日產(chǎn)導(dǎo)入“回彈量預(yù)估”提高鋁合金沖壓成形精度

為了對(duì)適合輕量化但回彈量較大的鋁合金進(jìn)行高精度沖壓成形，模具制造之前的“預(yù)估”非常重要。日產(chǎn)汽車(chē)生產(chǎn)技術(shù)本部沖壓技術(shù)部的久恒智彥在“模具技術(shù)人員會(huì)議2007”（2007年6月19～20日，大田區(qū)產(chǎn)業(yè)廣場(chǎng)）上，談了由沖壓法形成復(fù)雜的三維鋁合金車(chē)體的秘訣。日產(chǎn)在其中使用了模擬技術(shù)和以往積累的成形數(shù)據(jù)。

日產(chǎn)重視實(shí)現(xiàn)“具有魅力的造型”。其中作為車(chē)體材料該公司積極采用鋁合金。鋁合金比重小，是備受重視的輕量化理想材料。但在以前，鋁合金材料的回彈量大，沖壓加工難度大是鋁合金需要突破的瓶頸。在沖壓加工中，存在無(wú)法完美再現(xiàn)復(fù)雜三維形狀的問(wèn)題。該公司在2000年左右就發(fā)現(xiàn)此問(wèn)題，最嚴(yán)重的是在2003年款“Skyline Coupe”的鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)罩中。

此前，由于沒(méi)有能夠正確測(cè)量沖壓成型產(chǎn)品形狀的方法，因此，掌握三維數(shù)據(jù)（期望的形狀）與實(shí)際成形產(chǎn)品之間的誤差（回彈發(fā)生量），以及為消除誤差而進(jìn)行的模具修正都是通過(guò)感覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行的。不過(guò)，這種方法需要重復(fù)測(cè)試和修正錯(cuò)誤的過(guò)程。

隨著非接觸式三維計(jì)測(cè)技術(shù)的發(fā)展，以2000年為界出現(xiàn)了能夠使用高性能三維計(jì)測(cè)儀的環(huán)境，使預(yù)測(cè)回彈量成為可能。日產(chǎn)首先著手的是鋁合金沖壓成型產(chǎn)品回彈量的正確測(cè)量。由于能以此為基礎(chǔ)修正模具，因而提高了模具修正效率。該公司把回彈量的測(cè)量作為“第一階段”，持續(xù)到了2005年左右。并通過(guò)該項(xiàng)作業(yè)，構(gòu)筑了回彈量數(shù)據(jù)庫(kù)（DB）。

從2006年左右起，日產(chǎn)開(kāi)始積極利用DB資產(chǎn)。這就是“第二階段”。具體是利用統(tǒng)計(jì)的方法，從最初的測(cè)試開(kāi)始，使用預(yù)估了回彈量的模具，使這一方法成為可能的是模擬技術(shù)的進(jìn)步。

不過(guò)，回彈量的預(yù)估并不是簡(jiǎn)單化一的。這是因?yàn)?ldquo;必須維持所設(shè)計(jì)的曲面起伏”（久恒）。曲面起伏是指高光的形態(tài)、曲率、凹凸銜接等。如果這些指標(biāo)偏離原始數(shù)據(jù)，就會(huì)導(dǎo)致“曲面品質(zhì)”下降，因此預(yù)估量需要考慮與曲面品質(zhì)之間的平衡來(lái)確定。因此，需要把回彈量分解成多個(gè)獨(dú)立成分，精細(xì)地確定每個(gè)部分的預(yù)估量。

轉(zhuǎn)入第二階段后，日產(chǎn)把在試制開(kāi)始前確認(rèn)設(shè)計(jì)師的意圖，在此基礎(chǔ)上討論事前對(duì)策（確定預(yù)估）作為例行流程，并要求設(shè)計(jì)師在首次測(cè)試后，進(jìn)行確認(rèn)和定量評(píng)估。以防預(yù)估量的偏差導(dǎo)致設(shè)計(jì)構(gòu)思無(wú)法貫徹。