热加工工艺：铝合金拼焊板胀形焊缝移动研究
2022-06-13【作 者】李兰云;李霄;周好斌;何志
拼焊板技术是将2块或2块以上的板料，采用焊接方法拼在一起，然后进行冲压成形，以满足成形件不同部位的性能或厚度要求。差厚拼焊板技术具有降低车重，从而降低油耗、提高整体性能及保护环境等优势，在汽车行业中应用前景广阔[1]。然而，由于拼焊板二基板强度性能或厚度差的存在，使得坯料各部分变形不均匀，最终导致焊缝的移动，致使很多成形问题在零件和模具设计阶段无法准确预计。
因此，研究差厚拼焊板成形过程中焊缝的移动规律，对汽车工业中的应用具有十分重要的意义[2-3]。
迄今为止，国内外大量学者对拼焊板冲压成形进行了大量的研究。Sheng[4]采用极限拱顶高度试验，研究了拼焊板的成形性，发现板料的成形极限取决于弱基材料。Panda等[5]发现板厚差异对拼焊板的极限拱顶高度的影响非常大;在超低碳钢拼焊板液压胀形过程中，同时施加背压和改善冲头与板料之间的润滑条件，可以提高拼焊板的拉伸性能，应力分布更加均匀。
然而，针对铝合金拼焊板冲压胀形过程中焊缝移动规律的研究鲜见报道。因此，本文以铝合金拼焊板胀形成形过程为研究对象，采用有限元数值模拟方法，深入分析影响焊缝移动的因素及其影响规律，以期为铝合金拼焊板的冲压成形过程提供一定的科学依据。
【结 论】
（1）在不等厚拼焊板的冲压胀形中，薄板底部变形量最大，焊缝中央的移动量远大于焊缝靠近压边圈的移动量，焊缝偏移趋势呈现中间大两端小的过渡趋势。随着胀形深度不断增加，焊缝的偏移量越大，焊缝的最大偏移量的增大速度也不断增大。
（2）板厚差异和焊缝位置对焊缝移动的影响比较大，凹模圆角对焊缝的移动有一定的影响，而模具间隙对焊缝移动影响非常小。
（3）焊缝向厚板1侧偏移量随板厚差的增大而不断增大，而焊缝中央的偏移量，随着厚板宽度的增加是先增大后减小。
以下是正文：
