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近年来,由于资源和环境的原因,整个汽车工业在减轻整车重量,节约油耗方面投入了大量精力。而拼焊板(TWB)作为一种能有效减轻汽车重量,提高汽车整体结构强度的一种新型板料在汽车工业中得到了越来越广泛的重视和应用。拼焊板是成形之前将两张或多张钢板通过激光焊等方法焊接在一起的复合板料。焊接在一起的各块板料可以是不同力学性能或不同的板料厚度或者是不同力学性能和不同板厚的组合。在本文中,研究的是具有不同厚度的拼焊板(差厚拼焊板)的成形性。由于差厚拼焊板可以由不同的厚度和力学性能组合而成,因此采用传统的试验方法对其成形性能进行研究工作量很大,而且并不是每一种类的差厚拼焊板材料都能立即获得。而基于有限元方法的数值模拟仿真技术却能够提供一种比较有效的研究工具。因为相对而言,单一板料的力学性能比较容易获得,而这些数据正是研究拼焊板的基础。因此在本文中有限元板料分析软件eta/Dynaform被用于进行差厚拼焊板的成形性研究。 拼焊板成形过程中,多方面的因素对其成形性有影响。在本文中,研究了对拼焊板成形性影响比较大的几个因素:不同的板厚差比、不同力学性能组合,焊接线位于零件的不同位置。为了比较有效地开展研究工作,在模拟试验研究中采用了方盒形件作为研究对象,同时针对拼焊板方盒形件应用了合理的成形性判据。 应用FEM软件eta/Dynaform进行了大量的方盒形件模拟拉深试验。得到了模拟计算结果,并对这些结果进行了分析讨论。首先是板料的厚差比对成形性起着最重要的影响,当板料厚差越悬殊,则拼焊板的成形性越差,当然这种成形性下降的趋势并不完全呈线性。其次,不同力学性能搭配的由于存在强度差异,也带来了成形性能的变化,变化趋势和板料厚差比引起的近似,但没有前者强烈。最后是焊接线位置不同带来的成形性变化,通过模拟计算发现焊接线位置越是偏离成形零件中心,成形性下降越多。 在本文的最后,分析了拼焊板零件的一个实例。这个零件是某轿车的中立柱加强件,应用eta/Dynaform进行了分析,设计了合理模具,减少了试模时间。文中也介绍了模具试模过程,以及最终合格零件。