工藝鏈仿真的案例
Simufact 成形到焊接工藝鏈仿真流程簡介
本期小技巧將繼續為大家講解：如何將Simufact Forming的仿真結果導入到Simufact Welding中，繼而實現成形到焊接的工藝鏈仿真。
成形到焊接工藝鏈仿真簡介：
在Simufact Forming軟件中，我們可以非常便捷的在軟件中實現多工位、多道次的成形工藝鏈仿真，使每一步仿真輸入繼承上一步的仿真結果，從而提高仿真精度。而對于Simufact旗下另一款強大的焊接工藝仿真軟件Simufact Welding而言，如何把Forming成形仿真的結果作為Welding軟件的輸入模型？這將關乎成形到焊接工藝鏈仿真的實現，更能進一步提高焊接仿真結果精度。
成形到焊接工藝鏈仿真流程：
1. 選取Simufact Forming仿真結果
通過Simufact Forming對將要進行焊接的部件進行仿真（仿真可為單一成形仿真，也可為成形工藝鏈仿真），在此以Forming軟件Demo中的鈑金案例：“Deepdrawing”為例。
選中Forming工藝進程樹中，最終成形的工藝（本Demo只有一個道次，選擇該道次即可）。點擊視圖窗口下方的“工具設置”按鈕旁邊的黑色下拉箭頭，選擇“打開工藝文件夾”，如圖1所示。
2. 查找“.spr”文件
跳轉文件夾路徑到“_Results_”文件夾，會有以數字排序的結果文件夾，因為我們需要將最終結果導入到Welding中，因此我們打開最終輸出增量步結果文件夾（該Demo為00071文件夾），文件夾中包含有帶結果的“.spr”文件，如圖2所示。
3. 將文件導入到Simufact Welding
通過經典的Simufact交互邏輯——“拖拽”，將此spr文件直接拖拽到Simufact Welding軟件GUI界面的對象欄中，軟件將自動彈出導入對話框，如圖3所示。
展開 直播預告 | Simufact金屬制造工藝鏈仿真解決方案及新功能介紹
精彩直播預告
金屬加工與連接工藝是零部件與總成件生產制備的必要方法，金屬件常用的制備工藝有塑性加工、焊接等工藝，這其中又細分為冷熱鍛、鈑金、軋制，弧焊、激光焊、電阻點焊、SPR/TOX等等諸多工藝。但無論是哪一類細分領域的工藝，工程師在早期工藝設計階段大都會借助CAE仿真的手段進行工藝可行性分析與缺陷預測。
此前我們介紹了海克斯康面向金屬加工領域的各項解決方案，例如Simufact Forming成形與熱處理工藝仿真方案、Simufact Welding焊接結構工藝仿真方案等等。對于某一工藝細節的仿真分析，使用單一專業方案能夠快速有效的進行工藝可行性研究。但在諸多工藝類型中，前序工藝都會對當前所要分析的工藝產生顯著影響，例如鈑金件生產制備的殘余應力會顯著影響焊接的變形趨勢。因此我們在仿真時，需要考慮工藝鏈上游對下游的深遠影響，進行工藝鏈式仿真分析，才能夠使我們的工藝仿真更為精確。
本期海克斯康直播講堂請到了金屬制造工藝鏈仿真專家李仁軍為我們帶來Simufact金屬制造工藝鏈仿真解決方案及新功能介紹，通過從自由鍛過程對鑄造件縮孔縮松的影響，鈑金成形殘余應力對焊接變形的深遠影響，以及成形與熱處理混合加工的仿真策略，從鑄造到成形、從成形到焊接，逐步引出工藝鏈式仿真分析的必要性，最后將展示基于實際掃描幾何的焊接結構仿真與重力補償的全新功能，深入介紹Simufact金屬制造工藝鏈仿真解決方案，更多精彩，敬請期待。
展開 汽車某部件simufact焊接-旋壓工藝鏈仿真
汽車某部件
汽車某部件，首先板料彎成一個圓筒形，通過激光拼焊連接在一起，然后經過旋壓工藝進行端部收口成形，成形的過程中，端部變形區域壁厚會發生一定的變化，局部會出現變薄，端部壁厚會變厚。工藝過程動畫：
焊接仿真采用simufact.welding，其結果與simufact.forming可以無縫結合，互相轉化。
simufact.welding焊接過程，可以控制焊縫附近的網格自動細化和自動粗劃。
simufact.forming旋壓：
旋壓軌跡：由程序輸出程序，手動制成表格，將軌跡表格導入simfuact.forming設備控制，使用表驅動，如圖：
導入simufact設備控制窗口,即實現以上軌跡的運動，設置起來比較方便。如下圖：
將simufact.welding仿真的結果，導入到simufact.forming中，即可接著做旋壓分析。從而實現焊接-旋壓工藝鏈仿真分析。初始模型如下圖：（采用單旋輪）
導入simufact.forming之后，也可以將焊接的網格重新劃分，并將焊接后的結果插值到新的網格上。這里采用變形區局部細化，如圖：
另外，simufact.forming可以輸出一些特別的結果，比如損傷，模具磨損，厚度等結果，但是前處理時需要設置勾選輸出選項：
壁厚結果：可以測量任意點的壁厚值，途中可以看到變形較大區域壁厚減薄，端部壁厚變大，并可讀取出壁厚變化大小。
剖面結果：通過剖面可以看出端部并未變的很平，這實際是軌跡影響的，我們可以通過simufact分析，來優化軌跡，通過成形過程我們也可以發現，旋壓過程是會出現起皺，這也可以通過優化軌跡來改善，獲得更加合理的軌跡。
展開 仿真的精度 —— 工藝鏈！
最近，在做汽車方面的碰撞仿真，發現仿真計算要做得準，必須要考慮到工藝鏈的影響。我就直接舉例子吧：
我做的是汽車白車身前端縱梁的碰撞仿真。
如下圖所示，仿真構件的位置所在。
形狀是這樣的：
如果直接做碰撞仿真，我在simufact.forming中完成。得到的應力與應變分布如下圖所示：
其碰撞能量吸收如下圖所示，縱梁縮短150mm吸收了113KJ的能量。
但這樣的碰撞仿真，是將縱梁的初始形態認為無應力狀態的，與實際不符，因此我往前多考慮了一步，及考慮到了縱梁焊接留下的殘余應力，在該殘余應力的狀態下再去做碰撞仿真，如下圖所示，在simufact.welding中計算焊接，得到焊后的殘余應力分布：
再進行該狀態下的碰撞仿真，得到的應力與應變分布如下圖所示：
大家可以從結果形狀上看到與前面結論的明顯差異。再看曲線，同樣也是縮短150mm，這次則運算到約133mm的時候，能量即損失完了，也就是縮短133mm吸收了180KJ。
兩者對比的差別，是巨大的。不論是從變形上看，還是從定量分析吸收能量的多少上分析，結論相差巨大。考慮了焊后殘余應力的碰撞仿真，其工件在仿真中表現得更硬，更不易壓扁。
總結來看，如果我們再往前考慮焊接前的板材成形留下的殘余應力，其結果又會更不一樣。因此，仿真要做的準確，實在是任重而道遠，必須要考慮到完整的工藝鏈的仿真影響！
歡迎大家討論和交流（louis.lu@simufact-china.com）
展開 
設計仿真 | 海克斯康工藝仿真軟件裝備制造行業交流研討會
NO.1 增材工藝仿真方案
增材制造工藝方案，包括鋪粉增材制造（PBF）工藝仿真、送絲送粉增材制造工藝（DED）、金屬粘結劑噴射成型工藝（MBJ），是當前最全面的增材制造工藝方案，而且可以實現傳統減材工藝與增材工藝制造零部件的裝配焊接工藝鏈仿真，為航空航天企業提供完整的制造工藝解決方案。
Simufact.forming在緊固件行業的應用直播回放
如今仿真已成冷成形模具設計過程中不可或缺的工具，通過仿真，可有效節約模具研發成本，縮短產品升級周期。在設計前段利用仿真工具分析成形過程的問題、模具應力、模具磨損等，可以有效幫助企業提升競爭力。
緊固件加工中工序繁多，如何實現緊固件成形工序、滾齒、搓絲、鉚接、鉚接后的拉伸等工藝鏈仿真，是我們在選擇一款仿真軟件必須要思考的問題。因為每個工序的成形過程中的應力、缺陷等帶到下個工位直接影響整體的產品性能。
Simufact仿真解決方案，在軟件開發之初，建立了工藝鏈仿真平臺。針對不同工藝類型，細分成三個產品方向：Simufact.forming（金屬成形和熱處理）、Simufact.welding（焊接和熱處理/金屬增材制造-送粉\送絲）、Simufac.Additive（金屬增材制造-鋪粉）。這三個產品線的有限元模型和計算的結果數據可以互通，并且和鑄造軟件（Magma、ProCAST）有直接接口，可以輸入鑄造的分析結果，藉此達到鑄鍛焊和熱處理的全工藝鏈仿真，其中Simufact.forming中提供了專業的緊固件成形、模具應力分析、機械連接、拉伸測試分析以及熱處理等金屬成形工藝。使用戶在一個界面下較容易的實現緊固件行業的全工藝鏈仿真。
直播回放，可直接掃碼進入：
進群討論：
qq群 679716053
展開 Simufact工藝仿真簡單案例
后續準備推出Simufact高級應用篇，計劃推出內容包括成型工藝鏈仿真操作流程、模具應力計算方法（直接法和die load模塊）、軋制工藝案例講解、Simufact與Hypermesh結合流程、熱處理分析步驟等，大家有需要的可在視頻下方留言，我盡量滿足要求。（旋壓工藝不會做，我沒做過）
技術鄰ID: 小月
2016.11.27
simufact工藝鏈仿真之組合焊接
組合焊接將多個組件逐次焊到一塊，使用焊接軟件simufact.welding能夠很好的實現
simufact.additive 3.0更新說明
simufact產品線：
simfuact.foming 金屬塑性成形（鍛造/沖壓/擠壓/軋制/環軋/自由鍛/摩擦焊接/機械連接（鉚接）/熱處理等）工藝仿真分析
simufact.welding 金屬焊接（弧焊/激光焊/電子束焊/釬焊/電阻點焊/金屬激光沉積/裝夾/熱處理等）工藝仿真分析
simufact.additive 金屬增材制造（3D打印）（粉床熔融/線割/熱處理/支撐移除/熱處理/熱等靜壓）工藝鏈仿真分析
simfuact.additive 分析流程：（可實現增材制造（3D打印）工藝鏈仿真，可以與simufact及MSC等軟件進行工藝鏈仿真分析）
simufact.additive 重點更新內容：
1、 新的分析類型：溫度/熱力耦合（原來只有機械性能計算）
2、 預測基板的變形和應力
在熱分析或熱機耦合分析中基板默認的 被考慮，在機械分析中可以選擇考慮
可以定義基板的固定參數，直徑和基板上的位置可以給出
固定邊界條件可以在每個過程中可視化
卸載固定邊界順序可以在增材制造參數中定義
3、多個部件的導入和分析
4、可以在高硬件配置的Linux系統上進行 Linux 求解
5、Best-Fit定位，通過目標設計比較仿真結果
6、新結果值——表面偏差——目標設計與仿真部件之間產生的距離
7、附加簡化和快速應力消退熱處理仿真
8、不同高度進行線割
9、可用性和穩定性上做了進一步的改進
更多詳細信息，請留言討論
展開 尺寸鏈入門篇-工藝尺寸鏈特點
在零件的加工過程中決定各個工序要素間相互關系的尺寸，通常可用彼此相聯系的(點、線、面)按一定順序排列形成一個封閉的尺寸系統，這個尺寸系統就稱為工藝尺寸鏈。工藝尺寸鏈是以零件原設計尺寸和技術要求為前提條件的，不管應用怎樣的工藝方案，采用什么加工方法，都要保證設計要求的質量指標。工藝尺寸鏈有如下特點：
1.工藝寸鏈由機械加工工藝過程，加工的具體方法所決定的。加工時定位裝夾的方式，走刀切削形成表面尺寸的方法，刀具的形狀，都有可能影響工藝尺寸鏈的組合關系。
2.加工時獲得尺寸的方法不同，加工尺寸誤差的累積關系不同，所形成工藝尺寸鏈的關系和形式也就不一樣。前后工序直接加工獲得要求尺寸時，工序尺寸誤差累積在余量上，不影響被加工尺寸。有間接獲得尺寸時，這時要用工藝尺寸鏈，經過分析計算，確定合理的工序尺寸公差。
3.工藝尺寸鏈的分析計算，一般情況下主要應用“極值法”進行運算。只有在大批大量生產的情況下，當所計算的工序尺寸公差偏嚴而感到不經濟時，應用概率法計算。
4.工藝尺寸鏈的封閉環是由加工過程和加工方法所決定的，要分析加工誤差的來源和加工誤差的累積關系。
5.工藝尺寸鏈的封閉環數值，只有當封閉環為設計要求尺寸時，必按設計要求嚴格保證。如果封閉環要求很低的未注公差尺寸，或者是形成余量偏差時，那么封閉環數值可以由工藝人員根據生產條件主觀確定，沒有嚴格的要求。
6. 工藝尺寸鏈的組成環，大多數情況下是中間工序的工序尺寸，少數為對刀調整尺寸（例如靠磨余量），其公差數值一般可根據加工方法的經濟加工精度查手冊或憑經驗來大致估計確定。
在實際生產中，由于加工中各工序加工尺寸的誤差有累積，前幾道工序的加工誤差會累積在最后加工尺寸上，就可能會導致設計尺寸難以保證，或者是某些工序尺寸的誤差影響到后續工序的余量大小，使切削造成困難。
展開 設計仿真 | Simufact焊接工藝仿真變形精確預測汽車結構
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：
側圍門框激光焊接仿真模型
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。
展開 
案例 | LuK 采用 Simufact 成型仿真技術實現制造工藝創新
來自小編
MSC軟件公司作為業界領先的CAE廠商，通過提供從材料→工藝→部件→系統協同仿真的一系列技術幫助客戶縮短新產品研發周期，提升產品質量和設計研發水平，加快產品上市時間。
MSC公司旗下的Simufact軟件是一款世界領先的金屬加工工藝流程仿真有限元軟件，提供完善的工藝仿真解決方案，包括：金屬塑性成形、焊接、熱處理。
Simufact 能夠進行完整的工藝鏈仿真，從下料、制坯開始，到多工步塑性成形、沖孔、裁邊和后續熱處理， 再到焊接、結構變形分析等。可以幫助用戶優化工藝仿真流程，提高產品質量，并有效降低用和減少上市時間。作為Simufact產品系列的成 員，Simufact.forming、Simufact.welding 可以獨立進行塑性成形工藝仿真和焊接仿真。本期，小編再分享給大家一篇案例~
挑戰
不斷需要創新的制造解決方案
解決方案
使用虛擬試驗及工藝仿真技術驗證和優化制造工藝。
所用產品
Simufact.forming、Simufact.welding
客戶
LuK USA LLC、Schaeffler Group Automotive
以下內容來自KUNDING WANG 博士（LUK）、MICHA EL WOHLMUTH（SIMUFACT ENGINEERING GM BH）
在汽車行業，創新的產品設計與制造解決方案是保持競爭力的根本所在。所加工的零部件和子系統不僅要達到最高質量標準，還要具有價格競爭力。
展開 分析示例 | Simufact焊接工藝仿真變形精確預測汽車結構
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：
側圍門框激光焊接仿真模型
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。
側圍外板的Y向變形模擬結果與掃描結果對比
總 結
● 通過Simufact welding對熱成型B柱激光焊接過程進行分析，與實際掃描結果對比，仿真結果與實際結果一致性較好，驗證了Simufact welding焊接變形仿真分析的可靠性；
● 通過Simufact welding對白車身側圍外板激光焊接過程的仿真分析，與實際掃描結果對比，仿真結果與實際變形結果對應較好，再次驗證了Simufact welding焊接變形仿真分析的可靠性；
● 通過Simufact welding對焊接工藝過程的仿真，可以對焊接工藝參數、工裝夾具、焊接順序、焊接方向等進行仿真分析，可以對焊接變形、焊接殘余應力、熔池、熱影響區、相組織、溫度場等進行仿真分析，代替或減少物理試錯，節省人力、物力，縮短研發周期，助力焊接工藝開發。
展開 設計仿真 | Simufact焊接工藝仿真變形精確預測汽車結構
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：
側圍門框激光焊接仿真模型
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。
展開 工藝尺寸鏈特點及尺寸鏈基本計算方法
工藝尺寸鏈特點及尺寸鏈基本計算方法？尺寸鏈在機械制造行業中起著很重要的作用，尺寸鏈是將相互關聯的尺寸按一定的順序聯接成首尾相接的封閉圖形。那么工藝尺寸鏈特點及尺寸鏈基本計算方法是什么呢？棣拓軟件為你分析
一． 工藝尺寸鏈
（一）、尺寸鏈定義：
尺寸鏈：將相互關聯的尺寸按一定的順序聯接成首尾相接的封閉圖形。
工藝尺寸鏈：由單個零件在工藝過程中形成的有關尺寸的尺寸鏈。
（二）、尺寸鏈的組成
1. 環：組成尺寸鏈的每個尺寸A1 、A2、 、A3
2. 封閉環：在加工過程中間接得到的尺寸A2。
3. 組成環：在加工過程中直接得到的尺寸A1 、A3。
增環：其余各組成環不變，此環增大使封閉環增大者。
減環：其余各組成環不變，此環增大使封閉環減少者。
具體判斷：給封閉環任選一個方向，沿此方向轉一圈，在每個環上加方向，與封閉環方向相同者為減環，相反者為增環。
(三)、特點：
1.寸鏈必須封閉
2．尺寸鏈只有一個封閉環
3．封閉環的精度低于組成環精度
4．封閉環隨組成環變動而變動
(四)、作法：
1．找出封閉環
2.從封閉環起，按工件表面上關系依次畫出組成環，直到尺寸回到封閉環起，形成一個封閉圖形，組成尺寸鏈的組成環環數應是最少的。
3．相接原則，確定增環、減環。
二．尺寸鏈基本計算
1、尺寸鏈圖中的每一個尺寸都稱為鏈環，所有的鏈環構成尺寸鏈。
2、在尺寸鏈中，能人為的控制或直接獲得的尺寸稱為組成環。
3、在尺寸鏈中被間接得到的，當其他尺寸出現后自然形成的尺寸稱為封閉環。每一個組成環的增大或減小都會使封閉環發生變化，一個尺寸鏈中只有一個封閉環。
4、某組成環增大而其他組成環不變，會使封閉環隨之增大，則此組成環為增環。
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