侧围门槛梁总成是汽车上非常重要的一个部件，它关系着整车的安全性及匹配质量。为满足安全性的要求，总成的主体零件往往采用超高强钢材料，并且零件上存在密集的焊点分布(图1)，焊接热变形较大，进而导致总成的尺寸往往难于保证。本文将介绍应用AutoForm Assembly去加速某门槛梁的尺寸调试进程。
图1：总成焊点分布
门槛总成由128个焊点联接(图1)，通过6个焊接工位实现（如图2所示）。
图2：总成焊接工艺
使用传统的试错法，经过多轮调试后，总成依然存在严重的尺寸问题。尤其在梁开口的末端发生了明显的扭曲（如图3）。
图3：传统方式调试多轮后总成尺寸状态
这意味着我们无法通过传统的“试错法”调试得到高质量的总成。于是，我们尝试使用数值分析的方法，采用AutoForm Assembly对焊接过程进行分析。
第一步，我们扫描了所有钣金单件，并以扫描点云作为输入分析，并且获得了相当接近现场的模拟结果：
图4：基于单件扫描输入的仿真结果
另外，在基于扫描的虚拟装配中，我们发现两个匹配问题。首先，端头与滚压主梁圆角区域的干涉，显然这是端头尺寸不合格导致。其次，小支架焊接面与滚压梁设计间隙0.8mm左右，该间隙在焊接中极易导致总成变形（如图6）。
图5：端头与滚压主梁干涉
图6：设计间隙
第三步，基于以上分析结果，选择滚压主梁和端堵用Assembly进行单件尺寸反补偿，最终补偿量及补偿后效果如图7、8所示：
图7：补偿量分布
图8：补偿量后分析结果
接下来，基于上述分析结果，我们对产品设计及单件尺寸做了3个方面的整改优化。
1. 反补偿滚压主梁及端盖；
2. 端盖干涉圆角及尺寸整改矫正；
3. 整改小支架匹配面尺寸，减小装配间隙；
最终，通过以上更改后，调试结果显示，总成的大部分区域均处在±0.8mm公差内，仅有一处的回弹量接近1mm，如图9所示。然而该状态完全满足装车要求，因此并未做进一步的尺寸优化。
图9 优化后总成的尺寸状态
结论：
1. 应用AutoForm Assembly可以分析超高强钢材质的滚压梁总成；
2. 单件尺寸超差及密集焊点热效应导致的变形扭曲可以被Assembly复现分析；
3. 应用AutoForm Assembly可以大大加速调试进程，节省人力物力。
【培训通知】AutoForm中国2024年11月培训及活动计划
