内外饰装配模拟技术考虑了实车的装配关系,甚至还考虑了成型产生的应力对变形的影响,因此仿真分析结果会更加准确。这里介绍两种装配模拟技术:简化装配模拟和内外饰MDA(MOLDFLOW+DIGIMAT+ABAQUS)联合仿真分析。
1.简化装配模拟分析
简化装配模拟是在补偿了模具收缩率的情况下,把定位点及安装点按照实车装配状态进行约束,然后输出变形结果,此结果考虑了不均匀收缩(体积收缩、冷却及取向三个因素)引起的内应力及安装点变形引起的内应力与结构刚度场的相互作用,因此更接近真实状态。
(1)简化装配模拟分析的步骤(图5-46)
1)首先建立模型并确定分析工艺。
2)确定零部件主定位、次定位、安装点、限位等结构。
3)按照产品的定位形式和安装方式对产品进行固定,不同结构形式的约束方式参照表5-10。
(2)单件产品翘曲简化装配模拟分析案例
1)如图5-47所示为原始产品(优化前)分析结果:产品变形严重,影响装配后的尺寸配合间隙。
2)如图5-48所示,对无法满足要求的产品结构提出初步优化方案。
3)如图5-49所示为结构优化后分析结果:变形量及趋势大幅改善,但仍无法判断装配后尺寸状态。
图5-46 简化装配模拟分析的设置步骤案例
表5-10 不同结构形式的约束方式
4)按照图5-50所示步骤对单件产品进行简化装配。
图5-47 原始产品模流分析翘曲变形结果
图5-48 产品结构优化方案
图5-49 产品优化后模流分析翘曲变形结果
图5-50 单件产品简易装配模拟分析步骤示意
5)如图5-51所示为结构优化后产品简化装配后尺寸,各形面变形可接受(≤1mm)且装配难度降低。
6)实车装配效果,如图5-52所示。简化装配模拟状态,通过结构优化的产品分析结果满足要求,与实际装车状态相符。
2.内外饰MDA联合仿真分析
如图5-53所示,MDA技术就是将不同领域的分析软件通过技术工具联合应用进行工艺模拟分析。
图5-51 简化装配后产品变形结果(www.xing528.com)
图5-52 实车装配效果
图5-53 MDA联合仿真技术的含义
(1)MDA联合仿真技术分析应用思路 内外饰产品基于翘曲装配模拟技术思路就是将模拟成型计算结果与有限元结构分析结果进行联合应用,如图5-54所示。
(2)内外饰MDA联合仿真技术分析案例分享
1)某款前保险杠总成实际装车出现与前罩盖配合间隙不均问题,可能原因是前保险杠局部下掉,但前期分析阶段并未发现此风险,如图5-55所示。
2)在未考虑保险杠本体、前格栅等零件应力释放因素的情况下没有问题,如果考虑了应力释放结果会怎样呢?为了验证此疑问,我们进行了分析对比。
①将前保险杠总成影响下掉间隙零件进行单件简化装配模流分析并导出应力分析结果,如图5-56所示。
图5-54 内外饰产品基于翘曲装配模拟技术思路
图5-55 前保险杠总成实际装车出现与前罩盖装配间隙不均问题分析
图5-56 导出应力分析结果
②将MOLDFLOW分析结果进行映射转换,得到前保险杠总成应力装配模拟模型,如图5-57所示。
③将所有单件的应力文件完成映射后,写入前保险杠总成INP文件中进行分析。由于初始应力中包含了产品正常收缩的应力,需对产品加载温度使其膨胀以抵消正常收缩。
图5-57 MOLDFLOW分析结果映射转换过程
④载荷:内应力;所有单元加载1g加速度载荷(考虑重力影响)。
⑤工步:内应力释放,升温;加载1g重力加速度。
⑥分析结果如图5-58所示,考虑应力的分析结果对前保险杠下掉的风险能够明确识别,可为问题原因寻找提供方向性指导。
图5-58 分析结果示意图
3)根据下掉区域的安装结构分析,确定了具体的结构优化方案并进行了实际验证跟踪,如图5-59所示。
图5-59 前保险杠总成基于制造翘曲装配模拟技术的应用效果
图5-59 前保险杠总成基于制造翘曲装配模拟技术的应用效果(续)
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。