【作 者】蔣磊;李十全;王龍;王大鵬;馬培兵;張雄飛

　　隨著“碳達(dá)峰和碳中和”發(fā)展目標(biāo)的提出，輕量化已成為我國(guó)乃至全球汽車產(chǎn)業(yè)的必然趨勢(shì)。拼焊板(tailo-welded blalll，TWB)作為一種集材料輕量化和工藝簡(jiǎn)單化兩大優(yōu)點(diǎn)的技術(shù)，不僅能夠在保證車身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)降低車身裝備質(zhì)量，還能提高材料利用率，因而被廣泛應(yīng)用于汽車覆蓋件的生產(chǎn)制造。TwB技術(shù)是根據(jù)車身強(qiáng)度和剛度需求，將不同厚度的同一種材質(zhì)或不同材質(zhì)通過(guò)激光拼焊的方式連接成一個(gè)整體坯料，然后進(jìn)行沖壓成形以加工出所需要的形狀的技術(shù)[1-2]。應(yīng)用TWB技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)同一零件不同部位材料厚度和性能的柔性定義，使多個(gè)零件化零為整成為可能，從而有效減少了沖壓模具數(shù)量，降低了零件焊接裝配成本。

　　上述研究主要針對(duì)壓邊力、摩擦系數(shù)和拉延筋等易于調(diào)整的常規(guī)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，而對(duì)于坯料尺寸、工藝切口等調(diào)整難度大的工藝參數(shù)優(yōu)化研究較少，因此，為了更加全面地了解TWB板汽車覆蓋件成形規(guī)律以及工藝參數(shù)對(duì)其成形過(guò)程的影響，本文以東風(fēng)本田某TWB前門內(nèi)板為研究載體，綜合考慮壓邊力、摩擦系數(shù)、拉延筋、皮料尺寸和工藝切口對(duì)拉延成形的影響，通過(guò)成形工藝設(shè)計(jì)和有限元分析，識(shí)別零件拉延成形缺陷，基于正交試驗(yàn)法快速確定影響TWB前門內(nèi)板成形開裂的主要工藝參數(shù)，并利用極差分析得出成形工藝參數(shù)的最優(yōu)組合，利用方差分析驗(yàn)證了影響TWB前門內(nèi)板成形開裂的主要因素的顯著性。最后，將最優(yōu)工藝參數(shù)組合用于TWB前門內(nèi)板成形仿真和試模驗(yàn)證，獲得了吻合度較高且成形質(zhì)量良好的成形件。

　　【結(jié) 論】

　　(1)通過(guò)設(shè)計(jì)拉延成形正交試驗(yàn)方案以及極差、方差分析，得出影響TWB前門內(nèi)板焊縫區(qū)域最大減薄率的因素主次順序?yàn)閴哼吜.H.F.>摩擦系數(shù)μ>薄板寬度W>第二刺破高度H2>第一刺破刀高度H1，并確定了成形工藝參數(shù)最優(yōu)組合為壓邊力B.H.F.取值1 000KN、摩擦系數(shù)μ取值0．13、薄板寬度形取值1 044 mm、第二刺破高度H2取值11 mm、第一刺破刀高度H1取值10mm。

　　(2)采用優(yōu)化后的成形工藝參數(shù)組合進(jìn)行TWB前門內(nèi)板拉延成形仿真，消除了焊縫區(qū)域的開裂風(fēng)險(xiǎn)，零件獲得了足夠的安全裕度。基于優(yōu)化后的工藝方案和成形仿真結(jié)果進(jìn)行模具制造調(diào)試以及試模驗(yàn)證，得到成形性良好，無(wú)開裂、起皺等缺陷的合格樣件。試模結(jié)果與成形仿真保持著較高的一致性，證明了正交試驗(yàn)和有限元分析的準(zhǔn)確性。

　　(3)研究結(jié)果表明，將正交試驗(yàn)應(yīng)用于成形仿真能夠有效解決TWB前門內(nèi)板焊縫區(qū)域拉延開裂問(wèn)題、提高TWB前門內(nèi)板的成形裕度，減少零件量產(chǎn)階段的質(zhì)量缺陷，對(duì)于同類汽車覆蓋件成形工藝的開發(fā)和沖壓生產(chǎn)具有一定指導(dǎo)意義。

　　以下是正文：