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 來源:互聯(lián)網(wǎng)
圖1. 新款沃爾沃V60車型及項目中選取的零件
目前汽車行業(yè)正面臨著幾個趨勢,特別是鋁材料和薄板材料應(yīng)用的增長。AutoForm荷蘭的總經(jīng)理Marc Lambriks向我們闡述了原因:“行業(yè)趨勢是向輕量化發(fā)展,同樣的,也帶來了挑戰(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)和摩擦對于精確模擬這些零件的成形變得愈加重要的過程。”
為了應(yīng)對在成形模擬中的輕量化趨勢,沃爾沃汽車正與合作伙伴就這一主題展開合作,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:“在沃爾沃汽車項目中使用TriboForm的有兩方面的目標(biāo)。首先,我們在模具的前期調(diào)試中應(yīng)用摩擦模型。其動機是,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)計和加工鑄件之前,盡可能多地解決模擬中的問題。其次,研究新型潤滑劑和板材涂層對沖壓結(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滑模型在沖壓模擬中的作用。這個研究包括對V60車型中三個不同部件進行的深度評估(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項目中的部件和材料
JanHarmen Wiebenga繼續(xù)說道:“如果鈑金件的質(zhì)量取決于成形過程中出現(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,潤滑和工藝條件之間的相互作用?！盫60車型項目的相關(guān)零件及材料見表1。 下面是不同結(jié)果的對比。
門內(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)果對比
JanHarmen Wiebenga解釋道:“為了將零件的預(yù)測結(jié)果與真實結(jié)果進行對比,我們對沖壓件做了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)果對比。灰色區(qū)域是板件的真實結(jié)果,綠色線是模擬預(yù)測的收縮線。這里你就能發(fā)現(xiàn)問題,模擬結(jié)果與實際結(jié)果相差很大。然而,右邊是使用TriboForm模型分析的結(jié)果。藍色的線是非常接近真實板件的收縮線。即使仍然還有一些差異,但是預(yù)測的結(jié)果已經(jīng)非常接近現(xiàn)實了。接下來看下板件中間預(yù)沖孔形狀的預(yù)測。左側(cè)的預(yù)測結(jié)果與真實情況相差甚遠。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)還可以看到對模具中材料的實際流動的準(zhǔn)確預(yù)測?！?
前翼子板
圖 3: 前翼子板厚度測量。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。
對前翼子板厚度進行了測量,并將測量結(jié)果與兩次的模擬分析結(jié)果作對比。分別測量了兩個區(qū)域。圖3左上方的是使用恒定摩擦系數(shù)的結(jié)果,預(yù)測的厚度是0.605和0.654(灰色標(biāo)簽)。但真實的零件厚度是0.64和0.71。左下方是使用TriboForm模型的結(jié)果,預(yù)測的厚度是0.677和0.694. 這兩處都是非常接近真實值。同樣的證據(jù)也出現(xiàn)在圖3的右側(cè)。這些結(jié)果都說明了一點,即使用TriboForm模型進行厚度預(yù)測時,仿真結(jié)果更接近實際。
MarcLambriks總結(jié)道:“主機廠已經(jīng)花費了大量時間來改進他們的材料模型,并且軟件公司正在改進他們開發(fā)的模擬代碼。自然摩擦學(xué)是下一步,主機廠現(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,他們正在取得進展,對他們使用的仿真和先進材料模型都感到滿意。與大多數(shù)主機廠一樣,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建模上投入時間,因為建立摩擦是下一步的工作。”
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