在现代制造业中，优化生产过程和降低废品率是提升效率和降低成本的关键。尤其是在管材成型工艺中，如何有效应对材料变化和工艺波动，是每个工程师面临的重要挑战。通过应用计算机辅助工程（CAE）技术，特别是AutoForm软件，工程师们可以实现过程优化和稳健性分析的结合，从而显著提高管材成型的质量和稳定性。本文将详细介绍如何使用AutoForm优化管材成型工艺。

　　1. 管材成型工艺概述

　　管材成型工艺涉及多个步骤，包括弯曲、成型、液压成型和修整操作。这些步骤需要严格的工艺参数控制，以确保成型零件符合设计规范。表1列出了该工艺的标称参数，确保零件在指定容差范围内生产。

　　2. 初始问题识别

　　尽管初始模拟结果在容差范围内，但在实际生产中，管材的厚度、强度和直径等因素可能会导致成型失败。由于单个模拟只能反映单一条件，工程师们必须考虑不同的生产变化。例如，供应商提供的管材可能存在厚度不足或直径不合格的问题。这种情况下，模具设计师往往需要根据经验进行即兴创作，导致时间浪费和成本增加。

　　3. 解决方案：稳健的系统过程改进（RSPI）

　　为了解决上述问题，SUSTA团队决定利用CAE技术进行优化，并实施稳健的系统过程改进（RSPI）。这一方法通过分析工艺参数的变化，确保生产过程的稳定性。工程师们首先将已知的生产工艺变化输入到AutoForm中，生成一系列可能的结果进行分析。

　　4. 稳健性分析结果

　　通过对初始工艺的稳健性分析，团队发现过程能力指数（Cpk）值较低，显示出该工艺在定义规格范围内的能力不足。Cpk值的下降意味着废品率高达78%，这显然是一个不可接受的水平

　　在调查过程中，团队意识到常见的生产变化对成型结果的影响。为了进一步提高工艺的稳健性，团队决定在模拟中引入新的过程参数变化，例如增加轴向刀具的使用。

　　5. 过程参数变化的影响

　　通过对表1中“公差/变化”列所列变化的分析，团队发现轴向行程是影响减薄的关键参数。进一步分析显示，轴向刀具的使用显著改善了成型结果。模拟结果表明，优化后的Cpk值达到了1.79，废品率几乎为零，显示出工艺的高度稳健性。

　　6. 优化后的工艺结果

　　通过引入轴向刀具，团队实现了显著的工艺改进。表3显示了优化后的工艺结果，相较于原始工艺，废品率从77.4%降至0%。此外，稀疏现象也大幅减少，从32%降至19%，轻微应变的幅度从-13%增加到-24%，虽然这并不一定会导致屈曲，但确实增加了发生的风险。

　　7. 结论

　　通过结合CAE技术和稳健性分析，SUSTA团队成功优化了管材成型工艺，显著降低了废品率，提高了生产效率。这一过程不仅展现了AutoForm在工艺优化中的重要作用，也强调了在设计和生产过程中考虑工艺变化的重要性。采用RSPI方法，工程师能够有效预测主要过程变量和废品率，从而做出更具成本效益的决策。

　　未来，SUSTA将继续利用AutoForm等先进工具，进一步优化生产流程，以应对不断变化的市场需求。通过不断创新和技术提升，SUSTA将继续在管材成型工艺中保持领先地位，实现更高的生产质量和效率。