外观件回弹 解决方案

外观件回弹 解决方案

   精确、高效的模拟铝合金外观件的回弹偏差;高级曲面变形实现A面回弹补偿处理;有效的预测各工序回弹状态用于加工数据;提升模具开发水平,降低模具开发成本。

铝合金回弹 · 外观件回弹解决方案1.png

背景与现状

  •  新能源与轻量化推动汽车制造在新材料与新工艺上的发展,铝合金作为发展相对全面及成熟的新材料,车身应用率逐年提升,在某些豪华车型上甚至应用全铝车身。然而铝合金固有的特性导致其在传统冲压制造工艺中存在着预测精度不高的问题,导致回弹补偿手段无法实施;铝合金回弹相较于钢板而言回弹较大,因此导致传统钢板制件模具的设计流程无法完全适应铝板模具,往往需要参考现场的零件状态进行后序模具的设计,开发周期受到极大的影响;同时模具调试花费也非常昂贵。

解决方案

  •  在铝合金外观件冲压模具设计中引入通用有限元求解器Ls_Dyna,对冲压工艺进行有效的数字化仿真;通过与实际模具样件状态匹配对比验证回弹计算精度。回弹仿真精度受到多方因素的影响,因此,结合板材的精确材料参数实验,首先排除材料参数的干扰。原始分析方案采用常规的37号材料模型进行分析,通过对比发现回弹趋势类似,但存在着回弹区域以及回弹量的较大偏差,通过研究与分析,最终确定了更换材料模型、提升修边线精度、修正工具体精度以及模态稳定性评估等方面提高仿真精度;从而将回弹预测精度提升至+/-1.5mm内。

铝合金回弹 · 外观件回弹解决方案2.png

优势与特色

  •  通过通用有限仿真进行铝合金外观件的回弹分析研究,提升有限元仿真对铝合金板材冲压状态仿真的能力,保证铝合金外观件仿真的精度。方案核心价值点包含:

      n      排除材料参数精度影响前提下,发现材料模型、修边线精度、模态以及工具体匹配度对回弹仿真精度影响较大; 

      n      常用37号材料模型分析结果能够保证趋势和回弹量与实际大致匹配;

      n      改善后的XXX号材料模型分析,回弹趋势和回弹量与实际状态更加匹配,精度提升明显;

      n      修边线公差+/-1mm,对于铝合金外板的翻边后回弹状态影响明显;

      n      铝合金外观件在重力状态下模态对回弹影响较大,增加Prebending能够改善匹配性; 

      n      仿真工具的形状与实际模具状态的匹配度也极大的影响回弹状态匹配。