上海大眾汽車有限公司作為Simufact的資深客戶,已經熟練使用Simufact welding解決實際結構件的焊接變形問題,隨著仿真數據及仿真經驗的積累,針對不同結構和焊接工藝,已經具備一些仿真判斷標準。一些結構焊接工藝的規劃,經過Simufact welding仿真驗證后,幫助其提升了焊接變形質量控制,受益明顯。
以下案例來自上海大眾汽車有限公司,展示了Simufact welding焊接工藝仿真軟件變形結果與實際焊接變形結果對比。結構分別為B柱熱成型板激光焊接案例以及白車身側圍門框焊接變形。
上海大眾汽車有限公司通過使用Simufact welding焊接仿真軟件,深刻認識到精確的仿真結果需要結合實際焊接工藝仿真,如下圖所示為實際焊裝、焊接順序工藝。
Simufact welding焊接仿真軟件可以導入實際焊接夾具的工裝模型,按照工裝夾具的作用類型、作用力、作用時間等設置,焊接順序、焊接工藝參數等也可以按照實際焊接工藝參數進行設置。
為了獲得更精確的結果,需要進行熱源校核,以保證仿真的熔池與實際熔池尺寸對應。Simufact welding具有熱計算功能,并且具有焊槍監視器功能,可以實時的監控焊接,快速高效的校核出熱源模型。
Simufact welding具有表面偏差功能,可以實現仿真結果與CAD設計模型、掃描結果進行比較分析,方便更直觀的對變形進行詳細分析。不僅如此,還同樣支持變形分量的對比,用以研究主要變形方向的變形結果。如下圖所示,對比了仿真結果與實際掃描結果,根據對比,仿真結果與實際掃描結果對應非常好。
通過關注的6個測量點的數據對比分析,可以看到,掃描的變形結果與仿真的變形結果最小的誤差只有2.61%,最大的變形誤差為8.13%。
同樣的方法,對側圍門框激光焊接工藝進行仿真,按照實際的工裝、焊接順序、焊接方向、焊接工藝參數,在Simufact welding建立焊接仿真模型,模型如下圖所示:
通過與實際物理試驗掃描結果對比,Simufact welding 焊接變形仿真結果與實際焊接變形非常接近,獲得了較高的仿真精度,大部分位置的變形誤差控制在10%以內,其中B 柱鉸鏈孔附近y向變形最大,預測結果為1.74mm,掃描結果為2.00mm,相對誤差13%,在仿真分析中,這個誤差也認為在合理的誤差內。這個仿真分析中沒有考慮鈑金沖壓成形產生的殘余應力、回彈、壁厚減薄等對焊接工藝的影響。Simufact welding可以與Simufact forming鈑金沖壓成形功能實現沖壓-焊接、焊接-沖壓等工藝鏈仿真,充分考慮了實際的制造工藝鏈。