浅论有限元分析对航空钣金零部件制造的应用

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发表时间:2015-08-28 19:46作者:汽车航空航天工程网址:http://www.jcaae.com

 加工成形是航空制造工业中一个重要领域,当前,航空制造业加工工艺的趋势正朝着高新技术的方向发展,越来越多的公司在研发、制造过程中开始注重仿真技术的应用。

 采用各类有限元分析软件进行仿真模拟的目的:

  1、节约开发成本;

  2、加快研发速度;

  3、提高产品质量;

 国内某供应商汽车车门钣金零部件传统的设计工艺流程如图所示:

 

根据该供应商提供的数据,其中主要设计、加工成本如下:

1、软模具的设计和加工成本为20万美元;(成本高)

2、初期生产并修改模具的周期一般不低于12周;(周期长)

3、硬模具的设计修改和加工成本为75万美元;(成本高)

4、最后产品试生产、模具方案的定型、试生产、修正生产流程直至正式生产的周期一般为8-9个月。(周期久)

其中,硬模具的设计费用包含在前期软质模具设计费用之中,后期只计算修改模具设计的费用。

通过采用各类有限元分析软件进行数字仿真之后,设计流程如图2所示:

修改设计流程之后,主要设计、加工成本如下:

1、软模具的设计和加工成本为10万美元;(成本低)

2、初期生产并修改模具的周期缩短为4周; (周期短)

3、硬模具的设计修改和加工成本为25万美元;(成本低)

4、最后产品试生产、模具方案的定型、试生产、修正生产流程直至正式生产的周期一般为3.5-4个月。(周期短)

仅车门的设计费用就节约了2/3,设计周期缩短为原来的1/3

透过汽车车门传统设计的工业流程和增加有限元分析工艺对比,结果表明:航空制造钣金零部件采用有限元分析工序后会大幅度降低制造成本、周期、质量等各方面。