研發(fā)背景

    隨著汽車制造業(yè)新車型開發(fā)密度的加大，國內(nèi)汽車覆蓋件模具也亟待提升研發(fā)和制造水平以解決能力不足和生產(chǎn)周期長的問題。汽車覆蓋件模具由于體積大、結(jié)構(gòu)復雜、技術(shù)要求高等特點在設(shè)計和制造環(huán)節(jié)存在諸多的技術(shù)難題，如何在短 時間內(nèi)設(shè)計與制造出生產(chǎn)出高質(zhì)量的沖壓件是沖壓覆蓋件模具企業(yè)必須要解決的課題。

    華天軟件SINOVATION為汽車覆蓋件模具的設(shè)計與制造提供了完整的解決方案，基于日本汽車制造業(yè)的底蘊和日本沖壓模具設(shè)計與制造經(jīng)驗，提供了從沖壓工藝設(shè)計、回彈補償、結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)檢查到模具加工、FMC加工、激光切割以及面向知識積累的NAVI動態(tài)設(shè)計導航系統(tǒng)等全過程的專業(yè)化解決方案。

圖1 SINOVATION沖壓模具設(shè)計與制造解決方案

    在國內(nèi)，由于較多的企業(yè)仍然在使用NX、CATIA等設(shè)計軟件進行模具的研發(fā)，在一些環(huán)節(jié)上無解決方案，導致只能使用普通建模功能進行設(shè)計，大大降低了工作效率，并給生產(chǎn)安排造成浪費，如有的企業(yè)在沖壓件的回彈補償處理上要反復調(diào)試數(shù)次以上，僅此回彈調(diào)試的環(huán)節(jié)就給企業(yè)在人財物和周期上造成很大的浪費；在模具CAD模型到CAM加工環(huán)節(jié)中，為了避讓，會將模具的部分圓角做小，在這些設(shè)計軟件中也只能靠手工去做，致使效率很低，使用人員勞動強度大……

    為了進一步強化SINOVATION的模具解決方案，為用戶提供更高效的設(shè)計與制造工具，提高效率并降低成本，華天軟件通過調(diào)查東風模具、江淮模具等企業(yè)的一線需求進行精細化的開發(fā)，解決用戶的實際問題。

開發(fā)內(nèi)容

    1、精準的沖壓回彈補償

    隨著高強度板材的使用頻率越來越高，沖壓變形回彈現(xiàn)象成為板料成形過程中常見的缺陷。回彈變形嚴重影響了模具設(shè)計的正確性和準確性。因此，要想得到符合零件設(shè)計要求的形狀，就必須改變模具型面的形狀。通用CAD軟件沒有提供對模面的回彈補償功能，用戶只能一點一點的手動用基本功能去調(diào)整。

    華天軟件在SINOVATION中開發(fā)了針對多種現(xiàn)場場景的回彈補充處理方式，如直接基于距離和角度的、基于分析結(jié)果的以及基于車間測量數(shù)據(jù)的。

    1.1 基于距離和角度的回彈補償

    基于點、線等對象的距離或者角度值來修改曲面，這些值可以是測量得到，也可以是經(jīng)驗值，SINOVATION【整體精確變形】命令可以根據(jù)原始對象與目標對象之間的位移量來驅(qū)動曲面變形，從而快速做出回彈補償曲面。

圖2 通過點、線的位移量修改回彈

圖3 通過三坐標掃描點修改回彈

圖4 通過角度旋轉(zhuǎn)修改回彈

    1.2 基于實物測量的回彈補償解決方案

    在車間試壓調(diào)試時，用戶一般會在三坐標或使用白光掃描對沖壓形成的結(jié)果進行采樣，以調(diào)整獲取正確的模具形狀。SINOVATION開發(fā)了基于三坐標或白光掃描的測量數(shù)據(jù)進行回彈補償?shù)墓δ堋?/p>

圖5 通過測量數(shù)據(jù)修改回彈

    1.3 基于FEA-MESH的回彈補償解決方案

    大部分用戶使用AutoFORM、Dynaform等成形分析軟件進行工藝分析，用戶希望能利用這類軟件中的FEA結(jié)果來調(diào)整CAD中的數(shù)模，據(jù)此我們開發(fā)了基于FEA結(jié)果的回彈補償功能，可根據(jù)CAE分析得到的回彈前后網(wǎng)格的變化量自動的驅(qū)動曲面變形，生成回彈補償曲面，并保持和原先曲面模型的相同的拓撲，用戶再也不必花費大量時間手動來重建回彈補償后的曲面。

圖6 通過CAE分析數(shù)據(jù)修改回彈

    1.4 SINOVATION回彈補償?shù)膬?yōu)勢

    SINOVATION在沖壓回彈補償解決方案上在江淮福臻、奇瑞瑞鵠、重慶數(shù)碼模等國內(nèi)知名模具企業(yè)得到應(yīng)用，從而為模具行業(yè)提供了高效的設(shè)計制造工具，解決了長期困擾企業(yè)的瓶頸問題。

圖7 SIONVATION回彈優(yōu)勢分析

    2、間隙設(shè)計

    間隙設(shè)計技術(shù)（偏差加工技術(shù)）源于日本豐田模具，豐田有一個獨特的“質(zhì)量保證圖（間隙設(shè)計圖）”用來指導鉗工的合模、調(diào)試。豐田在數(shù)控加工后，經(jīng)過鉗工簡單修正，首次上壓機的試壓制件合格率達到了驚人的85%以上。這期間發(fā)揮最大作用的就是間隙設(shè)計技術(shù)，也叫偏差加工技術(shù)。一般是對汽車車身鈑金件的數(shù)模面在數(shù)控加工前進行的一系列的處理如模具實際符型面區(qū)域、各個符型區(qū)域的間隙值、工藝要求的模面變化情況、拉延圓角的變化、各種模面的挖空等，使其在不影響模具性能的前提下，減少模具加工和研合時間，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。因為現(xiàn)在的做法無論是通過編程人員編輯調(diào)整加工程序，還是對模面借助各種軟件手工處理，還是后續(xù)鉗工自行修整處理，都會花費較多的時間與精力。如果用軟件來更好的進行自動處理，可以有效地減少模具的研合時間，降低鉗工的勞動強度，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

    因此在模具企業(yè)的支持下，華天軟件在SINOVATION上研發(fā)了凹圓角減小處理、凹模隆起處理、壓邊圈管理面強壓處理、壓料芯強壓區(qū)處理、凹圓角做大處理、去凸和處理易干涉型面（去凸和讓空處理）、側(cè)壁空開處理等功能，以加速模具設(shè)計的效率。

圖8 SINOVATION間隙設(shè)計

    如要在加工之前對模面的凹R部位進行避讓是一項非常費時費力的工作，大部分軟件只能靠手動一個圓角一個圓角地處理，對汽車覆蓋件這種形狀復雜的數(shù)模工作量可想而知。在SINOVATION中研發(fā)的解決方案解決了快速檢索分組和自動處理，大大提高型面修改效率；使用通用CAD需要耗時8小時的設(shè)計，在SINOVATION中不到30分鐘即可完成。某用戶對在產(chǎn)模具進行了功能驗證結(jié)果如下：通過凹R角自動檢索，檢索出1219個圓角，通過凹R角的縮小命令，一次成功修改率達到76%，整個過程卻只用了幾分鐘。

圖9 SIONVATION凹R優(yōu)勢分析

給客戶帶來的價值

    通過SINOVATION軟件在汽車覆蓋件模具設(shè)計與制造的精細化研發(fā)，不僅將國際上高水平的模具設(shè)計制造經(jīng)驗帶給國內(nèi)的客戶，對于解決國內(nèi)汽車覆蓋件制造成形性差，精度低等問題具有非常重要的意義。華天軟件將持續(xù)關(guān)注國內(nèi)模具企業(yè)的技術(shù)發(fā)展，助力國內(nèi)模具企業(yè)的自主創(chuàng)新。 

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。

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本文標題：精細化研發(fā)提高沖壓模具設(shè)計與制造的生產(chǎn)力

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