7月10-14日在加拿大安大略省多伦多举办的Numisheet 2022大会中,AutoForm工程团队的表现很成功。会议中,汽车/钢铁行业合作伙伴提供了一个易扭曲的冲压件案列,AutoForm参加了该案列回弹预测的研究。出众的研究结果显示,AutoForm在参会软件中位居前列。在速度,精度及一致性上,无论使用者是AutoForm公司还是AutoForm用户,均有出众表现。
研究旨在预测两种不同工况下易扭模冲压件的回弹。第一种工况下,板件成型中仅使用常规的压边圈控制进料,而在第二种工况下,在压料面上添加了一个名为Stake bead的特征,该特征的形状与常规拉延筋相似,在成形中扮演独立小凸模的角色。在成形到底前的几毫米,Stake bead与板料接触,继而板料被锁死,从压料面向模腔的进料停止。当这一切发生后,接下来的成形过程由普通的压料拉延成形,转化成胀形。
除了要预测两种完全不同工况的回弹外,本案例中还囊括了不同材料(DP980-1.5MM及1.4MM的6000系铝合金)的影响。压边圈模面间隙被设置1.6mm,稍大于研究中材料的厚度。
使用Stake bead与不适用Stake beak拉延到底及回弹对比
该案例的成型模具由汽车/钢铁行业合作伙伴提供,该模具之所以被叫做“易扭模”是因为零件在回弹中极易扭曲。除了扭曲外,板件的也可能会发生侧壁卷曲。这两种问题往往是回弹控制及补偿中最难控制的类型。因此,“易扭模”是一个合适的回弹研究对象。
汽车/钢铁合作伙伴提供的模具面
研究参与者需要提供回弹前后模拟结果在19个预设点的(X,Y,Z)坐标值,这些预设点从P0到P18进行编号,分布在零件的五个横切面上。
回弹测量的断面及点
5个参与者使用四款软件进行案例的研究。这四款软件分别是:LS-DYNA(1号参与者),Inspire Form(2号参与者),AutoForm Forming R10(3号及4号参与者),Stampack(5号参与者)。其中只有5号参与者(Stampack)使用体单元模拟,其他参与者均使用壳单元。所有参与者均向组委会提交了各自的计算时间,同时也提交了两种工况(使用stake bead,不适用stake bead)及两种材料(DP980, 6000铝合金)的仿真结果。AutoForm的模拟结果由Bart Carleer博士,Kidambi Kannan博士,Theron Short,Igor Burchitz博士提交,如下所示(4号参与者):
案例参与者一览
计算时间
AutoForm Forming R10的计算速度最快。AutoForm公司及AutoForm用户参与者的求解时间相同:他们比LS-DYNA快11倍,比Inspire Form快20倍,比体单元参与者Stampack甚至快137倍。
实验VS 模拟
本案例的模拟结果清晰地显示了AutoForm的行业引导地位。下图呈现了实验结果与5个参与者的模拟结果在预设断面的对比。并且包括了所有的预设情况:用与不用stake bead,DP980 与6000系铝合金。
AutoForm公司参与者的模拟由4号结果呈现,AutoForm用户参与者的模拟由3号结果呈现。两者的结果与实验非常相似,甚至达到精确匹配的程度。在预设断面上的许多参考点位置,其他参与者的结果与实验存在较大的偏差,并未达到AutoForm模拟所呈现的准确度。AutoForm在案例中达到出众的结果及高度一致性,可以归功于软件的易用性及高效的用户引导。在以下呈现的所有工况中,AutoForm都取得了出众的成绩。
DP980使用stake bead
DP980不使用stake bead
AA 6xxx-T4使用stake bead
AA 6xxx-T4不使用stake bead
断面平均曲率偏差
进行结果对比时,定量地比较卷曲后侧壁的曲率会更加客观有效。如下图,模拟与实验的差异可以由断面的曲率偏差来表示,偏差值越小,模拟与实验结果越接近。
模拟与实测的曲率对比
均截面曲率偏差对比
Numisheet委员会对各仿真软件的评级如下:
在Numisheet中,AutoForm再一次证实了其出众的软件方案使得用户可以快速,准确,一致地模拟整个冲压过程。其出众的方面体现在:
AutoForm在与会软件中的引导地位被其在研究中的出色表现所确认。AutoForm公司及其用户在研究中获得的成绩证实了软件的惊人的速度、准确性及一致性。对于我们专业的技能及出众的技术被业内闻名的Numisheet大会高度评价和认可,我们感到非常高兴!