關于汽車，想必每個人都不陌生，汽車在制作過程中也是非常精密的，從車燈到車內的每個線路都需要經(jīng)過檢測。車門板的厚度，強度，拼焊方式也不盡相同。本文主要給大家論述的是車門內板用激光拼焊板開裂問題研究，是一篇工業(yè)設計論文范文。有需要發(fā)表論文的作者可以聯(lián)系搜論文知識網(wǎng)在線編輯快速投稿。

 　　摘要：車門內板是汽車上典型使用激光拼焊板的拉延件，國內某汽車廠生產(chǎn)的知名SUV在生產(chǎn)過程中使用牌號為DC56D+Z的材料沖壓車門內板時出現(xiàn)了批量開裂現(xiàn)象，本文通過分析激光拼焊板表明粗糙度、鋼板的力學性能、兩種不同板材焊接的焊縫強度以及生產(chǎn)過程中沖壓工藝的方法確定了車門內板沖壓開裂的原因，并根據(jù)各項分析數(shù)據(jù)提出了有效的整改措施，通過對改善后的工藝進行激光拼焊板沖壓，使開裂比例保持在千分之三以內，完全滿足現(xiàn)有生產(chǎn)條件。另外，進行網(wǎng)格試驗進一步明確沖壓后零件的各項性能滿足設計要求。

　　關鍵詞：工業(yè)設計論文范文,激光拼焊板,沖壓成形,網(wǎng)格試驗,AUTOFORM

　　1 前言

　　激光拼焊板由多塊相同或不同材料、相同或不同厚度及相同或不同表面狀態(tài)的鋼板經(jīng)過激光焊接而成。按厚度、強度及拼焊的方式不同可分為：等厚度不等強度、不等厚度等強度及不等厚度不等強度三類。

　　本文主要針對同種材料DC56D+Z、兩個厚度0.7mm和1.4mm的激光拼焊板在國內某款暢銷品牌SUV車門內板上沖壓開裂的問題進行了分析。模具入廠后，經(jīng)過多次沖壓在車門內板相同位置都出現(xiàn)了不同程度的開裂現(xiàn)象，開裂部位如圖1所示，經(jīng)過多輪調試壓力機參數(shù)、更換基板供應商等都沒有明顯好轉。為了確定真因，此次通過檢測材料性能和仿真分析后找到問題真因，在問題得到解決后利用網(wǎng)格試驗對零件的變形量進行檢測，結果表明整改效果良好，可以實現(xiàn)將報廢率保持在千分之三的穩(wěn)定生產(chǎn)。

　　2 問題分析

　　車門內板成形復雜且拉延較深，在零件發(fā)生開裂時主要從鋼板表面狀態(tài)、力學性能、焊縫強度以及模具狀態(tài)四方面進行考慮。在各項試驗數(shù)據(jù)均能滿足要求的情況下，對車門內板的新模具狀態(tài)與激光拼焊板的匹配性通過AUTOFORM進行了多輪模擬，最終確定整改方向。

　　2.1 表面粗糙度

　　表面粗糙度作為冷軋鋼板加工過程中的最重要技術控制參數(shù)之一，它主要影響著鋼板與模具之間的摩擦因數(shù)、儲油條件及鋼板沖壓時的成形性能等方面，而對這些性能的影響最終又會體現(xiàn)到鋼板的實際沖壓效。按照GB/T 2325-2012要求檢測激光拼焊板的表面粗糙度在0.8μm～0.9μm，得到的數(shù)值基本一致且符合入廠檢驗要求。

　　2.2 力學性能

　　按照GB/T 228.1-2010的方法對兩種厚度的鋼板進行力學性能檢測，材料的屈強比都保持在0.5以內，其它各項指標都在標準范圍之內，滿足入廠檢驗要求，檢測結果見表1。

　　2.3 焊縫杯突試驗

　　為了驗證拼焊板的焊縫強度及失效模式，隨機抽取三張激光拼焊板進行杯突試驗，結果表明三張激光拼焊板都是在薄板熱影響區(qū)以外發(fā)生開裂，并且開裂方向平行于焊縫，符合使用要求。

　　2.4 仿真分析

　　在前期設計階段應用AUTOFORM對新造型車門內板的沖壓工藝進行仿真分析，對預判實際工藝可行性起著至關重要的作用。將車門內板數(shù)模導入AUTOFORM 當中并輸入現(xiàn)有生產(chǎn)工藝條件，模擬鋼板的拉延過程，結果發(fā)現(xiàn)激光拼焊板焊縫位置存在危險點，材料減薄過度存在開裂的風險與零件開裂位置基本一致.

　　在AUTOFORM當中對現(xiàn)有工藝進行了四方面的調整，分別是對小鼓包進行打磨以降低其高度、對工藝補充面進行打磨以降低其高度、降低厚料部分拉延筋高度和減少鋼板尺寸，最終將厚料部分拉延筋高度從0.35降低為0.2后對危險區(qū)域改善明顯。在模具上根據(jù)仿真數(shù)據(jù)的調整結果將拉延筋高度進行調整為0.25使厚側母材更好地向凹模內流動，最終消除開裂現(xiàn)象。目前此暢銷車型年產(chǎn)量大15萬量，開裂比例保持在千分之三以內，完全滿足現(xiàn)有生產(chǎn)條件。

　　3 網(wǎng)格試驗驗證

　　車門內板的沖壓狀態(tài)得到改善后，為了獲取車門內板沖壓后的各項數(shù)據(jù)，在批量生產(chǎn)過程中隨機抽取一件進行網(wǎng)格試驗分析。網(wǎng)格試驗是專用于測量汽車鋼板變形量的分析設備，其測量結果以直觀的色溫圖形式顯示，可以方便的獲取各項分析數(shù)據(jù)。

　　通過網(wǎng)格試驗分析選取代表性點獲得主應變、次應變及厚度減薄率，從分析數(shù)據(jù)可以看出，處于薄板位置和厚板對應位置的厚度減薄率都在20%以內，具有10%以上的安全裕度，說明激光拼焊板開裂情況通過拉延筋的調整獲得明顯改善，再次發(fā)生開裂等品質缺陷的可能性幾乎為零。

　　4結論

　　根據(jù)對車門內板材料的粗糙度檢測、力學性能及零件仿真分析和網(wǎng)格試驗結果可以得出以下結論：

　　(1)激光拼焊板的表面粗糙度、力學性能和焊縫強度結果都滿足使用要求;

　　(2)通過AUTOFORM模擬了零件沖壓過程，并提出降低厚板處拉延筋高度對改善危險點的方法是最有效.在實體模具上增加墊片高度和降低拉延筋高度，都可以改善激光拼焊板沖壓車門內板開裂的情況.

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