一种提升汽车覆盖件材料利用率的方法
发布时间：2019-07-16 11:33
【摘要】：在多款车型实践基础上,总结了一种提升汽车覆盖件材料利用率的方法,给出了工作流程图,即在同步设计开发或油泥车阶段,应用板料成形CAE模拟手段,通过优化零件边界、工艺补充面、坯料形状的交互试错,获得了优化的零件状态和合理的工艺方案,实现了材料利用率的最优化;以B车型的轮罩外板零件为实例,采用上述方法可将该零件的材料利用率从38.04%提升到56.67%,每台节省材料3.61 kg、实现效益22.96元,证实了该方法有效可行。
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图片说明： 定需要调整零件边界，则返回第3步;若料边判定已最优，则评估工作结束。因为第2步、第3步涉及零件边界的评估及优化，故材料利用率提升工作介入的最佳时机是在白车身的同步设计阶段，外覆盖件则介入点为油泥阶段，以便零件的构成、分割和搭接关系配合材料利用率优化活动做调整［9－10］。本文采用上述方法进行了提升覆盖件材料利用率的试验研究。图1材料利用率提升流程Fig.1Workflowofimprovingmaterialutilizationratio2研究内容2.1对象零件介绍B型轿车承载式车身的轮罩外板(覆盖件，及其在车身上的位置如图2所示，一台车有左右对称的两个轮罩外板)，因其零件形状的特殊性、复杂性，传统冲压工艺的材料利用率很低，一般仅为30%～39%，材料大量浪费。因此在最新的车型开发的同步设计阶段，对此件的材料利用率提升进行了深入研究。2.2研究过程在同步设计开发阶段，应用板料CAE模拟手段，通过优化零件边界、工艺补充面、坯料形状的交互试错，实现了废料的连续下料方式，使该零件的材料利用率大幅提升，实现可观的经济效益。图2轮罩外板零件示意图(a)及其在车身上的位置(b)Fig.2Sketchofwheelhouseouter(a)anditspositionincar(b)2.2.1设定排样方案设定排样方案，见图3，根据入手的零件边界状况，一侧内凹，另一侧外凸，且内凹与外凸的外形相近(注:凸出侧的局部边界需要调整)，初步设定排样方案选择“无废料的连续下料”方式。图3设定排样方案Fig.3Planofblanknesting2.2.2零件边界优化根据2.2.1预设的排样方案，该零件凸出侧的凸耳需要优化调整，经过与搭配零件的重新分割优化，该零件的凸耳可直接消除。优化结果见图4。2.2.3成形CAE分析构建工艺补充面并反复调整优化，调整优化坯料尺寸，获得了可接受的CA
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图片说明： 蚱淞慵錀巫吹奶厥庑浴⒏丛?性，传统冲压工艺的材料利用率很低，一般仅为30%～39%，材料大量浪费。因此在最新的车型开发的同步设计阶段，对此件的材料利用率提升进行了深入研究。2.2研究过程在同步设计开发阶段，应用板料CAE模拟手段，通过优化零件边界、工艺补充面、坯料形状的交互试错，实现了废料的连续下料方式，使该零件的材料利用率大幅提升，实现可观的经济效益。图2轮罩外板零件示意图(a)及其在车身上的位置(b)Fig.2Sketchofwheelhouseouter(a)anditspositionincar(b)2.2.1设定排样方案设定排样方案，见图3，，根据入手的零件边界状况，一侧内凹，另一侧外凸，且内凹与外凸的外形相近(注:凸出侧的局部边界需要调整)，初步设定排样方案选择“无废料的连续下料”方式。图3设定排样方案Fig.3Planofblanknesting2.2.2零件边界优化根据2.2.1预设的排样方案，该零件凸出侧的凸耳需要优化调整，经过与搭配零件的重新分割优化，该零件的凸耳可直接消除。优化结果见图4。2.2.3成形CAE分析构建工艺补充面并反复调整优化，调整优化坯料尺寸，获得了可接受的CAE分析结果，依据CAE分析工艺开模，试模取样一次成功。60锻压技术第41卷
【作者单位】： 东南(福建)汽车工业有限公司;
【分类号】：U466
本文编号：2515054
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图片说明： 定需要调整零件边界，则返回第3步;若料边判定已最优，则评估工作结束。因为第2步、第3步涉及零件边界的评估及优化，故材料利用率提升工作介入的最佳时机是在白车身的同步设计阶段，外覆盖件则介入点为油泥阶段，以便零件的构成、分割和搭接关系配合材料利用率优化活动做调整［9－10］。本文采用上述方法进行了提升覆盖件材料利用率的试验研究。图1材料利用率提升流程Fig.1Workflowofimprovingmaterialutilizationratio2研究内容2.1对象零件介绍B型轿车承载式车身的轮罩外板(覆盖件，及其在车身上的位置如图2所示，一台车有左右对称的两个轮罩外板)，因其零件形状的特殊性、复杂性，传统冲压工艺的材料利用率很低，一般仅为30%～39%，材料大量浪费。因此在最新的车型开发的同步设计阶段，对此件的材料利用率提升进行了深入研究。2.2研究过程在同步设计开发阶段，应用板料CAE模拟手段，通过优化零件边界、工艺补充面、坯料形状的交互试错，实现了废料的连续下料方式，使该零件的材料利用率大幅提升，实现可观的经济效益。图2轮罩外板零件示意图(a)及其在车身上的位置(b)Fig.2Sketchofwheelhouseouter(a)anditspositionincar(b)2.2.1设定排样方案设定排样方案，见图3，根据入手的零件边界状况，一侧内凹，另一侧外凸，且内凹与外凸的外形相近(注:凸出侧的局部边界需要调整)，初步设定排样方案选择“无废料的连续下料”方式。图3设定排样方案Fig.3Planofblanknesting2.2.2零件边界优化根据2.2.1预设的排样方案，该零件凸出侧的凸耳需要优化调整，经过与搭配零件的重新分割优化，该零件的凸耳可直接消除。优化结果见图4。2.2.3成形CAE分析构建工艺补充面并反复调整优化，调整优化坯料尺寸，获得了可接受的CA
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图片说明： 蚱淞慵錀巫吹奶厥庑浴⒏丛?性，传统冲压工艺的材料利用率很低，一般仅为30%～39%，材料大量浪费。因此在最新的车型开发的同步设计阶段，对此件的材料利用率提升进行了深入研究。2.2研究过程在同步设计开发阶段，应用板料CAE模拟手段，通过优化零件边界、工艺补充面、坯料形状的交互试错，实现了废料的连续下料方式，使该零件的材料利用率大幅提升，实现可观的经济效益。图2轮罩外板零件示意图(a)及其在车身上的位置(b)Fig.2Sketchofwheelhouseouter(a)anditspositionincar(b)2.2.1设定排样方案设定排样方案，见图3，，根据入手的零件边界状况，一侧内凹，另一侧外凸，且内凹与外凸的外形相近(注:凸出侧的局部边界需要调整)，初步设定排样方案选择“无废料的连续下料”方式。图3设定排样方案Fig.3Planofblanknesting2.2.2零件边界优化根据2.2.1预设的排样方案，该零件凸出侧的凸耳需要优化调整，经过与搭配零件的重新分割优化，该零件的凸耳可直接消除。优化结果见图4。2.2.3成形CAE分析构建工艺补充面并反复调整优化，调整优化坯料尺寸，获得了可接受的CAE分析结果，依据CAE分析工艺开模，试模取样一次成功。60锻压技术第41卷
【作者单位】： 东南(福建)汽车工业有限公司;
【分类号】：U466
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