拼焊是将两种或多种不同厚度或不同材料性能的金属板材焊接成一块整板,目的是使材料性能既得到充分的发挥又不会造成材料的浪费。拼焊板等离子体弧柔性弯曲成形是以等离子体弧为工具来对拼焊板进行无模具柔性成形。论文对国内外拼焊板成形技术以及几种常用的柔性成形方法进行了分析,综合各种成形方法的优缺点,提出研究拼焊板等离子体弧柔性弯曲成形的方法。为研究差厚拼焊板的弯曲成形机理,论文以有限元分析软件ANSYS为模拟工具,并结合参数化设计语言APDL对拼焊板的等离子体弧弯曲成形进行模拟。首先结合拼焊板的结构特点以及等离子体弧加热区与热影响区尺寸,建立差厚拼焊板的有限元模型并划分不均匀的有限元网格。其次,温度场模拟使用热分析单元Solid70,温度场模拟完成将热分析单元转换成结构分析单元Solid45以进行应力应变场模拟,有限元模拟使用匀速恒功率热源、变速恒功率热源和匀速变功率加热三种参数条件。最后,对温度场和应力应变场模拟结果进行分析表明,在匀速恒功率热源参数下的拼焊板弯曲出现了局部不均匀的翘曲现象,而采用的变速恒功率热源和匀速变功率热源参数的模拟结果表现出较好的弯曲成形一致性。为验证有限元模拟结果的正确性,论文对等厚拼焊板和差厚拼焊板分别进行了与有限元分析同参数的试验研究,三种不同试验参数下得到的拼焊板弯曲成形结果与有限元模拟结果比较吻合,说明了ANSYS能够用于拼焊板等离子体弧弯曲成形有限元模拟。针对拼焊板成形过程中出现局部翘曲的不均匀变形问题,对等离子体弧扫描和未扫描的拼焊板焊缝分别进行了金相和硬度的观察和测量,从微观角度对成形机理及弯曲成形过程进行了分析研究。利用等离子体弧对拼焊板进行弯曲成形具有产品研发周期短、成本低的优点,同时又比激光弯曲成形设备成本更低、操作更简单,也较水火弯板易于控制、成形精度更高。