汽車(chē)用激光拼焊板是近年來(lái)發(fā)展很快的一項(xiàng)技術(shù),目前已經(jīng)共有100多條拼焊板生產(chǎn)線(xiàn)分布于世界各地,其應(yīng)用范圍也從單純解決板材寬度不足問(wèn)題,而逐漸趨向于對(duì)不同厚度、不同材質(zhì)以及不同表面處理鋼板的拼焊。即將原來(lái)由幾塊不同厚度和不同強(qiáng)度板材分別沖壓成零部件,然后焊接成整體件的工序,改成先將不同強(qiáng)度和不同厚度的板材沖裁、焊接成整體毛坯,然后進(jìn)行整體沖壓成型。這對(duì)減輕汽車(chē)重量、減少加工工序、降低成本,提高生產(chǎn)效率、減少材料消耗都有十分重要的作用。通過(guò)激光拼焊的方法減少了原先沖壓工序次數(shù),現(xiàn)改為一次沖壓成形,對(duì)控制板材沖壓成形廢品率起到一定的作用,但同時(shí)由于激光焊縫部位的硬化,給沖壓過(guò)程也帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)。其中在沖壓過(guò)程中焊縫的流動(dòng)便是其中問(wèn)題之一。這就需要在模具設(shè)計(jì)時(shí)考慮焊縫可能的流動(dòng)現(xiàn)象,從而使其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理。圖1所示為由于模具設(shè)計(jì)未考慮到焊縫流動(dòng)現(xiàn)象而導(dǎo)致的零件沖壓開(kāi)裂現(xiàn)象。
激光拼焊板在沖壓過(guò)程中,起皺一般容易發(fā)生在薄側(cè)材料,因而對(duì)在本研究中兩種方案下的薄側(cè)材料最大增厚率進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,如表3所示,以求得不同方案對(duì)激光拼焊板起皺趨勢(shì)的影響程度。
數(shù)值模擬可以預(yù)測(cè)激光拼焊板沖壓過(guò)程中焊縫流動(dòng)現(xiàn)象。
對(duì)于激光拼焊板在沖壓過(guò)程中,通過(guò)對(duì)壓邊圈進(jìn)行特殊處理,能夠減少激光拼焊板板成形過(guò)程中的焊縫移動(dòng)數(shù)量,從而減輕薄側(cè)材料的起皺,減少最大拉應(yīng)力和危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)變,最終提高激光拼焊板的成形性能
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