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提高装配质量
:  zaoche168.com   2008年12月28日

 

 

使用SOVA软件模拟公差,预测刚性和柔性零件组装后因材料形变所造成的累计变化误差,可大大降低返工率、废品率以及缺陷等现象的出现,有利于降低生产成本。

 

在实际生产中,即使同一款零件的生产结果也并不是完全一样的。与设计图纸相比,总会存在着一些偏差。人们可以采用软件来预测这些偏差,甚至能模拟零件组装过程中和零件本身固有公差中所存在的这些偏差的累计结果。不过,要模拟由非刚性零件组成的部件累积公差则是一件比较困难的事情,这些非刚性材料包括金属薄板、橡胶和塑料。如果单独处理每一个零件,累积公差并不是什么难题,但组装成一个部件以后,如座椅总成和仪表板总成,累计公差就成为一个至关重要的问题。

 

几年前,Dimensional Control Systems公司(简称DCS公司)开始着手开发SOVAstream of variation analysis)软件。SOVA软件是一种数学分析系统,用于预测刚性和柔性零件组装后因材料形变所造成的累计变化误差。它能模拟所有的公差,模拟几千个组装件,显示任何总成组合件各零件之间的间隙和变化。特别是产品下游的组装操作过程缩短,让工程师们有机会将零件的公差扩大到最高范围,同时控制组装尺寸要求。这种方法将返工率、废品率以及缺陷等现象减少,有利于降低生产成本。

 

SOVA分析系统与DCS公司的3DCS软件系统、制模和模拟系统结合在一起使用。3DCS软件系统可让用户在一个组装件的基础上制作变化效应模型,确定设计时需要考虑的坚固性以及相应的公差变化测试方法。在Catia V5 CAD之中,工具可以单独运行或作为另一个工作台而组合在一起。用户可用统计方式模拟生产“虚拟组装件”,然后在虚拟组装件中看到实际变化情况。公差分析需要几何形状(从实体模型获得)、运动情况(定位策略和组装顺序)、公差(零件和组装件)以及需要分析的尺寸要求等一类的输入数据。这种非刚性零件和组件的灵活性由FEA捕集,并由3DCS软件系统将其集中到蒙特卡洛组件模拟系统之中。经过分析以后,其输出值包括标准偏差、与规范标准偏离的百分比、公差范围、Cp值、Cpk值和各种柱状图,通过柱状图可显示出模拟模型(包括它是否在规格要求范围之内或之外)的每一测量值、重叠公称距离、变化范围、最小/最大变化的规格极限以及模拟运行过程中的最小/最大变化。

 

汽车前门板的上部是否与汽车后门板齐平?由于这两种门板都是由金属薄板制成,因此不属于刚体结构,都会进一步受到螺栓、铰链及组装件等其他方面累计公差的影响。作为Catia V5 CAD内工作台的3DCS软件,可以显示两扇汽车门板的配合情况,同时也可以显示模型在模拟创建过程中的每一测量值柱状分布图。

 

工程师可以点击各个测量值,观察这些测量值出现在实体模型中的哪些地方。3DCS软件系统能够识别模型中的每一个测量值的主要因素,包括对变化起主要作用的公差和组装工艺。程序也会给工程师们提供统计预测值,例如投产时,设计图是否能满足生产要求。如果能够完美地将这些公差保留在模型之中,工程师就可以每次将这一公差移动到其最小或最大极限,从而可以观察到一个公差对整个组装件的影响。

同样,还可选用3DCS高级分析系统和优化系统作为一个代表整个组装件模型的方程式。这一模块能够输出一个基本数据表,让用户评估一个公差将如何影响到组装件中的其他测量值。公差的任何变化将会立刻反馈有关这一变化的效应。该模块的优化系统让用户将一种费用应用到每一个公差上。然后,工程师就可确定一个按固定预算生产的组装件的质量水平。相反,在给出一组目标值的情况下,工程师可利用优化系统确定一个组装件究竟需要花费多少成本费用。

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