搜索Autoform系統性工藝優化—從此告別“試錯法”
2017-09-26 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
汽車制造商為了吸引大眾的目光以及迎合消費者的喜好,在造型設計方面一次次地努力突破極限,也正因為越來越復雜的零部件幾何體和其他各種原因,例如新型及高級板材的運用,板金成形工藝的設計變得越來越復雜。模擬為工程師提供了處理復雜工藝的方法,而挑戰在于確保達成成功的解決方案,并使所有需求能夠得到滿足。
如果采用“試錯法”,改善進程就會比較緩慢,并且大程度依賴于參與項目的工作人員。工程師可以調整壓邊力值,再次進行模擬。模擬結果才會顯示是否選對了可行的壓邊力值,能夠獲得一個沒有開裂的合格零部件。如果未能選對工藝設置,那就需要再選擇一次壓邊力,再運行一次模擬,這樣的動作可能會反復進行,這就是為什么我們需要更系統性的解決方案。時至今日,AutoForm已經研發出一個系統性工藝優化方法。
系統性工藝優化提供了一個標準化方法,讓工程師可以有效地通過識別哪些設計參數在多大程度上影響零部件質量來優化成形工藝。這樣可以通過查看各種目標結果,例如沒有開裂、沒有褶皺或充分拉伸,來獲得高質量的結果。這樣,對沖壓件影響最大的設計參數可以在工程階段被識別出來。
這樣做的根本目的是減少試錯的次數、讓各種解決方案更透明,可以向其他同事傳輸當前工藝。這樣可以快速達成最佳成形操作的開發,更可靠并更少依賴于個人,同時排除人為失誤。
讓我們通過一個實際案例來測試一下。下圖顯示了一個行李箱蓋內板。當前模擬結果顯示有開裂問題,現在我們的任務是解決這些開裂問題。
假如模擬過程中這些開裂問題沒有得到解決會怎樣?當前設定的壓邊力值是1800 kN。采用試錯這個老辦法讓工程師很難一直得到零部件最優化的材料利用率。現在工程師必需更改壓邊力,再進行一次模擬,再檢查結果并作出更改。這么做非常費力,并且不能保證這個方法是否能獲得令人滿意的結果。
有時用戶會停止這種費力的測試,把第一個成功結果視作最佳解決方案,即便他們也明白這可能并不是最理想的數值。
另一方面,在系統性工藝優化時可以得到最優化的工藝方案。
用戶需要指定一些參數,在這個案例中指的是沒有開裂的零部件,之后選擇設計變量,在這個案例中指的是壓邊力。當前值1800kN被視作最小值= 1000 kN和最大值= 2000 kN之間的變量。
現在就可以啟動系統性工藝優化分析。軟件開始同時運行數個單一模擬(被稱作Realizations),測試不同壓邊力和影響。在估算結果后,所有的Realizations在一個模擬文檔,可以一起評估。估算期間,工程師可以毫無干擾的繼續其他任務。
現在軟件讓工程師識別和查看工藝窗口。綠色工藝窗口表示“可行的”壓邊力設置,那里的開裂問題都得到了解決,紅色部分表示開裂問題仍然存在。
模擬工程師全程根據觀察工藝窗口,在分析區間內輕松地檢測壓邊力設置。對于行李箱蓋,當壓邊力在1000KN-1240KN之間時,窗口變綠,這就是成功解決問題的所需的壓邊力范圍。
最終結果是將壓邊力值設定在1100kN,就不會再有任何開裂問題。
現在工程師對工藝有更深刻的理解,因為系統性工藝優化的方法讓所有問題顯而易見。工程師可以更簡單的進一步識別可能存在的工藝優化,而不是通過“試錯法”,滿足于“能湊活著用”的方法。
工藝系統優化通過提供理想區間內的設計變量來達到最可行的工藝,幫助工程師處理更復雜的零部件幾何體,高強度材料,甚至是鋁板。工藝系統優化擅長于對質量的高標準。毋庸置疑,我們可以更快的獲得運算結果,縮短研發時間。
AutoForm R7版本軟件中Explorer模塊包含這類系統工藝優化方法的設置、計算和評估,為工程師提供更好、更快、更可靠、更容易被導出和傳輸的報告。
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