汽车行业案例|广汽通过Moldflow开启未来汽车轻量化之路

汽车行业案例|广汽通过Moldflow开启未来汽车轻量化之路

通过使用 Autodesk Moldflow Insight,广汽研究院能够快速对零部件设计进行迭代。这样,他们可以根据材料、模具形状、壁厚以及大量其他特性确定零件在成型后的翘曲变形。

汽车行业案例|广汽通过Moldflow开启未来汽车轻量化之路

产品设计期间根据 Moldflow 和 Helius PFA 得到的精确仿真结果, 我们通过产品结构优化不仅可以 实现宽广的成型窗口、完美的外 观质量同时可获得优良的结构刚 度、强度和最精简的拓扑结构。 我们在确保产品质量的同时减轻 了产品重量。

— 张健 广州汽车集团股份有限公司 汽车工程研究院 高级 CAE 工程师

图像来源:广汽研究院

广汽研究院 J.D. Power 安全评分

图像来源:广汽研究院

客户案例 广州汽车

公司

广州汽车集团股份有限公司 汽车工程研究院

地点

中国广州

软件

Autodesk® Moldflow® Autodesk® Helius PFA®

开启未来汽车轻量化之路

广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院 (简称“广汽研究院”)使用 Autodesk Moldflow 和 Autodesk Helius PFA精确减轻零部 件重量并减少过度设计所导致的浪费

广汽集团是丰田、本田、三菱和菲亚特克莱斯勒 等汽车公司的中国合作伙伴,业务覆盖国内外市 场汽车及零件的设计和制造。

广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院(简 称:广汽研究院)成立于2006年7月,是广汽集 团直接投资、管理,并在授权范围内相对独立运 营的分公司和战略事业部。作为广汽集团的技术 管理部门和研发体系的枢纽,负责广汽集团新 产品、新技术的总体发展规划并具体实施重大的 研发工作。广汽研究院使用 Autodesk Moldflow Insight 和 Autodesk Helius PFA 帮助确保纤维填 充塑料零件具有出色的品质,而重量比传统金属 零件更轻。

挑战: 广汽研究院秉持“人为本,信为道,创为先”的 企业理念,并恪守行业标准,打造中国五星级安 全承载汽车,广汽研究院研发的广汽传祺连续五 年被 JD Power 评为中国第一自主汽车品牌,同 时广汽研究院始终如一地履行自身的社会和环境 责任,始终走在汽车设计领域的最前沿。

数值仿真的精度将直接影响产品的 开发周期、成本和质量。只有充 分、全面且准确的输入才能确保数 值仿真的精度。很可惜,传统结构 分析没有考虑到玻纤取向对产品强 度的影响。但幸运的是,Autodesk Helius PFA 软件可帮助我们弥补这 一点,并显著提高我们产品的竞 争力。

— 钟国留 广州汽车集团股份有限公司 汽车工程研究院 工程师

图像来源:广汽研究院

展望未来,广汽研究院将一如既往地使用 Moldflow + Helius PFA 来进一步减轻汽车零件的 重量,使用轻量化设计将节省大量材料成本并显 著缩短成型周期。

客户案例 广州汽车

要在平衡所有这些理念的同时制造出具有成本优 势、外观出众的环保型汽车,这给广汽研究院提 出了许多挑战。正如许多汽车公司一样,广汽研 究院解决这些问题的方法之一就是利用纤维填充 塑料减轻零部件的重量。这并不仅仅是将现有零 件替换为玻纤增强材料那么简单。新的设计不仅 必须使用强到足以抵御突发事件的材料,同时还 要确保成型质量(翘曲变形),以保证所有零部 件配合良好。此外,还必须考虑到产品表面的熔 接线和缩痕,以保证产品外观。

解决方案: 通过使用 Autodesk Moldflow Insight,广汽研究 院能够快速对零部件设计进行迭代。这样,他们 可以根据材料、模具形状、壁厚以及大量其他特 性确定零件在成型后的翘曲变形。

图像来源:广汽研究院

另外,广汽研究院还使用 Autodesk Helius PFA, 将 Moldflow 分析预测的产品成型导致的残余应 力、玻纤取向、材料特性等结果导入其它 FEA 软 件。在FEA软件中可以添加载荷和边界条件来模 拟装配条件,以提供与实际生产和装配更一致的 结果。这有助于广汽研究院快速评估零部件是否 会发生干涉,以及零件间的间隙段差是否均匀。

此外,广汽研究院还使用 Autodesk Helius PFA 为 产品设计探索更多高级材料的应用可行性。通过 Helius PFA可以测试各种纤维增强树脂和其它非 传统材料以进一步降低每个零件的成本,同时保 证零部件的强度满足功能要求。从前端模块到保 险杠、油盘到引擎支架,所有这些零件均以这种 方式进行研究。

结果: 通过对一个特定零件执行基准测试以验证准确 性,仿真预测了 0.58 mm的变形,实际变形为 0.55 mm,这表明 Moldflow + Helius PFA 的联 合仿真与实际的误差不超过 3%,而传统的单纯 FEA分析(非联合仿真)的预测误差超过12%。 同时这一测试结果比行业内的其它解决方案更加 准确和易用。这一卓越的工作流程大大缩短了 零件和模具的开发周期。零件质量和一致性也 有所提升,从而显著降低了开发成本并缩短了开 发时间。

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