上海大众汽车有限公司作为Simufact的资深客户,已经熟练使用Simufact welding解决实际结构件的焊接变形问题,随着仿真数据及仿真经验的积累,针对不同结构和焊接工艺,已经具备一些仿真判断标准。一些结构焊接工艺的规划,经过Simufact welding仿真验证后,帮助其提升了焊接变形质量控制,受益明显。
以下案例来自上海大众汽车有限公司,展示了Simufact welding焊接工艺仿真软件变形结果与实际焊接变形结果对比。结构分别为B柱热成型板激光焊接案例以及白车身侧围门框焊接变形。
上海大众汽车有限公司通过使用Simufact welding焊接仿真软件,深刻认识到精确的仿真结果需要结合实际焊接工艺仿真,如下图所示为实际焊装、焊接顺序工艺。
Simufact welding焊接仿真软件可以导入实际焊接夹具的工装模型,按照工装夹具的作用类型、作用力、作用时间等设置,焊接顺序、焊接工艺参数等也可以按照实际焊接工艺参数进行设置。
为了获得更精确的结果,需要进行热源校核,以保证仿真的熔池与实际熔池尺寸对应。Simufact welding具有热计算功能,并且具有焊枪监视器功能,可以实时的监控焊接,快速高效的校核出热源模型。
Simufact welding具有表面偏差功能,可以实现仿真结果与CAD设计模型、扫描结果进行比较分析,方便更直观的对变形进行详细分析。不仅如此,还同样支持变形分量的对比,用以研究主要变形方向的变形结果。如下图所示,对比了仿真结果与实际扫描结果,根据对比,仿真结果与实际扫描结果对应非常好。
通过关注的6个测量点的数据对比分析,可以看到,扫描的变形结果与仿真的变形结果最小的误差只有2.61%,最大的变形误差为8.13%。
同样的方法,对侧围门框激光焊接工艺进行仿真,按照实际的工装、焊接顺序、焊接方向、焊接工艺参数,在Simufact welding建立焊接仿真模型,模型如下图所示:
通过与实际物理试验扫描结果对比,Simufact welding 焊接变形仿真结果与实际焊接变形非常接近,获得了较高的仿真精度,大部分位置的变形误差控制在10%以内,其中B 柱铰链孔附近y向变形最大,预测结果为1.74mm,扫描结果为2.00mm,相对误差13%,在仿真分析中,这个误差也认为在合理的误差内。这个仿真分析中没有考虑钣金冲压成形产生的残余应力、回弹、壁厚减薄等对焊接工艺的影响。Simufact welding可以与Simufact forming钣金冲压成形功能实现冲压-焊接、焊接-冲压等工艺链仿真,充分考虑了实际的制造工艺链。