搜索【autoform成功案例】TriboForm應(yīng)用于新款沃爾沃V60車型
2019-04-19 by:CAE仿真在線 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
圖1. 新款沃爾沃V60車型及項(xiàng)目中選取的零件
目前汽車行業(yè)正面臨著幾個(gè)趨勢(shì),特別是鋁材料和薄板材料應(yīng)用的增長(zhǎng)。AutoForm荷蘭的總經(jīng)理Marc Lambriks向我們闡述了原因:“行業(yè)趨勢(shì)是向輕量化發(fā)展,同樣的,也帶來(lái)了挑戰(zhàn),例如使用更薄的板材和鋁材料的零件的最終成形質(zhì)量更多的依賴于摩擦和摩擦學(xué)。因此,我們所看到的是摩擦學(xué)和摩擦對(duì)于精確模擬這些零件的成形變得愈加重要的過(guò)程?！?
為了應(yīng)對(duì)在成形模擬中的輕量化趨勢(shì),沃爾沃汽車正與合作伙伴就這一主題展開(kāi)合作,包括特溫特大學(xué)、塔塔鋼鐵公司,TriboForm和AutoForm。TriboForm總經(jīng)理Jan Harmen Wiebenga解釋道:“在沃爾沃汽車項(xiàng)目中使用TriboForm的有兩方面的目標(biāo)。首先,我們?cè)谀＞叩那捌谡{(diào)試中應(yīng)用摩擦模型。其動(dòng)機(jī)是,大部分的模擬都是為了保證模具的調(diào)試,即在模具最終設(shè)計(jì)和加工鑄件之前,盡可能多地解決模擬中的問(wèn)題。其次,研究新型潤(rùn)滑劑和板材涂層對(duì)沖壓結(jié)果的影響?！?
本文講述了新款沃爾沃V60車型證明了摩擦和潤(rùn)滑模型在沖壓模擬中的作用。這個(gè)研究包括對(duì)V60車型中三個(gè)不同部件進(jìn)行的深度評(píng)估(圖一)。這些零件的模具均在瑞典Olofstr?m的沃爾沃汽車模具車間生產(chǎn)。
表 1. V60項(xiàng)目中的部件和材料
JanHarmen Wiebenga繼續(xù)說(shuō)道:“如果鈑金件的質(zhì)量取決于成形過(guò)程中出現(xiàn)的摩擦條件,我們必須深入研究摩擦條件本身,以推斷出更高質(zhì)量的零件。這些條件還取決于摩擦學(xué)以及其他因素, 例如板材,涂層,模具材料,潤(rùn)滑和工藝條件之間的相互作用?！盫60車型項(xiàng)目的相關(guān)零件及材料見(jiàn)表1。 下面是不同結(jié)果的對(duì)比。
門(mén)內(nèi)板
圖 2: 收縮線及預(yù)沖孔邊界在恒定摩擦系數(shù)(左)和TriboForm模型(右)下的結(jié)果對(duì)比
JanHarmen Wiebenga解釋道:“為了將零件的預(yù)測(cè)結(jié)果與真實(shí)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,我們對(duì)沖壓件做了3D掃描。圖2中左邊的圖顯示的是使用恒定μ= 0.15的摩擦系數(shù)模擬與掃描結(jié)果對(duì)比。灰色區(qū)域是板件的真實(shí)結(jié)果,綠色線是模擬預(yù)測(cè)的收縮線。這里你就能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,模擬結(jié)果與實(shí)際結(jié)果相差很大。然而,右邊是使用TriboForm模型分析的結(jié)果。藍(lán)色的線是非常接近真實(shí)板件的收縮線。即使仍然還有一些差異,但是預(yù)測(cè)的結(jié)果已經(jīng)非常接近現(xiàn)實(shí)了。接下來(lái)看下板件中間預(yù)沖孔形狀的預(yù)測(cè)。左側(cè)的預(yù)測(cè)結(jié)果與真實(shí)情況相差甚遠(yuǎn)。在右側(cè),可以看到輪廓完美匹配。因此,除了良好的外部的收縮線結(jié)果,在產(chǎn)品內(nèi)還可以看到對(duì)模具中材料的實(shí)際流動(dòng)的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)?！?
前翼子板
圖 3: 前翼子板厚度測(cè)量。上面的是使用恒定摩擦系數(shù)的結(jié)果,下面的是使用TriboForm模型的結(jié)果。
對(duì)前翼子板厚度進(jìn)行了測(cè)量,并將測(cè)量結(jié)果與兩次的模擬分析結(jié)果作對(duì)比。分別測(cè)量了兩個(gè)區(qū)域。圖3左上方的是使用恒定摩擦系數(shù)的結(jié)果,預(yù)測(cè)的厚度是0.605和0.654(灰色標(biāo)簽)。但真實(shí)的零件厚度是0.64和0.71。左下方是使用TriboForm模型的結(jié)果,預(yù)測(cè)的厚度是0.677和0.694. 這兩處都是非常接近真實(shí)值。同樣的證據(jù)也出現(xiàn)在圖3的右側(cè)。這些結(jié)果都說(shuō)明了一點(diǎn),即使用TriboForm模型進(jìn)行厚度預(yù)測(cè)時(shí),仿真結(jié)果更接近實(shí)際。
MarcLambriks總結(jié)道:“主機(jī)廠已經(jīng)花費(fèi)了大量時(shí)間來(lái)改進(jìn)他們的材料模型,并且軟件公司正在改進(jìn)他們開(kāi)發(fā)的模擬代碼。自然摩擦學(xué)是下一步,主機(jī)廠現(xiàn)在正致力于研究更好的摩擦模型。特別是在沃爾沃汽車的例子中,他們正在取得進(jìn)展,對(duì)他們使用的仿真和先進(jìn)材料模型都感到滿意。與大多數(shù)主機(jī)廠一樣,他們也在尋求下一步驟,以提高模擬精度并減少調(diào)試修正。這就是為什么他們要在TriboForm建模上投入時(shí)間,因?yàn)榻⒛Σ潦窍乱徊降墓ぷ?。?
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