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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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[复制链接] 只看楼主倒序阅读楼主发表于: 2020-03-19

— 本帖被 hiatc 执行压帖操作(2020-04-28) —

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：
图片:1.png

项目计划：
图片:2.png

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

图片:5.png

项目质量目标

图片:6.png

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
图片:9.png
图片:10.png

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
图片:11.png

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。