Numerical analysis of projection welding on auto-body sheet metal using a coupled finite element method

A comprehensive finite element method employing a subroutine to link up submodules of commercial code ANSYS is proposed to perform analysis of projection welding in quantitative detail. In order to solve the complexity due to dynamic changes in heat and electrical current flow paths, as well as temperature-dependent material properties, information about contact interfaces and the geometry of the projection areas have been taken into account. By updating parameter information among these submodules in an incremental manner, a truly thermal-electrical-mechanical coupled numerical analysis is realized for projection welding simulation. A case study of an automotive door assembly welding process is carried out and a series of experiments is conducted to confirm the validity of the newly developed method. The agreement between the experimental and numerical results is satisfactory, indicating that the incrementally coupled finite element method may be suitable for projection welding research. Finally, future work to extend this method in optimizing projection welding process design is also presented.     

拼焊板在车身覆盖件冲压成形中的研究进展

概括了拼焊板在车身覆盖件冲压成形中应用所涉及的技术环节，综述了在这些技术领域中的研究进展；简要介绍了国内外在拼焊板冲压成形应用研究方面的最新成果；讨论了在应用研究中仍存在的问题和进一步的研究发展方向。     

铝合金材料在轿车车身轻量化中的应用研究

减轻汽车质量、降低燃油消耗和减少排放污染成为汽车工业发展的核心问题，车身的轻量化对于整车轻量化起着举足轻重的作用，采用轻质材料是车身减重的重要途径。该文以某轿车为对象，采用铝合金材料对车身11个主要覆盖件进行轻量化研究，该方案可以使车身减重53．1Kg，减重效果达到64．5％。采用显式有限元理论建立整车有限元模型，从满足整车耐撞安全性能的角度，在整车变形、整车与刚性墙的碰撞力、运动的速度和加速度、主要零部件的吸能等方面进行分析、评价，数值仿真验证了轻量化方案的可行性。     

汽车覆盖件冲压成形仿真的研究及其工程应用

拉延是板料冲压成NAFORM建立有限元冲压仿真系统,对板料拉延成形过程进行了研究.结果表明,坯料形状、压边力大小和拉延筋布置是影响板料拉延成形的关键因素;典型仿真范例验证了研究结果的可靠性,并从成形极限图(FLD)上进行了工艺方案的改进.     

车身冲压件匹配间隙评价过程中主成分方法应用

以主成分分析理论为基础 ,对车身冲压件的匹配状况进行计算、评价。在工程中应用此方法对某轿车前轮罩总成中前轮罩和前纵梁的匹配曲面进行分析 ,结果表明 ,该方法可以对前轮罩总成匹配状况做出合理的评价 ,为车身装配工艺的调整、改进提出理论根据。     

基于包辛格效应的回弹仿真分析

金属材料在一个方向上的应变硬化降低了反方向的屈服强度,材料包辛格效应的存在对车身成形仿真精度产生了重要影响,尤其现今高强钢和铝合金的大量应用,使车身成形件的回弹问题日益突出,车身模具制造对有限元回弹预测的准确性提出更高的要求。为了提高回弹的仿真精度有必要对材料的包辛格效应进行研究,利用一套夹具对DC06和DP600两种材料的薄板进行拉伸压缩试验,获得不同预应变下的位移加载曲线,通过拉伸压缩试验结果与仿真结果的对比分析,得到能反映材料包辛格效应的非线性混合硬化模型材料参数。开展U形件成形试验,并建立试验的仿真模型,计算DC06和DP600薄板的U形件成形回弹量,分析等向强化、混合强化和随动强化本构模型对回弹预测精度的影响,针对回弹仿真结果和试验结果的差别,对影响仿真精度的材料模型因素进行分析。结果表明,DC06和DP600的包辛格效应大小存在差别,考虑包辛格效应有助于回弹仿真精度的提高,但小曲率弯曲成形回弹计算对材料本构模型的敏感性,限制了回弹仿真精度的提高。     

车身覆盖件数控滚压包边技术与工艺研究

开发一种车身覆盖件内外板包边的数控滚压系统,目的在于简化传统车身覆盖件包边工艺与模具设计,提高包边效率,降低包边成本。根据不同车身覆盖件的形状,配套相应的包边胎模,通过数控编程,可对不同的车身覆盖件内外板进行包边,提高了包边设备的自动化和包边工艺的柔性化程度。     

Concept design of checking fixture for auto-body parts based on neural networks

The concept design of checking fixtures for auto-body parts is a highly complex process that requires a human designer to draw from his rich experience. By exploiting recent advances in CAD/CAM and artificial intelligence techniques, one may constrain multiple solutions such that only good designs are considered. In this paper, a method of selecting type for checking fixtures is proposed that harnesses advantages of neural networks. This method attempts to capture relevant domain knowledge and is used to produce acceptable solutions. The method is applied to a case problem and the suggested checking fixture type is compared to one offered by a human designer. The agreement between the two solutions is very close.     

NURBS曲面重构方法在板料模面修型中的应用

给出汽车覆盖件成形过程中处理回弹影响的NURBS曲面几何补偿算法。该算法基于NURBS曲面重构技术,依据有限元网格模型的回弹数值仿真结果对原本用NURBS曲面表达的模具型面进行反向位移补偿修整,使修整后的模具型面仍然保持NURBS曲面表达。并且这些曲面在光滑性、精度等方面都满足工程实际要求的品质。     

基于正面耐撞性仿真的轿车车身材料轻量化研究

以某轿车为研究对象,运用显式有限元理论,建立整车有限元模型,基于“汽车正面碰撞乘员保护设计规则(CMVDR294)”的耐撞安全性仿真,从满足整车正面耐撞安全性能的角度,分别采用高强钢和铝合金对车身主要覆盖件进行轻量化研究,使车身减质量分别达9.31 kg和53.10 kg,减质量效果达到11.30%和64.50%。对整车变形、整车与刚性墙的碰撞力、运动速度和加速度、主要零部件吸能等方面进行分析、评价,数值仿真验证了轻量化方案的可行性。