造。然而高強激光拼焊板車身零部件成形過程中，由于其焊縫

2、以及兩端強度差別或厚度差別的負面影響，容易出現破裂起皺、焊縫偏移和回彈過大等缺陷，這些問題已經成為國內高強激光拼焊板實際應用中的難點。
　　 本文以汽車B柱為例，采用數值模擬研究與實驗研究相結合的方法，分別從拉延工藝參數、坯料形狀、毛坯材料、拉延筋和壓邊圈等進行多方面優(yōu)化研究，研究方法涉及到單因素實驗設計方法、正交試驗設計方法、人工神經網絡、遺傳算法和工藝實驗等。研究目的是為了探尋高強激光拼焊板車身零部件工藝規(guī)律，完善該類零件拉

3、延成形優(yōu)化的方法體系，為解決高強激光拼焊板車身零部件生產中的問題提供指導。
　　 首先，基于數值模擬試驗，采用單因素實驗設計的方法對高強激光拼焊板汽車B柱成形中沖壓速度、模具間隙、摩擦系數、壓邊力和凹模等工藝參數對其質量的影響規(guī)律進行研究，通過正交試驗方法對B柱成形工藝參數進行優(yōu)化。研究表明沖壓速度為3000 mm/s、模具間隙為0.9t，摩擦系數為0.105，壓邊力為100噸，凹模圓角半徑為6mm時，該B柱拉延成形質量最好。其