搜索【autoform成功案例】TriboForm应用于新款沃尔沃V60车型
2019-04-19 by:CAE仿真在线 来源:互联网
图1. 新款沃尔沃V60车型及项目中选取的零件
目前汽车行业正面临着几个趋势,特别是铝材料和薄板材料应用的增长。AutoForm荷兰的总经理Marc Lambriks向我们阐述了原因:“行业趋势是向轻量化发展,同样的,也带来了挑战,例如使用更薄的板材和铝材料的零件的最终成形质量更多的依赖于摩擦和摩擦学。因此,我们所看到的是摩擦学和摩擦对于精确模拟这些零件的成形变得愈加重要的过程?！?
为了应对在成形模拟中的轻量化趋势,沃尔沃汽车正与合作伙伴就这一主题展开合作,包括特温特大学、塔塔钢铁公司,TriboForm和AutoForm。TriboForm总经理Jan Harmen Wiebenga解释道:“在沃尔沃汽车项目中使用TriboForm的有两方面的目标。首先,我们在模具的前期调试中应用摩擦模型。其动机是,大部分的模拟都是为了保证模具的调试,即在模具最终设计和加工铸件之前,尽可能多地解决模拟中的问题。其次,研究新型润滑剂和板材涂层对冲压结果的影响。”
本文讲述了新款沃尔沃V60车型证明了摩擦和润滑模型在冲压模拟中的作用。这个研究包括对V60车型中三个不同部件进行的深度评估(图一)。这些零件的模具均在瑞典Olofstr?m的沃尔沃汽车模具车间生产。
表 1. V60项目中的部件和材料
JanHarmen Wiebenga继续说道:“如果钣金件的质量取决于成形过程中出现的摩擦条件,我们必须深入研究摩擦条件本身,以推断出更高质量的零件。这些条件还取决于摩擦学以及其他因素, 例如板材,涂层,模具材料,润滑和工艺条件之间的相互作用。”V60车型项目的相关零件及材料见表1。 下面是不同结果的对比。
门内板
图 2: 收缩线及预冲孔边界在恒定摩擦系数(左)和TriboForm模型(右)下的结果对比
JanHarmen Wiebenga解释道:“为了将零件的预测结果与真实结果进行对比,我们对冲压件做了3D扫描。图2中左边的图显示的是使用恒定μ= 0.15的摩擦系数模拟与扫描结果对比?；疑蚴前寮恼媸到峁?绿色线是模拟预测的收缩线。这里你就能发现问题,模拟结果与实际结果相差很大。然而,右边是使用TriboForm模型分析的结果。蓝色的线是非常接近真实板件的收缩线。即使仍然还有一些差异,但是预测的结果已经非常接近现实了。接下来看下板件中间预冲孔形状的预测。左侧的预测结果与真实情况相差甚远。在右侧,可以看到轮廓完美匹配。因此,除了良好的外部的收缩线结果,在产品内还可以看到对模具中材料的实际流动的准确预测?！?
前翼子板
图 3: 前翼子板厚度测量。上面的是使用恒定摩擦系数的结果,下面的是使用TriboForm模型的结果。
对前翼子板厚度进行了测量,并将测量结果与两次的模拟分析结果作对比。分别测量了两个区域。图3左上方的是使用恒定摩擦系数的结果,预测的厚度是0.605和0.654(灰色标签)。但真实的零件厚度是0.64和0.71。左下方是使用TriboForm模型的结果,预测的厚度是0.677和0.694. 这两处都是非常接近真实值。同样的证据也出现在图3的右侧。这些结果都说明了一点,即使用TriboForm模型进行厚度预测时,仿真结果更接近实际。
MarcLambriks总结道:“主机厂已经花费了大量时间来改进他们的材料模型,并且软件公司正在改进他们开发的模拟代码。自然摩擦学是下一步,主机厂现在正致力于研究更好的摩擦模型。特别是在沃尔沃汽车的例子中,他们正在取得进展,对他们使用的仿真和先进材料模型都感到满意。与大多数主机厂一样,他们也在寻求下一步骤,以提高模拟精度并减少调试修正。这就是为什么他们要在TriboForm建模上投入时间,因为建立摩擦是下一步的工作。”
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