一种控制车门下装饰板装配间隙的设计方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于汽车技术领域，具体的说是一种控制车门下装饰板装配间隙的设计方法和装置。本发明专利技术在产品设计阶段，对车门及装饰板进行精细化建模，通过对车门内、外装饰板模流仿真，将模流仿真结果映射到结构分析软件，复现车门装饰板安装到实车后的装配间隙，通过虚拟仿真验证手段，对后期车门装饰板装配间隙大的风险进行控制，对于装配间隙较大的结构，通过结构优化，使仿真结果控制在合理的范围内。利用该方法，可以有效的提升产品开发的效率，缩短产品开发的周期，并且降低后期产品装配后产生间隙较大的风险，减少后期由于产品间隙太大造成设变带来的模具成本和周期成本，有效提升产品的数智化手段。数智化手段。数智化手段。

【技术实现步骤摘要】
一种控制车门下装饰板装配间隙的设计方法和装置


[0001]本专利技术属于汽车
，具体的说是一种控制车门下装饰板装配间隙的设计方法和装置。

技术介绍

[0002]随着汽车轻量化的需求以及汽车造型的重要性提高，“以塑代钢”成为汽车轻量化发展的重要方向之一，其优点是重量轻、集成度高，可以实现造型自由，满足消费者对于个性化的追求，而塑料件的制造相比传统的金属件制造要求更高：需要合理的零件结构，合理的注塑材料选择，合理的浇注系统、冷却系统设计，合理的注塑工艺参数，成型后良好的外观和精确的尺寸等等。但是对于塑料件来说由于其成型工艺的影响，塑料件在注塑之后存在一定的内应力，制造出来的零件会与设计尺寸存在一定的偏差，导致零件安装后容易产生变形，控制不好，影响零部件的外观。
[0003]对于车门装饰板来说，由于尺寸较大，注塑后产生的尺寸偏差也较大，容易造成安装后出现间隙，目前对于装饰板变形类的问题，有部分学者通过模流分析去控制变形，结构优化对装饰板的变形进行了改进，而模流分析是一种注塑后自由状态的变形，和实际安装到车身上的约束状态差别较大，模流仿真只能从方向上对结构进行优化，而无法对实际的变形进行精确量化控制。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种控制车门下装饰板装配间隙的设计方法和装置，首先考虑模流注塑后的应力影响，将模流结果映射到结构分析软件，结构分析软件模拟真实的装配受力状态，对实际装饰板的装配间隙进行精确控制，可以有效的提升产品开发的效率，缩短产品开发的周期，并且降低后期产品装配后产生间隙较大的风险，减少后期由于产品间隙太大造成设变带来的模具成本和周期成本，有效提升产品的数智化手段，解决了车门装饰板来说，由于尺寸较大，注塑后产生的尺寸偏差也较大，容易造成安装后出现间隙的问题。
[0005]本专利技术技术方案结合附图说明如下：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种控制车门下装饰板装配间隙的设计方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一、对车门钣金总成及下装饰板总成进行网格划分；
[0008]步骤二、在结构软件中对网格质量进行检查；
[0009]步骤三、导出车门下装饰板外板网格，导入模流仿真软件中进行网格质量检查；
[0010]步骤四、对车门下装饰板外板浇注系统、冷却系统进行建模并进行网格质量检查；
[0011]步骤五、进行车门下装饰板模流仿真分析，进行冷却、填充、保压和翘曲系列分析，输出模流仿真的应变及位移结果；
[0012]步骤六、对车门总成进行连接装配；
[0013]步骤七、赋予材料属性；
[0014]步骤八、对车门总成重力工况进行求解；
[0015]步骤九、完成车门下装饰外板模流仿真结果到结构模型的映射；
[0016]步骤十、选取车门下装饰板内板，重复步骤三
‑
步骤五，完成车门内板在模流软件中的质量检查，完成浇注系统、冷却水路建模及模流仿真分析，重复步骤九，再次完成车门内板模流仿真结果到结构模型的映射；
[0017]步骤十一、将联合仿真模型提交计算，并按照标准进行评价，对不满足目标要求的进行优化。
[0018]进一步的，所述步骤一，
[0019]获得车门钣金总成和车门下装饰板总成几何数据，利用前处理软件hypermesh中抽取中性面，对车门钣金总成划分四边形网格，网格的基础尺寸为8mm；对车门下装饰板各零部件划分三角形网格，网格的基础尺寸为6mm；对于装饰板不同厚度的区域，要区分开放到不同的层中；
[0020]螺栓连接处做washer处理，卡扣卡接处做washer处理，washer的半径为孔半径的0.4倍。
[0021]进一步的，所述步骤二，
[0022]在hypermesh软件中完成对车门总成和车门下装饰板的网格质量检查，对于钣金件，最小单元尺寸≥2mm，长宽比≤5，四边形最大角≤145
°
，最小角≥35
°
，三角形单元占比≤3％；
[0023]对于装饰板塑料件，最小单元尺寸≥1mm，长宽比≤5，三角形最大角≤140
°
，最小角≥20
°
，无重复重叠单元，对于不合格的网格，进行修改；
[0024]所述步骤三，
[0025]将车门下装饰板的内、外板网格分别导出*.dat格式，将车门下装饰板外板网格导入模流软件Moldflow中，进行网格质量检查，网格取向蓝色指向型腔，红色指向型芯，无交叉重叠单元，最大纵横比≤20，平均纵横比≤3，对不满足要求的网格在hypermesh中进行调整，直到再次导入后合格为止；
[0026]所述步骤四，
[0027]对车门下装饰板外板的浇注系统、冷却系统进行建模，将车门下装饰板外板的浇注系统、冷却系统几何数据导入Moldflow软件中，依据几何数据生成柱体单元网格，浇口处单元至少3个,除浇口处的其它流道网格长度是直径的2.5
‑
3倍，连通区域为N+1，其中，N为冷却系统中冷却水路的回路数，对于不符合质量的网格，进行调整。
[0028]进一步的，所述步骤五，
[0029]对车门下装饰板进行模流仿真分析，模流仿真材料是官方数据库中的材料或经官方测试的材料，选择下装饰板材料牌号，材料为Moldflow软件库中已经存在或测试过的材料，选择冷却、填充、保压和翘曲分析序列，设定水路、模温、填充时间及压力的工艺参数，提交计算，进行下装饰外板模流仿真分析，输出模流仿真的应变及位移结果。
[0030]进一步的，所述步骤六，
[0031]将车门总成及下装饰板总成按照实车的状态进行连接，焊点采用六面体单元，直径为6mm，胶粘同样采用六面体单元，焊缝采用三棱柱单元，螺栓采用刚性单元连接，装饰板处卡扣采用杆单元CONN3D2连接，节点处采用刚性单元与对应零件相连；
[0032]所述步骤七，
[0033]赋予材料弹性模量、泊松比、密度三个参数；壳单元赋予厚度属性，体单元赋予SOLID属性，赋予属性的单个零件及整个模型与设计质量一致；
[0034]所述步骤八，
[0035]将车门总成按照实车位置放置，约束车门铰链全部自由度，约束锁6个自由度，Z向施加1G的重力场，设定载荷步，静态加载，输出位移、应力结果，将模型提交求解计算，如报错对模型进行调试。
[0036]进一步的，所述步骤九，
[0037]采用Helius软件，将模流仿真模型和结构仿真模型同时导入，设定单位，完成对齐，输入材料0
°
、45
°
、90
°
三个方向的应力应变曲线，在软件中对材料曲线进行拟合，完成模流仿真应力及纤维方向到结构软件的映射，输出时选择输出翘曲，启用断裂，完成模型的映射。
[0038]进一步的，所述步骤十一，
[0039]将映射完成的模型提交计算，进行联合仿真分析，求解车门装饰板在装配状态下的变形量，对于车门下装饰板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制车门下装饰板装配间隙的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、对车门钣金总成及下装饰板总成进行网格划分；步骤二、在结构软件中对网格质量进行检查；步骤三、导出车门下装饰板外板网格，导入模流仿真软件中进行网格质量检查；步骤四、对车门下装饰板外板浇注系统、冷却系统进行建模并进行网格质量检查；步骤五、进行车门下装饰板模流仿真分析，进行冷却、填充、保压和翘曲系列分析，输出模流仿真的应变及位移结果；步骤六、对车门总成进行连接装配；步骤七、赋予材料属性；步骤八、对车门总成重力工况进行求解；步骤九、完成车门下装饰外板模流仿真结果到结构模型的映射；步骤十、选取车门下装饰板内板，重复步骤三
‑
步骤五，完成车门内板在模流软件中的质量检查，完成浇注系统、冷却水路建模及模流仿真分析，重复步骤九，再次完成车门内板模流仿真结果到结构模型的映射；步骤十一、将联合仿真模型提交计算，并按照标准进行评价，对不满足目标要求的进行优化。2.根据权利要求1所述的一种控制车门下装饰板装配间隙的设计方法，其特征在于，所述步骤一，获得车门钣金总成和车门下装饰板总成几何数据，利用前处理软件hypermesh中抽取中性面，对车门钣金总成划分四边形网格，网格的基础尺寸为8mm；对车门下装饰板各零部件划分三角形网格，网格的基础尺寸为6mm；对于装饰板不同厚度的区域，要区分开放到不同的层中；螺栓连接处做washer处理，卡扣卡接处做washer处理，washer的半径为孔半径的0.4倍。3.根据权利要求1所述的一种控制车门下装饰板装配间隙的设计方法，其特征在于，所述步骤二，在hypermesh软件中完成对车门总成和车门下装饰板的网格质量检查，对于钣金件，最小单元尺寸≥2mm，长宽比≤5，四边形最大角≤145
°
，最小角≥35
°
，三角形单元占比≤3％；对于装饰板塑料件，最小单元尺寸≥1mm，长宽比≤5，三角形最大角≤140
°
，最小角≥20
°
，无重复重叠单元，对于不合格的网格，进行修改；所述步骤三，将车门下装饰板的内、外板网格分别导出*.dat格式，将车门下装饰板外板网格导入模流软件Moldflow中，进行网格质量检查，网格取向蓝色指向型腔，红色指向型芯，无交叉重叠单元，最大纵横比≤20，平均纵横比≤3，对不满足要求的网格在hypermesh中进行调整，直到再次导入后合格为止；所述步骤四，对车门下装饰板外板的浇注系统、冷却系统进行建模，将车门下装饰板外板的浇注系统、冷却系统几何数据导入Moldflow软件中，依据几何数据生成柱体单元网格，浇口处单元至少3个,除浇口处的其它流道网格长度是直径的2.5
‑
3倍，连通区域为N+1，其中，N为冷却
系统中冷却水路的回路数，对于不符合质量的网格，进行调整。4.根据权利要求1所述的一种控制车门下装饰板装配间隙的设计方法，其特征在于，所述步骤五，对车门下装饰板进行模流仿真分析，模流仿真材料是官方数据库中的材料或经官方测试的材料，选择下装饰板材料牌号，材料为Moldflow软件库中已经存在或测试过的材料，选择冷却、填充、保压和翘曲分析序列，设定水路、模温、填充时间及压力的工艺参数，提交计算，进行下装饰外板模流仿真分析，输出模流仿真的应变及位移结果。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖永富，马明辉，张雨，李赫，李景潭，王月，徐安杨，杨涛，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：