沖壓金屬板以制造汽車門等汽車產(chǎn)品中使用的零件的過程已經(jīng)以金澤大學(xué)研究人員設(shè)計(jì)的模擬方法的形式進(jìn)行了虛擬升級。他們的模擬可用于在概念設(shè)計(jì)階段優(yōu)化金屬沖壓機(jī)，從而降低物理設(shè)計(jì)試驗(yàn)的成本。這種方法不僅具有成本效益，而且比以往的模擬方法更全面。

       為了改善燃料消耗，汽車制造商越來越多地尋求使用比傳統(tǒng)鋼材更輕的材料來制造汽車。高強(qiáng)度鋼被認(rèn)為是一種輕質(zhì)替代品，但是當(dāng)高強(qiáng)度鋼板沖壓成型以制造汽車零件時(shí)，與傳統(tǒng)零件相比，它們更容易彎曲，撕裂，起皺。

       在競爭激烈的汽車市場中，在構(gòu)建和測試工具之前，提前進(jìn)行仿真以優(yōu)化工具比以往任何時(shí)候都更加重要。否則，這些工具可能需要經(jīng)過漫長而昂貴的反復(fù)試驗(yàn)，直到他們能夠成功制造出高質(zhì)量的零件。該工具的許多組件對最終產(chǎn)品有影響，因此可以通過模擬進(jìn)行優(yōu)化;然而，目前的模擬并不全面，并且很少考慮沖壓模板的形狀(稱為“空白形狀”)，金屬板被沖壓以形成所需的形狀。此外，該領(lǐng)域的許多研究都集中在沖壓簡單的條形或U形。

       “我們模擬了將S形沖壓成金屬板。與U形不同，S形沖壓會導(dǎo)致金屬部件扭曲變形，使我們能夠研究減少扭曲回彈的方法，”研究報(bào)告的共同作者Ryoto Ishizuki說。

       研究人員提出了一種通過優(yōu)化坯料形狀來減少金屬板扭曲的新方法，同時(shí)最大限度地減少金屬板的撕裂和起皺。他們還模擬了在所謂的“壓邊框”中將金屬板夾緊到位的力度，以及在沖壓過程中應(yīng)如何改變金屬板以獲得最佳效果。

       “使用徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)的順序近似優(yōu)化使我們能夠有效地優(yōu)化毛坯形狀和可變壓邊力軌跡，”第一作者Satoshi Kitayama說。

       降低高強(qiáng)度鋼零件在經(jīng)歷沖壓后扭曲和彎曲變形的傾向是汽車制造業(yè)中的關(guān)鍵問題。因此，預(yù)計(jì)該研究的結(jié)果將顯著提高沖壓金屬部件的質(zhì)量。