可對用于汽車方向盤的聚氨酯系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)泡仿真分析
虛擬仿真設(shè)計有助于提升在模具內(nèi)部排氣并可預(yù)判泡沫密度分布情況
為方向盤制造商帶來優(yōu)勢：更短的部件開發(fā)周期，更可靠的定制化流程
巴斯夫Ultrasim仿真工具的應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)展，可精準(zhǔn)預(yù)判聚氨酯彈性自結(jié)皮泡沫系統(tǒng)Elastofoam I用于汽車方向盤時的發(fā)泡與固化情況。通過詳細(xì)的模擬過程，該工具可精確計算聚氨酯泡沫在模具中的關(guān)鍵化學(xué)反應(yīng)與流動特性。此模擬綜合考慮了過程中溫度、壓力、材料密度等工藝環(huán)境條件以及金屬骨架與線纜等特殊部件。此外，升級過的Ultrasim還首次對發(fā)泡材料系統(tǒng)整體進(jìn)行詳盡地分析，就像是為研發(fā)者提供一臺虛擬放大鏡，幫助他們找出部件中的關(guān)鍵孔隙，調(diào)整排氣孔，并早在制作模具之前設(shè)計出穩(wěn)定的方向盤制造流程。此項新的巴斯夫服務(wù)有利于方向盤制造商縮短開發(fā)周期，進(jìn)而降低成本，同時促進(jìn)方向盤的功能整合，提升其電子化與個性化設(shè)計水平。目前，該工具的用戶包括天合汽車安全系統(tǒng)有限公司等汽車供應(yīng)商。
不畏復(fù)雜的流動特性：精準(zhǔn)預(yù)判排氣孔與密度分布情況
在汽車中方向盤是最為重要的操作部件：它的觸感、外觀與功能性都和該部件的設(shè)計直接相關(guān)。考慮到方向盤結(jié)構(gòu)與造型上的復(fù)雜性——包括金屬骨架、線纜、按鈕及特色設(shè)計，以及有限的車內(nèi)空間，對聚氨酯發(fā)泡材料及發(fā)泡工藝的要求更高。在模擬分析過程中，研發(fā)者必須搜集豐富的材料數(shù)據(jù)并考慮復(fù)雜的材料定律，因為它們均會影響填充特性以及最終的密度分布情況。相較于儀表板等部件，對方向盤發(fā)泡材料的流動特性進(jìn)行分析時必須提升建模精準(zhǔn)度：流道的分而復(fù)合，小槽孔必須空置，較厚的部位必須填滿充實。
模具的排氣性能是一項尤為重要的參數(shù)，在生產(chǎn)過程中，制造者采用各式各樣的加工方法確保透氣性。排氣孔的設(shè)置旨在防止部件中出現(xiàn)損害方向盤穩(wěn)定性與外觀的孔隙。Ultrasim工具中的填充模擬功能可精準(zhǔn)預(yù)判孔隙的位置與大小，幫助客戶合理安置排氣孔，從而以相對精簡的透氣設(shè)計降低孔隙風(fēng)險。精準(zhǔn)的流動模型還考慮到各個部件與客戶特定的流程，如在發(fā)泡工藝中安裝模具樞軸。在這些應(yīng)用中，分析結(jié)果與客戶制成品之間的對比足可驗證巴斯夫模擬工具對流動特性及孔隙的預(yù)判精度。
巴斯夫模擬工具還可計算密度分布情況。密度分布決定了方向盤的觸感能否達(dá)到汽車制造商的要求，如表面硬度。為預(yù)判部件各處的密度，巴斯夫?qū)lastofoam I所使用的材料模型進(jìn)行了改良，使之能夠根據(jù)化學(xué)反應(yīng)、環(huán)境溫度變化、壓力與初期氣體濃度來描述發(fā)泡材料的膨脹情況，為進(jìn)一步描述聚氨酯泡沫方向盤的加工流程并判斷其剛度、硬度等機(jī)械特性奠定基礎(chǔ)。目前，方向盤的肖氏硬度無法在較早的純虛擬項目階段進(jìn)行預(yù)測，但是可以在實物測試中檢驗。
Elastofoam I彈性自結(jié)皮泡沫：輕質(zhì)內(nèi)芯，堅硬外皮
除現(xiàn)有的技術(shù)服務(wù)之外，巴斯夫還結(jié)合全新的Ultrasim工具進(jìn)一步開發(fā)彈性自結(jié)皮泡沫系統(tǒng)定制化制造服務(wù)，以滿足特定工藝與部件應(yīng)用需求。用現(xiàn)有的一步加工方法即可加工成密度較低、外形美觀、耐紫外線、耐刮磨的Elastofoam I自結(jié)皮方向盤體系。方向盤外皮表面堅硬而結(jié)實，手感柔軟而舒適，耐磨性出眾，并且不受汗液、防曬霜或清潔劑的侵蝕，經(jīng)久耐用。目前，此類泡沫系統(tǒng)可將重量大幅減輕340克/升，并保持較快的脫模速度(60秒)與較低的排放量。
