沖壓金屬板以制造汽車門等汽車產品中使用的零件的過程已經以金澤大學研究人員設計的模擬方法的形式進行了虛擬升級。他們的模擬可用于在概念設計階段優(yōu)化金屬沖壓機，從而降低物理設計試驗的成本。這種方法不僅具有成本效益，而且比以往的模擬方法更全面。

       為了改善燃料消耗，汽車制造商越來越多地尋求使用比傳統鋼材更輕的材料來制造汽車。高強度鋼被認為是一種輕質替代品，但是當高強度鋼板沖壓成型以制造汽車零件時，與傳統零件相比，它們更容易彎曲，撕裂，起皺。

       在競爭激烈的汽車市場中，在構建和測試工具之前，提前進行仿真以優(yōu)化工具比以往任何時候都更加重要。否則，這些工具可能需要經過漫長而昂貴的反復試驗，直到他們能夠成功制造出高質量的零件。該工具的許多組件對最終產品有影響，因此可以通過模擬進行優(yōu)化;然而，目前的模擬并不全面，并且很少考慮沖壓模板的形狀(稱為“空白形狀”)，金屬板被沖壓以形成所需的形狀。此外，該領域的許多研究都集中在沖壓簡單的條形或U形。

       “我們模擬了將S形沖壓成金屬板。與U形不同，S形沖壓會導致金屬部件扭曲變形，使我們能夠研究減少扭曲回彈的方法，”研究報告的共同作者Ryoto Ishizuki說。

       研究人員提出了一種通過優(yōu)化坯料形狀來減少金屬板扭曲的新方法，同時最大限度地減少金屬板的撕裂和起皺。他們還模擬了在所謂的“壓邊框”中將金屬板夾緊到位的力度，以及在沖壓過程中應如何改變金屬板以獲得最佳效果。

       “使用徑向基函數網絡的順序近似優(yōu)化使我們能夠有效地優(yōu)化毛坯形狀和可變壓邊力軌跡，”第一作者Satoshi Kitayama說。

       降低高強度鋼零件在經歷沖壓后扭曲和彎曲變形的傾向是汽車制造業(yè)中的關鍵問題。因此，預計該研究的結果將顯著提高沖壓金屬部件的質量。