autoform應(yīng)用案例:TriboForm應(yīng)用于沃爾沃XC90車門內(nèi)板
2018-03-29 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
隨著汽車行業(yè)發(fā)展步伐的加快,需要高影響力的創(chuàng)新來確保未來的增長。 為了縮短研發(fā)周期,降低新車的開發(fā)成本,沃爾沃汽車公司越來越多地使用軟件工具。 全新沃爾沃XC90的門內(nèi)板應(yīng)用了TriboForm,以實(shí)現(xiàn)沃爾沃轎車的這些目標(biāo)。
沃爾沃汽車已經(jīng)認(rèn)識到,推動(dòng)金屬板成型產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素之一是摩擦學(xué),摩擦和潤滑。 無論是在生產(chǎn)和金屬板材成型模擬。 為了提高板材成形模擬的準(zhǔn)確性,使用了TriboForm軟件。 下面介紹的沃爾沃XC90內(nèi)門板沖壓模擬考慮了摩擦和潤滑建模的技術(shù)。
沃爾沃XC90車門內(nèi)板零件的質(zhì)量很大程度上取決于實(shí)際生產(chǎn)過程中的摩擦和潤滑條件。 對于不同的生產(chǎn)條件,如沖壓速度或壓邊力,門內(nèi)板零件可能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的起皺或開裂。 看下面的圖。 而且,在生產(chǎn)過程中,這些質(zhì)量問題可以基于工藝條件的漂移而出現(xiàn)或消失,例如在生產(chǎn)運(yùn)行期間的模具溫度。 通過改變生產(chǎn),摩擦學(xué)或潤滑條件,可以防止這些質(zhì)量問題。
門內(nèi)板零件的質(zhì)量取決于生產(chǎn)中的摩擦學(xué),摩擦和潤滑條件
盡管摩擦在生產(chǎn)過程中至關(guān)重要,但目前在沖壓模擬中還沒有對其進(jìn)行詳細(xì)考慮。 目前的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是使用一個(gè)恒定的(庫侖)摩擦系數(shù)。 這限制了總體模擬精度。 為了以更高的可靠性獲得更真實(shí)的模擬結(jié)果,準(zhǔn)確解釋金屬成形模擬中的摩擦學(xué)效應(yīng)是至關(guān)重要的。 為此,TriboForm軟件與AutoForm軟件結(jié)合起來使用。
方法:使用TriboForm軟件
仿真結(jié)果的驗(yàn)證是基于在全面生產(chǎn)運(yùn)行中從沖壓生產(chǎn)線取得的門內(nèi)板零件進(jìn)行的。 結(jié)果有如下3種情況:
1.實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果
2.在AutoForm中使用恒定(庫侖)摩擦系數(shù)的仿真結(jié)果
3.在AutoForm中使用TriboForm FEM插件的仿真結(jié)果
驗(yàn)證結(jié)果:應(yīng)變
實(shí)驗(yàn)應(yīng)變結(jié)果顯示臨界應(yīng)變分布,稍微超過成形極限曲線(FLC)。 使用恒定摩擦系數(shù)的模擬應(yīng)變大大超過實(shí)驗(yàn)應(yīng)變結(jié)果,并且不符合實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果。 最后,使用AutoForm的TriboForm FEM Plug-In模擬應(yīng)變結(jié)果,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好,證明了沖壓模擬預(yù)測精度的提高。
驗(yàn)證:實(shí)驗(yàn)測量并模擬車門內(nèi)部的應(yīng)變結(jié)果
驗(yàn)證結(jié)果:拉延
實(shí)驗(yàn)中板料流入的結(jié)果強(qiáng)烈依賴于摩擦和模具以及拉延筋的精確幾何描述。 在沖壓模擬中,生產(chǎn)工具的真實(shí)幾何形狀在AutoForm中被掃描和實(shí)施。 仿真結(jié)果顯示與使用AutoForm中的TriboForm FEM Plug-In的流入量具有良好的對應(yīng)性。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與使用恒定摩擦系數(shù)的模擬結(jié)果之間卻有一些偏差。
驗(yàn)證:門內(nèi)板流入量的實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果和模擬結(jié)果
豐富的模擬功能
TriboForm軟件豐富了模擬功能,可模擬:
1 .沖壓模擬中刀具溫度和加熱對摩擦和產(chǎn)品質(zhì)量的影響
2 .工具涂層和板料涂層對產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)穩(wěn)定性的影響
3 .板材、潤滑劑和工具材料類型對實(shí)際生產(chǎn)的影響
結(jié)論
項(xiàng)目結(jié)果表明,使用TriboForm軟件的沖壓模擬的預(yù)測精度在以下方面有所提高:
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應(yīng)變
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流入量
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回彈
總的來說,本案例表明摩擦學(xué)、摩擦和潤滑條件對零件質(zhì)量和整體生產(chǎn)穩(wěn)定性都有很大的影響。
更多的技術(shù)成果將在2016年國際深沖壓研究小組( IDDRG )會(huì)議上介紹,并很快提供。
沃爾沃XC90生產(chǎn)中摩擦學(xué)系統(tǒng)(板材、潤滑劑類型和工具材料的組合)的優(yōu)化,使沃爾沃汽車在保持穩(wěn)定的生產(chǎn)工藝和高產(chǎn)品質(zhì)量(不開裂、不起皺)的同時(shí),能夠?qū)⑸a(chǎn)中的行程速率提高50 %。這導(dǎo)致:
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門內(nèi)板件,標(biāo)準(zhǔn)行程速率下,總成本為 8.87歐元
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門內(nèi)板件,增加行程速率后,總成本為 7.66歐元
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在100,000件門內(nèi)板產(chǎn)品的生產(chǎn)目標(biāo)下
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節(jié)省總額為121,000歐元(對于單個(gè)零件,對于單個(gè)車型)
由于每個(gè)車型有多個(gè)關(guān)鍵零部件,并且開發(fā)的車型越來越多,TriboForm軟件可實(shí)現(xiàn)更高的節(jié)約成本。技術(shù)案例表明,TriboForm軟件使用戶能夠快速理解、模擬和解決金屬成形行業(yè)中與摩擦學(xué)相關(guān)的問題。商務(wù)案例表明TriboForm能夠縮短新車型的開發(fā)時(shí)間并降低開發(fā)成本,從而實(shí)現(xiàn)高投資回報(bào)( ROI )。
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