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[分享] 虚拟仿真在电泳工艺优化中的应用

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glb
 
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项目背景

A、生产线现状:
多车型(轻中重)共线生产,各车型驾驶室尺寸差异较大;
目前各车型采用同一电压参数进行电泳;(直流电源具备多车型多参数设置功能);
为满足尺寸较大驾驶室漆膜厚度要求,电压设定值较大,导致轻卡等尺寸较小驾驶室内外表面漆膜厚度远超标准要求,造成不必要的材料浪费;
B、工艺优化方向:
通过调整电泳工艺通电电压值来降低车身的内外表面电泳膜厚。
C、工艺优化面临困难:
无可参考的车身内外表面电泳膜厚~电压关系的经验数据;
在量产线实车上进行验证研究,有质量风险。
D、工艺优化解决方案:
通过虚拟仿真软件模拟生产线现状,研究现有车型内外表面电泳膜厚与电压变化的趋势,在满足质量要求的前提下降低油漆消耗和能源消耗。

项目流程:


项目计划:




项目实施

生产线建模(网格划分)
  • 根据生产线实际数据建立电泳槽体模型。
  • 使用EMT软件划分网格。





生产线建模(工艺参数收集)
  • 板材:冷轧板
  • 涂料:沈阳关西KT~100
  • 电压:



  • 工装:a.车型1两门开启距离165mm;b.车型2两门开启距离155mm;

生产线建模(程序编写)
  • 根据生产线实际工况编写轨迹、电压程序、时间步长。




涂料数据库



项目质量目标





项目方案
  • 保证其他工艺参数不变,通过分别调整每段电压值,来得出能够满足内外表面膜厚要求的最低电压方案。




方案验证
  • 选取方案二进行实车和仿真计算结果进行对比验证,差异基本在1μm以内,验证情况如下:
(PS.方案二的三段电压均有变化,故选取该方案能够更好体现仿真结果的精准性)




工艺优化仿真计算结果


  • 综合两款车型的六种方案结果,判断方案三即一段电压100V、二段电压150V、三段电压250V能够 满足内外表面电泳膜厚的最低标准。

微观计算


  • 仿真部位:1:侧围;2:门
  • 仿真结果:优化方案内腔膜厚能够满足车型质量要求,出于保密考虑,此处不作展示。

项目总结

1.虚拟仿真可有效节省现场验证时间,减少样车使用;
2.虚拟仿真可节省参数调整造成的硬件和人工成本;
3.优化方案三段电压分别降低35V、35V、50V,大量节省能源成本,并减少设备损耗;
4.优化方案内外表面电泳膜厚降低5μm以上,大量节省涂料成本;
5.项目精准完成方案验证及各个方案仿真计算,避免质量风险;
6.项目总结内外表面电泳膜厚随电压变化趋势,为后续车型工艺优化及项目研究积累宝贵经验。
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