TRUMPAI

Automobilių formos modeliavimo programinė įranga yra būtinas inžinerijos įrankis lakštų metalo formavimo ir liejimo į formas procesams projektuoti, tikrinti ir optimizuoti. Ji leidžia gamintojams numatyti ir išvengti brangių defektų, tokių kaip įtrūkimai ar raukšlės, dar prieš kuriant bet kokius fizinio prototipus. Taikant šią technologiją, įmonės žymiai sumažina plėtojimo laiką, mažina medžiagų sąnaudas ir gerina galutinio gaminio kokybę. Pagrindiniai šios srities sprendimai apima Ansys Forming, AutoForm ir ProCAST, kurių kiekvienas siūlo specializuotas funkcijas skirtingiems gamybos poreikiams.

Kas yra automobilių formos modeliavimas ir kodėl jis svarbus?

Automobilių formos modeliavimo programinė įranga yra kompiuterinio inžinerijos (CAE) rūšis, kuri sukuria virtualią aplinką, kad būtų galima atkurti visą formos gamybos procesą. Nuo metalo lakšto išspaudimo iki sudėtingo variklio bloko liejimo, ši technologija leidžia inžinieriams pamatyti, kaip medžiagos elgsis esant didžiuliam gamybos slėgiui ir temperatūrai. Pagrindinis tikslas – užtikrinti detalės konstrukcijos gamybą, aptikti galimas nesėkmes dar prieš joms sukeldiant brangius ir laiko praradimą keliančius fizinius bandymus gamykloje.

Šios technologijos svarba negali būti pervertinta. Tradiciškai formų kūrimas remdavosi bandymų ir klaidų metodu, kuris galėjo užtrukti savaites ar net mėnesius. Kaip aprašyta pramonės ataskaitoje, parengtoje MetalForming Magazine , viena įmonė identifikavo kritinę kampo nesėkmę modeliuojant, kuri kitaip būtų sukėlusi dviejų savaičių delstą ir reikšmingą įrankių pertvarkymą. Atlikdamos šį analizavimą iš anksto, gamybos įmonės gali skaitmeniškai kartoti dizainus per kelias valandas, o ne per savaites.

Grąža iš investicijų yra didelė. Simuliavimas padeda optimizuoti medžiagų naudojimą tiksliai apskaičiuojant reikiamą заготовės dydį, mažinant atliekas. Taip pat žymiai sumažėja būtinybė atlikti fizinio presavimo bandomąsias partijas, taupant įrangos laiką, darbo jėgą ir energiją. Pavyzdžiui, „Keysight“ pastebi, kad jos ProCAST programinės įrangos liejimui formomis naudotojai gali pasiekti didelių metinių sutaupymų, optimizuodami aušinimo ciklus ir mažindami defektus. Šis poslinkis nuo reaktyvaus prie prognozuojamo požiūrio yra esminis šiuolaikiniam, efektyviam automobilių gamybos procesui.

Pagrindinės modernios lyjimo formomis simuliacijos programinės įrangos funkcijos ir galimybės

Šiuolaikinės įrankių modeliavimo platformos siūlo išsamią įrankių rinkinį, apimančią visą įrankių kūrimo darbo eigą. Vertinant programinę įrangą, inžinieriai ieško tam tikrų galimybių, kurios atitiktų skirtingus proceso etapus – nuo pradinės realizuojamumo analizės iki galutinio patvirtinimo. Šių funkcijų supratimas yra būtinas sprendimui priimti, kad būtų pasirinktas sprendimas, atitinkantis jūsų specifinius gamybos poreikius, nepriklausomai nuo to, ar tai progresyvūs įrankiai, ar dideli vieno veiksmo formavimo įrankiai.

Pagrindinės galimybės apima:

• Įrankio paviršiaus projektavimą: Tai kūrybinis ir techniškai sudėtingas procesas, kurio metu projektuojami prispaudėjo ir papildomų paviršių paviršiai, kontroliuojantys metalo tekėjimą formuojant. Sprendimai, tokie kaip AutoForm-DieDesigner specializuojasi suteikiant įrankius šiems sudėtingiems paviršiams greitai kurti ir modifikuoti.
• Proceso patvirtinimas: Programinė įranga turi gebėti modeliuoti visą daugiapakopį formavimo procesą. Ansys Forming pabrėžia visapusišką darbo eigą, leidžiančią vartotojams modeliuoti traukimą, apkarpymą, lenkimą ir atšokimą visiškai vienoje platformoje.
• Blanko dydis ir išdėstymas: Pradinio lakštinio metalo blanko optimizavimas yra būtinas sąnaudų kontrolei. Programinė įranga, tokia kaip Dynaform teikia modulius blanko dydžio inžinerijai, kad būtų galima sumažinti medžiagos atliekas dar prieš pradedant gamybą.
• Atsitraukimo po formavimo prognozavimas ir kompensavimas: Po formavimo aukštos stiprybės metalai linkę šiek tiek grįžti nuo numatyto formos. Tikslus atsitraukimo po formavimo prognozavimas ir priemonės jo kompensavimui keičiant įrankio geometriją yra vertingiausios pažangios imitacinės programinės įrangos savybės.
• Defektų analizė: Imitacinio modeliavimo pagrindinė funkcija – nustatyti galimus defektus. Tai apima tokių problemų kaip įtrūkimai, raukšlės, storio sumažėjimas ir padidėjimas vaizdavimą naudojant tokias priemones kaip Formavimo ribos diagrama (FLD).

Šios funkcijos leidžia inžinieriams ne tik patvirtinti dizainą, bet taip pat jį optimizuoti kainos, kokybės ir efektyvumo požiūriu. Galimybė greitai generuoti kainų pasiūlymus, remiantis tikslia medžiagų ir technologijų planu, yra dar viena svarbi verslo pranaša, kurią siūlo šie integruoti įrankių rinkiniai.

Vidinių automobilių formavimo įrankių modeliavimo programinės įrangos palyginamoji analizė

Automobilių formavimo įrankių modeliavimo programinės įrangos rinka yra konkurencinga, kai keletas pagrindinių dalyvių siūlo sprendimus, pritaikytus konkrečioms reikmėms. Teisingos programinės įrangos pasirinkimas dažnai priklauso nuo pagrindinio gamybos proceso (štampavimas ar liejimas), esamos CAE/CAD ekosistemos, biudžeto ir reikiamo tikslumo lygio. Rinkoje nustatyti pirmaujantys sprendimai kiekvienas turi išskirtinių pranašumų.

Žemiau pateikiamas pagrindinių varžovų apžvalga:

Kai AutoForm yra žinomas dėl detalios formos paviršiaus konstravimo, Ansys Forming siūlo pranašumą dėl supaprastinto, suvienodinto darbo proceso. Verslams, kurie labai remiasi LS-DYNA sprendėju kitoms simuliacijoms, „Dynaform“ siūlo patrauklų ir gerai integruotą pasirinkimą. Tuo tarpu ProCAST išsiskiria kaip specializuotas lyderis visiškai kitokioje liejimo į formas fizikoje. Galutinis geriausias pasirinkimas priklauso nuo to, kaip šie specifiniai pranašumai atitinka įmonės pagrindinius gamybos metodus ir inžinerinius darbo procesus.

Simuliacijos įdiegimas: žingsnis po žingsnio darbo eiga

Formos simuliacijos sėkminga integracija į kūrimo procesą apima struktūruotą darbo eigą, kuri skaitmeninį detalių failą paverčia visiškai patvirtintu ir optimizuotu įrankio projektavimu. Šis sistemingas požiūris užtikrina, kad visos galimos gamybos problemos būtų nustatytos ir išspręstos virtualiai, sumažinant brangius fizinio derinimo darbus vėlesniame etape.

Tipiška simuliacijos darbo eiga apima šiuos žingsnius:

1. Detalės realizuotinumas ir CAD importavimas: Procesas prasideda automobilio detalės 3D CAD modelio importavimu. Atliekamas pradinis greitas analizės etapas (dažnai vadinamas „vieno žingsnio“ analize), siekiant patikrinti bendrą detalės formuotinumą ir nustatyti aukšto plyšimo ar raukšlėjimosi rizikos zonas.
2. Konceptinis įrankio paviršiaus projektavimas: Naudojant programinės įrangos specializuotas priemones, inžinieriai projektuoja pridėtinius paviršius ir spaustukų paviršius, kurie laikys ir ves metalo lakštą per presavimo operaciją. Tai yra svarbus žingsnis, nusakantis, kaip medžiaga tekės į įrankio ertmę.
3. Išsami pakopinė simuliacija: Suprojektavus įrankio paviršius, atliekama išsami daugiapakopė simuliacija. Tai yra skaičiavimais labai apkrovus procesas, tiksliai modeliuojantis kiekvieną presavimo operacijos etapą – nuo pradinio spaustuko apvyniojimo ir traukimo iki vėlesnių apkarpymo ir lankstymo operacijų.
4. Rezultatų analizė ir optimizavimas: Inžinieriai analizuoja modeliavimo rezultatus, tiria formavimo ribų diagramas, storio mažėjimo grafikus ir atsitraukimo rezultatus. Jei aptinkami defektai, jie grįžta prie įrankio formos dizaino etapo, atlieka pakeitimus ir iš naujo paleidžia modeliavimą, kol pasiekiamas optimalus, be defektų rezultatas.
5. Galutinė patvirtinimo ir įrankių išvestis: Kai procesas patvirtinamas, galutinė įrankio paviršiaus geometrija eksportuojama į CAM sistemą ir fizinio įrankio gamybą.

Šis kartotinis skaitmeninis procesas yra pagrindinis šiuolaikinės gamybos dalis. Ekspertiniai tinkintų automobilių štampavimo įrankių ir metalinių detalių gamytojai, tokie kaip Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd., naudoja šiuos pažangius CAE modeliavimus, kad OEM ir Tier 1 tiekėjams teiktų aukštos tikslumo įrankius ir detales su sutrumpintu pristatymo laiku ir išskirtine kokybe.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Kuo skiriasi štampavimo modeliavimas ir liejimo modeliavimas?

Lakštinio metalo štampavimo modeliavimas koncentruojasi ties plastine deformacija esant ar arti kambario temperatūros. Jis analizuoja problemas, tokias kaip raukšlėjimas, plyšimai ir atsitraukimas. Kita vertus, liejimo modeliavimas modeliuoja į formas įliejamo išlydinto metalo tekėjimą, jo sukietėjimą ir susijusius šiluminius įtempimus, kad būtų galima numatyti defektus, tokius kaip porėtumas ar karšti plyšiai.

2. Kaip modeliavimo programinė įranga sumažina įrankių kainas?

Modeliavimo programinė įranga sumažina išlaidas daugiausia todėl, kad mažinamas poreikis fiziniams bandymams ir formų pataisymams. Nustatant ir taisant konstrukcijos trūkumus virtualiai, išvengiama brangaus sunkių plieninių formų perdailinimo, poliravimo ir testavimo proceso. Taip pat ji padeda optimizuoti medžiagos naudojimą, dar labiau sumažinant išlaidas.

3. Ar modeliavimas gali tiksliai numatyti atsitraukimą?

Taip, šiuolaikinės modeliavimo programinės įrangos tikslumas numatant atsirandantį atšokimą tapo labai aukštas, ypač plienams, turintiems didelę stiprumo klasę (AHSS), naudojamiems automobilių pramonėje. Tam esminis dalykas – tikslūs medžiagų modeliai. Programinė įranga tuomet gali automatiškai sugeneruoti kompensuotas formos paviršius, kurie neutralizuotų atšokimo efektą, užtikrindama, kad galutinis gaminys atitiktų geometrinius nuokrypius.