熱加工工藝：鋁合金拼焊板脹形焊縫移動(dòng)研究
2022-06-13【作 者】李蘭云;李霄;周好斌;何志
拼焊板技術(shù)是將2塊或2塊以上的板料，采用焊接方法拼在一起，然后進(jìn)行沖壓成形，以滿足成形件不同部位的性能或厚度要求。差厚拼焊板技術(shù)具有降低車重，從而降低油耗、提高整體性能及保護(hù)環(huán)境等優(yōu)勢(shì)，在汽車行業(yè)中應(yīng)用前景廣闊[1]。然而，由于拼焊板二基板強(qiáng)度性能或厚度差的存在，使得坯料各部分變形不均勻，最終導(dǎo)致焊縫的移動(dòng)，致使很多成形問(wèn)題在零件和模具設(shè)計(jì)階段無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)計(jì)。
因此，研究差厚拼焊板成形過(guò)程中焊縫的移動(dòng)規(guī)律，對(duì)汽車工業(yè)中的應(yīng)用具有十分重要的意義[2-3]。
迄今為止，國(guó)內(nèi)外大量學(xué)者對(duì)拼焊板沖壓成形進(jìn)行了大量的研究。Sheng[4]采用極限拱頂高度試驗(yàn)，研究了拼焊板的成形性，發(fā)現(xiàn)板料的成形極限取決于弱基材料。Panda等[5]發(fā)現(xiàn)板厚差異對(duì)拼焊板的極限拱頂高度的影響非常大;在超低碳鋼拼焊板液壓脹形過(guò)程中，同時(shí)施加背壓和改善沖頭與板料之間的潤(rùn)滑條件，可以提高拼焊板的拉伸性能，應(yīng)力分布更加均勻。
然而，針對(duì)鋁合金拼焊板沖壓脹形過(guò)程中焊縫移動(dòng)規(guī)律的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。因此，本文以鋁合金拼焊板脹形成形過(guò)程為研究對(duì)象，采用有限元數(shù)值模擬方法，深入分析影響焊縫移動(dòng)的因素及其影響規(guī)律，以期為鋁合金拼焊板的沖壓成形過(guò)程提供一定的科學(xué)依據(jù)。
【結(jié) 論】
（1）在不等厚拼焊板的沖壓脹形中，薄板底部變形量最大，焊縫中央的移動(dòng)量遠(yuǎn)大于焊縫靠近壓邊圈的移動(dòng)量，焊縫偏移趨勢(shì)呈現(xiàn)中間大兩端小的過(guò)渡趨勢(shì)。隨著脹形深度不斷增加，焊縫的偏移量越大，焊縫的最大偏移量的增大速度也不斷增大。
（2）板厚差異和焊縫位置對(duì)焊縫移動(dòng)的影響比較大，凹模圓角對(duì)焊縫的移動(dòng)有一定的影響，而模具間隙對(duì)焊縫移動(dòng)影響非常小。
（3）焊縫向厚板1側(cè)偏移量隨板厚差的增大而不斷增大，而焊縫中央的偏移量，隨著厚板寬度的增加是先增大后減小。
以下是正文：
