本文關(guān)鍵詞：不等厚激光拼焊板車身鎖扣V形件沖壓成形數(shù)值模擬研究與優(yōu)化

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【摘要】：本文結(jié)合科技部火炬計(jì)劃項(xiàng)目“揚(yáng)州市汽車及其零部件先進(jìn)制造與測(cè)試分析中心建設(shè)(編號(hào)：2012GH530716)”和揚(yáng)州市科技計(jì)劃項(xiàng)目“乘用車不等厚激光拼焊板精密成形工藝與模具開發(fā)”,以江蘇卡明模具有限公司的某汽車不等厚激光拼焊板車身鎖扣V形件作為主要研究對(duì)象,圍繞不等厚激光拼焊板的沖壓成形性能進(jìn)行研究,并對(duì)影響其成形性能的因素進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：1.綜述了激光拼焊板的概念、分類和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,概括了激光拼焊板的發(fā)展應(yīng)用情況,并對(duì)其存在的主要問題進(jìn)行了探討。2.先從理論上對(duì)不等厚激光拼焊板在拉伸試驗(yàn)時(shí)的塑性成形進(jìn)行力學(xué)分析,然后選用不同厚度、材質(zhì)為B340/590DP和SPH590的板材作為激光拼焊板母材,進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行直接測(cè)量或間接計(jì)算,得到母材與不同形式焊縫的拼焊板的力學(xué)性能參數(shù),根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析激光拼焊板的成形性能。同時(shí)對(duì)不同初始焊縫位置的激光拼焊板進(jìn)行試驗(yàn),得出焊縫初始位置與焊縫移動(dòng)距離之間的關(guān)系,進(jìn)而分析焊縫初始位置與激光拼焊板成形性能之間的關(guān)系。3.在激光拼焊板理論研究和成形性能試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用三維CAD軟件UG建立幾何模型,然后導(dǎo)入CAE軟件AutoForm中建立有限元模型,設(shè)定成形性能評(píng)價(jià)指標(biāo),采用單因素控制法,分別分析了壓邊力、母材強(qiáng)度比、母材厚度比和摩擦系數(shù)這四個(gè)因素對(duì)激光拼焊板沖壓成形性能的影響規(guī)律,為之后的實(shí)際生產(chǎn)提供一定的借鑒和指導(dǎo)作用。4.利用有限元分析軟件AutoForm,雖然采用的是單因素控制法,但是影響因素眾多,且這些因素之間的作用是相互的,因此本文采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法對(duì)不等厚激光拼焊板車身鎖扣V形件的沖壓成形質(zhì)量進(jìn)行多因素多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行極差分析、方差分析以及顯著性分析得到各因素對(duì)沖壓成形性能以及焊縫偏移量的影響程度,找出了這些因素的最優(yōu)水平組合,然后再將最優(yōu)水平組合的相關(guān)數(shù)據(jù)帶入軟件AutoForm中進(jìn)行數(shù)值模擬,得到的相關(guān)模擬結(jié)果滿足企業(yè)的精度要求。本文針對(duì)不等厚激光拼焊板在成形性能、焊縫移動(dòng)等方面進(jìn)行了較為系統(tǒng)的理論分析、數(shù)值模擬和試實(shí)驗(yàn)研究。通過上述研究,可以提高不等厚激光拼焊板的成形性能,減小焊縫移動(dòng)量,對(duì)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)提供了較好的指導(dǎo)作用。
【關(guān)鍵詞】：不等厚 激光拼焊板 拉伸試驗(yàn) 數(shù)值模擬 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG386
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 緒論9-22
• 1.1 激光拼焊板技術(shù)概述9-14
• 1.1.1 激光拼焊板的概念及分類9
• 1.1.2 激光拼焊板的特點(diǎn)及應(yīng)用9-11
• 1.1.3 激光拼焊板的沖壓成形特點(diǎn)及主要缺陷11-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外激光拼焊板沖壓成形性研究概況14-19
• 1.2.1 激光拼焊板應(yīng)用概述14-15
• 1.2.2 國(guó)外拼焊板沖壓成形性研究概況15-17
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)拼焊板沖壓成形性研究概況17-19
• 1.3 課題的來源及研究意義19-20
• 1.3.1 課題的來源19
• 1.3.2 課題的研究意義19-20
• 1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)20-21
• 1.4.1 論文的研究?jī)?nèi)容簡(jiǎn)介20
• 1.4.2 論文結(jié)構(gòu)安排20-21
• 1.5 本章小結(jié)21-22
• 第二章 不等厚激光拼焊板沖壓成形及其數(shù)值模擬的基本理論與關(guān)鍵技術(shù)22-40
• 2.1 引言22
• 2.2 不等厚激光拼焊板的沖壓成形理論基礎(chǔ)22-25
• 2.2.1 不等厚激光拼焊板成形工藝簡(jiǎn)介22-23
• 2.2.2 不等厚激光拼焊板拉伸試驗(yàn)時(shí)塑性成形力學(xué)分析23-25
• 2.2.3 不等厚激光拼焊板成形質(zhì)量特點(diǎn)25
• 2.3 影響不等厚激光拼焊板成形質(zhì)量的主要因素分析25-28
• 2.3.1 材料因素26-27
• 2.3.2 模具因素27-28
• 2.3.3 工藝參數(shù)因素28
• 2.4 不等厚激光拼焊板沖壓成形數(shù)值模擬的基本理論與關(guān)鍵技術(shù)28-35
• 2.4.1 有限元算法28-31
• 2.4.2 激光拼焊板本構(gòu)關(guān)系的建立31-33
• 2.4.3 激光拼焊板沖壓成形數(shù)值模擬中焊縫的處理33-34
• 2.4.4 激光拼焊板沖壓成形數(shù)值模擬中邊界條件的設(shè)置34-35
• 2.5 AutoForm軟件及其模擬流程簡(jiǎn)介35-39
• 2.5.1 AutoForm軟件簡(jiǎn)介35-37
• 2.5.2 AutoForm在拼焊板數(shù)值模擬時(shí)的一般流程37-39
• 2.6 本章小結(jié)39-40
• 第三章 不等厚激光拼焊板拉伸試驗(yàn)研究40-50
• 3.1 引言40
• 3.2 試驗(yàn)?zāi)康?/span>40
• 3.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)40-43
• 3.3.1 試驗(yàn)設(shè)備40-41
• 3.3.2 拉伸試樣設(shè)計(jì)41-43
• 3.4 試驗(yàn)結(jié)果與分析43-49
• 3.4.1 母材與不等厚激光拼焊板的試驗(yàn)結(jié)果與分析43-46
• 3.4.2 不等厚激光拼焊板不同焊縫初始位置的試驗(yàn)結(jié)果與分析46-49
• 3.5 結(jié)論49
• 3.6 本章小結(jié)49-50
• 第四章 基于AutoForm不等厚激光拼焊板車身鎖扣V形件成形性能研究50-67
• 4.1 引言50
• 4.2 基于AutoForm的有限元建模50-52
• 4.2.1 幾何模型的建立50-51
• 4.2.2 有限元模型的建立51-52
• 4.3 成形性能評(píng)價(jià)指標(biāo)的設(shè)定52
• 4.4 母材強(qiáng)度比對(duì)不等厚激光拼焊板成形性能影響分析52-58
• 4.4.1 不同差度比模擬方案的設(shè)計(jì)53
• 4.4.2 不同差強(qiáng)比模擬結(jié)果及分析53-58
• 4.5 壓邊力對(duì)不等厚激光拼焊板成形性能影響分析58-61
• 4.5.1 不同壓邊力模擬方案的設(shè)計(jì)58
• 4.5.2 不同壓邊力模擬結(jié)果及分析58-61
• 4.6 母材厚度比對(duì)不等厚激光拼焊板成形性能影響分析61-63
• 4.6.1 不同厚度比模擬方案的設(shè)計(jì)61
• 4.6.2 不同厚度比模擬結(jié)果及分析61-63
• 4.7 摩擦系數(shù)的激光拼焊板數(shù)值模擬研究影響分析63-65
• 4.7.1 不同摩擦系數(shù)模擬方案的設(shè)計(jì)63-64
• 4.7.2 不同摩擦系數(shù)模擬結(jié)果及分析64-65
• 4.8 結(jié)論65-66
• 4.9 本章小結(jié)66-67
• 第五章 不等厚激光拼焊板車身鎖扣V形件沖壓成形質(zhì)量?jī)?yōu)化67-76
• 5.1 引言67
• 5.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介67-68
• 5.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及試驗(yàn)68-69
• 5.4 試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算與分析69-74
• 5.5 最優(yōu)水平組合的驗(yàn)證74
• 5.6 本章小結(jié)74-76
• 第六章 結(jié)論與展望76-78
• 參考文獻(xiàn)78-83
• 致謝83-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文84-85

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