基于压边力的差厚拼焊板U形件回弹及控制

通过试验和仿真,对具有纵向焊缝的拼焊板在不同压边力作用下的弯曲回弹特性进行研究,并与光板进行对比.研究拼焊板回弹机制,考察压边力分布对拼焊板回弹的影响及拼焊板回弹与焊缝移动的关系.结果表明,拼焊板及其光板回弹都随着压边力增加先增加,后明显减小;压边力较小时,拼焊板的回弹介于对应的两光板之间,随着压边力增加,拼焊板的回弹量在对应的光板之上.总压边力的增大,带来双重效应,一方面随总压边力的增大拼焊板回弹降低,另一方面随总压边力的增大拼焊板焊缝移动增加.总压边力不变,通过调整压边力分布,消除焊缝移动,同时回弹也达到最小值.     

铝合金拼焊板盒形件拉深中压边力分析及优化

利用焊缝模型、单元类型、材料的本构关系,建立铝合金拼焊板盒形件拉深成形有限元模型.以有限元数值模拟为主要方法分析了压边力对拼焊板拉深成形质量的影响、焊缝的移动规律和焊缝附近金属的变形情况;针对不等厚拼焊板的成形特点,采用薄、厚测不同压边力对成形过程进行优化.研究结果表明,压边力对拼焊板拉伸成形中焊缝及附近区域变形有明显影响,采用不同压边力技术能够在一定程度上提高拼焊板盒形拉深件成形质量.     

差厚拼焊板拉延成形工艺研究

为了减轻车身重量和加强汽车安全性，差厚拼焊板在车身覆盖件制造中已得到越来越广泛的应用．笔者分析了采用普通工艺对差厚拼焊板进行拉延成形时发生的主要问题——薄侧材料的起皱和焊缝的移动等，给出了消除或控制上述问题的方法．采用Ls．dyna求解器，以矩形盒件为例，对其应用差厚拼焊板成形的过程进行数值模拟，比较不同的拉延工艺，得到了差厚拼焊板拉延成形的一种有效工艺措施，验证了笔者所提方法的有效性．     

屈服准则对差厚铝合金拼焊板拉深成形数值模拟的影响

分别采用Mises、Hill二次和Barlat三参数屈服准则对差厚铝合金拼焊板拉深成形方盒件进行有限元模拟,比较了不同屈服准则和不同压边力下零件的成形特点和应变分布,焊缝的移动规律和焊缝附近金属变形情况。结果表明不同屈服准则对成形趋势预测一致,法兰面上焊缝向拼焊板的薄侧流动,而在型腔部位焊缝向厚侧移动;不同压边力对差厚板的成形质量影响较大,对焊缝移动影响较小。不同准则预测结果仍有明显差异,Mises准则下对成形性能预测最危险,而焊缝附近薄侧板料的减薄率Mises准则模拟结果最为理想。     

板材变压边力拉深成形方盒件数值模拟

板料在拉深成形过程中的压边力是一个变化的量,其值大小是板材拉深成形中的重要工艺参数。由于实验条件的限制,采用数值模拟方法研究了方盒件在变压边力加载条件下的拉深成形,通过对工件壁厚分布和成形极限图的数值模拟。结果表明,变压边力拉深成形技术能够使恒定压边力条件下拉深失效的零件成功拉深,并可以充分利用板材。通过控制拉深过程压边力值的大小和分布,能有效地控制金属的流动,提高板材的成形性能。     

拼焊板胀形成形不均匀性变形理论分析

从材料的变形机理出发，针对厚度比不同的拼焊板，通过有限元分析方法对降低成形极限的原因进行了分析和解释，证实焊缝两侧金属的变形条件差异和变形路径是影响整体变形程度的重要因素．并在此基础上，对曲线焊缝拼焊板的厚度比与成形高度之间的关系进行了研究，发现随着厚度的增加，成形高度并不呈递减的趋势，这与直线焊缝情况下是不同的．     

铝拼焊板在车身覆盖件冲压成形中的应用研究

介绍了国内外铝合金拼焊板技术的应用和研究成果，重点论述了铝合金拼焊板的材料选择、焊接技术、冲压成形及其变形特点、有限元分析技术和生产技术，剖析了铝合金拼焊板应用于车身覆盖件存在的主要问题．研究认为，影响铝合金拼焊板成形性的最关键因素是焊接，拼焊板材料、焊缝冶金质量、主应变方向、拼焊板厚度比值、强度比值、焊缝位置、焊缝移动等都是必须考虑的因素；铝合金拼焊板具有与钢拼焊板不同的特点和成形规律，比钢拼焊板更难成形；铝合金拼焊板技术还存在许多问题，如成形极限、起皱、回弹、焊缝位移、焊接质量等有待研究；同时，还应发展新的铝合金和降低铝合金拼焊板的成本。通过分析，提出了解决问题的基本思路，并预测了铝合金拼焊板的发展前景和趋势。     

拼焊板成形性能的研究现状

近年来国内外学者对拼焊板的开发和应用做了大量的研究工作,其成形性能受到焊接材料、焊接方法、焊缝截面尺寸及焊接热影响区微观组织结构的影响.本文从焊接技术到板材的拉伸性能和塑性成形性能等方面,总结了目前研究所得的数据和结论,为进一步研究拼焊板的加工使用提供了可靠的参考,对生产实践环节也有一定的帮助.     

焊缝对拼焊板纵向拉伸成形性能的影响规律

基于焊缝和母材应变相等的假设,推导出拼焊板纵向拉伸时平均延伸率与母材材料参数、焊缝材料参数及母材与焊缝初始宽度比之间的关系.在母材材料参数一定时,采用有限元方法分析了焊缝材料参数、初始宽度比对拼焊板纵向拉伸抗拉强度和平均延伸率的影响规律.结果表明,焊缝强度系数K对拼焊板纵向拉伸抗拉强度的影响较为显著,而对平均延伸率影响较小;焊缝硬化指数n对抗拉强度影响很小,对平均延伸率影响较大;初始宽度比对试件拉伸性能的影响存在一个敏感区域(0~20),当初始宽度比大于20时,拼焊板随其变化趋于平缓.     

激光拼焊板破裂判据的建立及成形极限预测

为准确判断差厚高强钢激光拼焊板何时、何处发生破裂,在失效行为研究的基础上建立一种新的破裂判据.该破裂判据为:在建立拼焊板左半边成形极限图时,凸模载荷达到最大值时拼焊板发生破裂;在建立拼焊板右半边成形极限图时,拼焊板应变路径向平面应变状态漂移时破裂发生.基于该破裂判据,结合对高强钢拼焊板成形极限试验的仿真,建立其成形极限图.预测结果与试验数据吻合较好,验证了拼焊板破裂判据的正确性和有效性.基于建立的破裂判据,结合对拼焊板成形极限试验的有限元仿真,能够准确、快速获得差厚高强钢激光拼焊板的成形极限图.     

拉深变压边力机构的设计

针对拉深压边力的理想变化需求,根据凸轮机构运动的特点,设计了一种凸轮斜块组合式变压边力机构.通过凸轮将上滑块的运动转换为斜块的纵向运动,从而调节拉深模中弹簧的压缩量而改变压边力;通过改变凸轮的轮廓曲线、初始位置和转动角度或斜块的倾斜角,可实现预期的压边力变化.     

薄板拉延过程中变压边力加载曲线的研究

压边力是薄板拉延成形过程中的重要工艺参数之一,变压边力可避免拉延起皱或破裂等缺陷.通过分析薄板拉延变压边力的力学机理,计算了指定圆筒形件采用多点压边变压边力加载装置时各压边点不起皱和不拉裂的临界压边力Qzi和Qli,分析了各压边点的变压边力加载曲线,证实了多点变压边力控制的可行性,认为变压边力技术在拉延成形中有较佳实践意义.     

Effect of void nucleation on microstructure and stress state in aluminum alloy tailor-welded blank

The microscopic damage initiation characteristic in welded joint greatly determines the subsequent damage evolution and fracture behavior of aluminum alloy tailor-welded blank(TWB) during plastic forming. In this study, the interactive dependence of void nucleation on microstructure and stress state in the welded joint of a2219 aluminum alloy TWB was quantitatively explored by in-situ SEM testing. Moreover, a micromechanical model based on actual microstructure was adopted to reveal the underlyi...     

压边力对汽车前轮罩板成形性能的影响

为了有效解决实际生产中优化汽车前轮罩板拉深成形工艺的问题,根据左右轮罩板件的结构及性能要求,设计拉深数模及其工艺,在恒定压边力条件下,对轮罩板件拉深成形过程进行数值模拟。通过数值模拟从典型变压边力加载模式中得到一条最优变压边力加载曲线,使拉深件不出现起皱和拉破现象,并且使零件区域厚度分布最均匀。与恒定压边力下的最优结果进行比较得出,U型变压边力加载模式为最佳方案。     

基于PID神经网络的拉深件变压边力控制方法研究

将传统的PID控制器与神经元网络融合,建立PID神经网络。运用VB语言编译了拉深过程中变压边力控制系统的PID神经网络仿真程序,并与传统的PID控制仿真进行了对比。建立了基于PIDNN的变压边力控制系统,并通过锥形件拉深实验,证实了PIDNN控制系统具有精度高,抗干扰能力强,能较准确达到变压边力控制要求等优越性。为后续的变压边力控制系统实验研究与工厂实际应用提供了理论与实践基础。     

基于换算剪力的变截面箱梁弯曲剪应力计算方法

为了简化变截面箱梁剪应力计算方法,运用梁段微分关系和微元体平衡微分方程建立了变截面箱梁剪应力的传统计算方法.在分析各项剪应力横向分布模式之间相似性的基础上,提出截面换算剪力的概念,并引入剪应力分项系数,建立了变截面箱梁剪应力的简化计算方法.变截面悬臂箱梁算例分析表明:简化计算方法得到的剪应力与传统计算方法结果和有限元解...     

超声波在拔丝加工中减摩降载作用的研究

为了搞清超声波在拔丝加工中产生降载效应的机理,在自制的超声波拔丝装置上对黄铜丝进行了一系列冷拔加工的实验。结果表明,在模具上施加超声波,可以有效地降低拉拔力,超声波输出功率愈大,拉拔力的降低幅度愈大,在本实验的工况范围内,最大可降低３７％。超声波的降载效果与拔丝速度有关,在相同的超声波功率作用下,拉拔速度愈小,拉拔力的减少幅度愈大。通过对拉拔丝材表面的扫描电镜观察,表明施加超声波还可改善线材的表面质量,减少表层损伤,降低表面粗糙度。提出了一个简化的超声波拔丝拉拔力的计算模型。根据这一模型所得出的超声功率和拔丝速度对拉拔力影响的计算结果与实验结果能较好的吻合,从而初步说明了超声波所产生的减摩降载作用主要是由于模具和线材之间的断续接触和冲击造成的。     

圆锥形件拉深成形智能化控制中侧壁起皱的研究

对已有皱曲临界条件进行了修正,通过对圆锥形零件拉深成形中的侧壁起皱实验研究,验证了对皱曲临界条件的理论分析的合理性和可靠性,可以作为圆锥形零件拉深成形中模具设计、工艺参数制定的依据及智能控制的理论基础.