搜索Autoform系统性工艺优化—从此告别“试错法”
2017-09-26 by:CAE仿真在线 来源:互联网
汽车制造商为了吸引大众的目光以及迎合消费者的喜好,在造型设计方面一次次地努力突破极限,也正因为越来越复杂的零部件几何体和其他各种原因,例如新型及高级板材的运用,板金成形工艺的设计变得越来越复杂。模拟为工程师提供了处理复杂工艺的方法,而挑战在于确保达成成功的解决方案,并使所有需求能够得到满足。
如果采用“试错法”,改善进程就会比较缓慢,并且大程度依赖于参与项目的工作人员。工程师可以调整压边力值,再次进行模拟。模拟结果才会显示是否选对了可行的压边力值,能够获得一个没有开裂的合格零部件。如果未能选对工艺设置,那就需要再选择一次压边力,再运行一次模拟,这样的动作可能会反复进行,这就是为什么我们需要更系统性的解决方案。时至今日,AutoForm已经研发出一个系统性工艺优化方法。
系统性工艺优化提供了一个标准化方法,让工程师可以有效地通过识别哪些设计参数在多大程度上影响零部件质量来优化成形工艺。这样可以通过查看各种目标结果,例如没有开裂、没有褶皱或充分拉伸,来获得高质量的结果。这样,对冲压件影响最大的设计参数可以在工程阶段被识别出来。
这样做的根本目的是减少试错的次数、让各种解决方案更透明,可以向其他同事传输当前工艺。这样可以快速达成最佳成形操作的开发,更可靠并更少依赖于个人,同时排除人为失误。
让我们通过一个实际案例来测试一下。下图显示了一个行李箱盖内板。当前模拟结果显示有开裂问题,现在我们的任务是解决这些开裂问题。
假如模拟过程中这些开裂问题没有得到解决会怎样?当前设定的压边力值是1800 kN。采用试错这个老办法让工程师很难一直得到零部件最优化的材料利用率。现在工程师必需更改压边力,再进行一次模拟,再检查结果并作出更改。这么做非常费力,并且不能保证这个方法是否能获得令人满意的结果。
有时用户会停止这种费力的测试,把第一个成功结果视作最佳解决方案,即便他们也明白这可能并不是最理想的数值。
另一方面,在系统性工艺优化时可以得到最优化的工艺方案。
用户需要指定一些参数,在这个案例中指的是没有开裂的零部件,之后选择设计变量,在这个案例中指的是压边力。当前值1800kN被视作最小值= 1000 kN和最大值= 2000 kN之间的变量。
现在就可以启动系统性工艺优化分析。软件开始同时运行数个单一模拟(被称作Realizations),测试不同压边力和影响。在估算结果后,所有的Realizations在一个模拟文档,可以一起评估。估算期间,工程师可以毫无干扰的继续其他任务。
现在软件让工程师识别和查看工艺窗口。绿色工艺窗口表示“可行的”压边力设置,那里的开裂问题都得到了解决,红色部分表示开裂问题仍然存在。
模拟工程师全程根据观察工艺窗口,在分析区间内轻松地检测压边力设置。对于行李箱盖,当压边力在1000KN-1240KN之间时,窗口变绿,这就是成功解决问题的所需的压边力范围。
最终结果是将压边力值设定在1100kN,就不会再有任何开裂问题。
现在工程师对工艺有更深刻的理解,因为系统性工艺优化的方法让所有问题显而易见。工程师可以更简单的进一步识别可能存在的工艺优化,而不是通过“试错法”,满足于“能凑活着用”的方法。
工艺系统优化通过提供理想区间内的设计变量来达到最可行的工艺,帮助工程师处理更复杂的零部件几何体,高强度材料,甚至是铝板。工艺系统优化擅长于对质量的高标准。毋庸置疑,我们可以更快的获得运算结果,缩短研发时间。
AutoForm R7版本软件中Explorer模块包含这类系统工艺优化方法的设置、计算和评估,为工程师提供更好、更快、更可靠、更容易被导出和传输的报告。
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