Autoform系統(tǒng)性工藝優(yōu)化—從此告別“試錯(cuò)法”

2017-09-26 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

汽車制造商為了吸引大眾的目光以及迎合消費(fèi)者的喜好,在造型設(shè)計(jì)方面一次次地努力突破極限,也正因?yàn)樵絹碓綇?fù)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(yùn)用,板金成形工藝的設(shè)計(jì)變得越來越復(fù)雜。模擬為工程師提供了處理復(fù)雜工藝的方法,而挑戰(zhàn)在于確保達(dá)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(cuò)法”,改善進(jìn)程就會比較緩慢,并且大程度依賴于參與項(xiàng)目的工作人員。工程師可以調(diào)整壓邊力值,再次進(jìn)行模擬。模擬結(jié)果才會顯示是否選對了可行的壓邊力值,能夠獲得一個(gè)沒有開裂的合格零部件。如果未能選對工藝設(shè)置,那就需要再選擇一次壓邊力,再運(yùn)行一次模擬,這樣的動作可能會反復(fù)進(jìn)行,這就是為什么我們需要更系統(tǒng)性的解決方案。時(shí)至今日,AutoForm已經(jīng)研發(fā)出一個(gè)系統(tǒng)性工藝優(yōu)化方法。

系統(tǒng)性工藝優(yōu)化提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化方法,讓工程師可以有效地通過識別哪些設(shè)計(jì)參數(shù)在多大程度上影響零部件質(zhì)量來優(yōu)化成形工藝。這樣可以通過查看各種目標(biāo)結(jié)果,例如沒有開裂、沒有褶皺或充分拉伸,來獲得高質(zhì)量的結(jié)果。這樣,對沖壓件影響最大的設(shè)計(jì)參數(shù)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(cuò)的次數(shù)、讓各種解決方案更透明,可以向其他同事傳輸當(dāng)前工藝。這樣可以快速達(dá)成最佳成形操作的開發(fā),更可靠并更少依賴于個(gè)人,同時(shí)排除人為失誤。

讓我們通過一個(gè)實(shí)際案例來測試一下。下圖顯示了一個(gè)行李箱蓋內(nèi)板。當(dāng)前模擬結(jié)果顯示有開裂問題,現(xiàn)在我們的任務(wù)是解決這些開裂問題。

Autoform系統(tǒng)性工藝優(yōu)化—從此告別“試錯(cuò)法”autoform分析案例圖片1

假如模擬過程中這些開裂問題沒有得到解決會怎樣?當(dāng)前設(shè)定的壓邊力值是1800 kN。采用試錯(cuò)這個(gè)老辦法讓工程師很難一直得到零部件最優(yōu)化的材料利用率?，F(xiàn)在工程師必需更改壓邊力,再進(jìn)行一次模擬,再檢查結(jié)果并作出更改。這么做非常費(fèi)力,并且不能保證這個(gè)方法是否能獲得令人滿意的結(jié)果。

有時(shí)用戶會停止這種費(fèi)力的測試,把第一個(gè)成功結(jié)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(shù)值。

另一方面,在系統(tǒng)性工藝優(yōu)化時(shí)可以得到最優(yōu)化的工藝方案。

用戶需要指定一些參數(shù),在這個(gè)案例中指的是沒有開裂的零部件,之后選擇設(shè)計(jì)變量,在這個(gè)案例中指的是壓邊力。當(dāng)前值1800kN被視作最小值= 1000 kN和最大值= 2000 kN之間的變量。

現(xiàn)在就可以啟動系統(tǒng)性工藝優(yōu)化分析。軟件開始同時(shí)運(yùn)行數(shù)個(gè)單一模擬(被稱作Realizations),測試不同壓邊力和影響。在估算結(jié)果后,所有的Realizations在一個(gè)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(xù)其他任務(wù)。

現(xiàn)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(shè)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(jù)觀察工藝窗口,在分析區(qū)間內(nèi)輕松地檢測壓邊力設(shè)置。對于行李箱蓋,當(dāng)壓邊力在1000KN-1240KN之間時(shí),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(jié)果是將壓邊力值設(shè)定在1100kN,就不會再有任何開裂問題。

Autoform系統(tǒng)性工藝優(yōu)化—從此告別“試錯(cuò)法”autoform分析案例圖片2

現(xiàn)在工程師對工藝有更深刻的理解,因?yàn)橄到y(tǒng)性工藝優(yōu)化的方法讓所有問題顯而易見。工程師可以更簡單的進(jìn)一步識別可能存在的工藝優(yōu)化,而不是通過“試錯(cuò)法”,滿足于“能湊活著用”的方法。

工藝系統(tǒng)優(yōu)化通過提供理想?yún)^(qū)間內(nèi)的設(shè)計(jì)變量來達(dá)到最可行的工藝,幫助工程師處理更復(fù)雜的零部件幾何體,高強(qiáng)度材料,甚至是鋁板。工藝系統(tǒng)優(yōu)化擅長于對質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)。毋庸置疑,我們可以更快的獲得運(yùn)算結(jié)果,縮短研發(fā)時(shí)間。

AutoForm R7版本軟件中Explorer模塊包含這類系統(tǒng)工藝優(yōu)化方法的設(shè)置、計(jì)算和評估,為工程師提供更好、更快、更可靠、更容易被導(dǎo)出和傳輸?shù)膱?bào)告。

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