热板焊接技术凭借着其广泛的适用性、易用性以及较高的精度等优点,在车灯装配的焊接中被广泛应用。车灯热板焊接过程中不合适的工艺参数会导致多种焊接缺陷,如未熔合、未焊透、夹渣、气孔等等,也会因为焊接完成后的车灯含有过量的残余应力,使车灯变形,产生银纹甚至裂纹,降低焊接强度,影响产品良品率。本文通过有限元仿真分析与实验验证,对车灯热板焊接的热模以及焊接工艺参数进行了研究。论文主要研究工作如下:(1)建立热板焊接的热模和车灯灯罩的传热和热-固耦合仿真模型,对热模和车灯灯罩的三维模型进行合理简化,并依据实际情况给出载荷与约束的边界条件,如确定热模热源的表达方式。对热模加热过程进行有限元分析,并与实际测得温度和变形量进行对比,验证所建立的热板焊接仿真模型的可行性与正确性。(2)以缩短热模加热时间和热模变形量、改善加热筋表面温度分布为目标,对热模结构采取轻量化的方法,提出了结构改进方案,对热模的加热热源提出了功率分段分布的改进方案,有效减少了加热筋表面温差并提高了加热效率,减小了变形量有助于提高热模的重复定位精度。(3)采用热接触单元并通过实验确定了车灯热板焊接所用材料的接触热阻,对车灯热板焊接的传热过程进行温度场仿真分析,更好的理解了焊接温度和加热时间对车灯热板焊质量的影响并确定了焊接温度、焊接深度和加热时间的取值范围。(4)以车灯热板焊接强度为优化目标,焊接温度、加热时间、焊接深度为优化变量,建立了车灯材料焊接工艺参数的优化数学模型。采用正交试验设计,对二种材料的试件进行焊接拉伸试验,通过信噪比法和极差分析对试验数据进行处理,得出三种因素对焊接强度的影响程度和最优的工艺参数组合。综上所述,本文针对车灯热板焊过程中存在的问题,对热板焊接热模和车灯灯罩建立了温度与结构仿真模型,进行了CAE传热仿真计算与热-固耦合分析,给出了热模结构的结构改进方案,提出了热模加热热源的功率分布的改进方案;同时设计实验方案,验证其仿真的准确性。最后对建立了车灯材料焊接工艺参数的优化数学模型,通过正交试验,获得了车灯材料焊接的最优工艺参数组合。本文的工作有利于改善热板焊接热模的温度场分布和热模加热效率,提高热板焊接质量,对车灯制造技术的具有重要意义。