基于内高压成形仿真结果的副车架逆向重构降内压的方法技术

本发明专利技术公开了基于内高压成形仿真结果的副车架逆向重构降内压的方法，包括如下步骤：S1，采用内高压成形技术设计副车架结构；S2，采用高成形内压和低成形内压分别完成CAE仿真并导出低成形内压结果模型；S3，采用低成形内压的CAE仿真结果模型与设计模型对比；S4，基于低成形内压的CAE仿真结果模型的副车架逆向重构：先逆向重构内高压成形管梁，以内高压成形管梁逆向重构数据为基础再重构与其焊接搭接支架数据；S5，副车架其余零件的普通冲压成形CAE校核、总成强度和疲劳CAE校核；S6，锁定内高压成形结构的副车架数据。本发明专利技术采用数字化的方式有效降低成形内压，实现内高压成形零件成本降低，提升内高压成形结构副车架虚拟样机的开发效率和降低开发成本。开发效率和降低开发成本。开发效率和降低开发成本。

【技术实现步骤摘要】
基于内高压成形仿真结果的副车架逆向重构降内压的方法


[0001]本专利技术涉及一种乘用车底盘内高压成形零件降低成形内压的方法，具体为基于内高压成形仿真结果的副车架逆向重构降内压的方法。

技术介绍

[0002]乘用车底盘副车架起到连接悬架和车身的作用，是悬架的装配基体，承受和传递力和力矩；在副车架上应用管材内高压成形技术的主机厂越来越多，其技术特点是通过在管材内部注入高压液体从而使管材贴模成形；其具有较好的复杂截面成形性，尺寸精度高，耐疲劳性好，无拼接焊缝，同时还兼具轻量化和低成本的优点；然而副车架应用管材内高压成形技术，目前存在以下问题：
[0003]1、应用管材内高压成形技术的副车架管梁，内高压成形内压数值设置需满足零件贴模要求，成形内压随着管梁外凸圆角半径的减小而急剧增大，如管梁外凸圆角半径设计不合理或者非必要将会导致成形内压大幅增加，甚至达到超高压成形的250
‑
400Mpa范围内；内高压成形时管梁外凸圆角贴模的材料流动摩擦阻力随着成形内压的增大而增加，往往在管梁外凸小圆角区域过度减薄，甚至发生开裂，影响内高压成形零件的成品率，在减薄区域还易形成内应力集中，直接影响到内高压成形零件的强度和耐久性；
[0004]2、应用管材内高压成形技术的副车架管梁，随着成形内压的大幅增加，所需内高压成形设备合模吨位、高压源的压力、高压系统密封可靠性要求均会大幅增加；随着成形内压的大幅增加，还会影响内高压成形模具的寿命，需加强内高压成形模具的刚度和强度，从而提升模具寿命；上述因素均与生产成本直接相关，因此降低内高压成形零件的成形内压，是降低内高压成形零件成本的根本途径。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于内高压成形仿真结果的副车架逆向重构降内压的方法，包括如下步骤：S1，采用内高压成形技术设计副车架结构；S2，采用高成形内压和低成形内压分别完成CAE仿真并导出低成形内压结果模型；S3，采用低成形内压的CAE仿真结果模型与设计模型对比；S4，基于低成形内压的CAE仿真结果模型的副车架逆向重构：先逆向重构内高压成形管梁，以内高压成形管梁逆向重构数据为基础再重构与其焊接搭接支架数据；S5，副车架其余零件的普通冲压成形CAE校核、总成强度和疲劳CAE校核，如不满足要求则需返回S1对副车架进行结构优化设计；S6，锁定内高压成形结构的副车架数据。本专利技术采用数字化的方式可有效降低成形内压，从而实现内高压成形零件成本降低，同时还能大幅提升内高压成形结构副车架虚拟样机的开发效率和降低开发成本。
[0006]本专利技术通过如下技术方案实现：
[0007]基于内高压成形仿真结果的副车架逆向重构降内压的方法，具体包括如下步骤：
[0008]S1、采用内高压成形技术设计副车架结构；
[0009]S2、采用高成形内压和低成形内压分别完成CAE仿真并导出低成形内压结果模型；
[0010]S3、采用低成形内压的CAE仿真结果模型与设计模型对比；
[0011]S4、基于低成形内压的CAE仿真结果模型的副车架逆向重构；
[0012]S5、完成副车架其余零件的普通冲压成形CAE校核、总成强度和疲劳CAE校核；
[0013]S6、锁定内高压成形结构的副车架数据，锁定数据后可开展后续试制和试验工作。
[0014]进一步地，步骤S1中，副车架设计时采用内高压成形结构。
[0015]进一步地，步骤S2中，利用内高压成形CAE软件，分别完成高成形内压和低成形内压的全工序CAE仿真，典型工序包括弯管、预成形、内高压成形、激光切割和回弹分析，将低成形内压最终CAE仿真结果模型以stl点云模型导出。
[0016]进一步地，步骤S3中，利用逆向处理软件将低成形内压的CAE仿真结果模型与设计模型作对比，利用软件逆向偏差分析功能对CAE仿真结果stl模型整体做出偏差分析，识别与内高压成形零件有焊接搭接、焊接定位要求的外凸小圆角区域的尺寸偏差。
[0017]进一步地，步骤S4中，利用CAD软件基于低成形内压的CAE仿真stl点云模型进行逆向重构，包括stl点云模型特征分析和特征拟合，先逆向重构内高压成形管梁，之后以内高压成形管梁逆向重构数据为基础再重构焊接搭接支架数据。
[0018]进一步地，步骤S5中，分别利用普通冲压成形CAE软件和产品CAE软件完成其余零件的成形CAE校核、总成强度和疲劳CAE校核，如不满足要求则需返回S1对副车架进行结构优化设计。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的优点如下：
[0020]1、本专利技术的基于内高压成形仿真结果的副车架逆向重构降内压的方法，采用数字化方式规避了因管梁外凸圆角半径设计不合理或者非必要会导致内高压成形内压大幅上升的问题，可实现成形内压降低30％
‑
80％，进而规避了管梁外凸小圆角区域过度减薄问题，提升了内高压成形零件的强度和耐久性，同时提升了内高压成形零件的成品率；
[0021]2、有效降低成形内压后可实现所需内高压成形设备合模吨位、高压源的压力、高压系统密封可靠性要求的大幅降低，同时还提升了内高压成形模具的寿命；上述因素均与生产成本直接相关，可实现内高压成形零件成本降低20％
‑
40％；
[0022]3、相比基于内高压成形实物完成后再进行副车架总成匹配，应用数字化的方式能大幅提升内高压成形结构副车架虚拟样机的开发效率，同时还能降低开发成本。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0024]图1为本专利技术的一种基于内高压成形仿真结果副车架逆向重构降低成形内压的方法的流程示意图；
[0025]图2为本专利技术的采用内高压成形技术设计副车架结构的示意图；
[0026]图3为本专利技术的采用高成形内压和低成形内压分别完成CAE仿真并导出低成形内压结果模型示意图；
[0027]图4为本专利技术的采用高成形内压的CAE仿真结果模型与设计模型对比示意图；采用
205Mpa高成形内压，仿真结果模型贴模率为98.45％，最大尺寸偏差为1.23mm，其成形精度满足工程设计要求；
[0028]图5为本专利技术的基于低成形内压的CAE仿真结果模型与设计模型对比示意图；采用95Mpa低成形内压，仿真结果模型贴模率为92.07％，最大尺寸偏差为1.86mm，其成形精度较差，不满足工程设计要求；
[0029]图6为本专利技术的基于低成形内压的CAE仿真结果模型的管梁逆向重构示意图；
[0030]图7为本专利技术的以低成形内压形管梁逆向重构数据为基础重构焊接搭接支架示意图；
[0031]图8为本专利技术的管梁经逆向重构后的低成形内压的CAE仿真结果模型与设计模型对比尺寸偏差分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于内高压成形仿真结果的副车架逆向重构降内压的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：S1、采用内高压成形技术设计副车架结构；S2、采用高成形内压和低成形内压分别完成CAE仿真并导出低成形内压结果模型；S3、采用低成形内压的CAE仿真结果模型与设计模型对比；S4、基于低成形内压的CAE仿真结果模型的副车架逆向重构；S5、完成副车架其余零件的普通冲压成形CAE校核、总成强度和疲劳CAE校核；S6、锁定内高压成形结构的副车架数据，锁定数据后可开展后续试制和试验工作。2.如权利要求1所述的基于内高压成形仿真结果的副车架逆向重构降内压的方法，其特征在于，步骤S1中，副车架设计时采用内高压成形结构。3.如权利要求1所述的基于内高压成形仿真结果的副车架逆向重构降内压的方法，其特征在于，步骤S2中，利用内高压成形CAE软件，分别完成高成形内压和低成形内压的全工序CAE仿真，典型工序包括弯管、预成形、内高压成形、激光切割和回弹分析，将低成形内压最终CAE仿真结果模型以stl点...

【专利技术属性】
技术研发人员：李欢，余振龙，李春雨，牛添龙，王雷，具龙锡，徐明，
申请(专利权)人：一汽奔腾轿车有限公司，
类型：发明
国别省市：