基于Dynaform的盒形件拉深成形仿真技术研究
基于Dynaform的方盒形件拉深起皱情况模拟分析

( 国地质 大学 ( 中 北京 ) 料科 学与 工程 学院 材
摘
北京
10 8 ) 003
要 : y a r 是 基 于 有 限 元 理 论 建 立 的钣 金 成 形 模 拟 和 分 析 软 件 。 拉 深 成 形 是 一 种 常 见 的 钣 金 成 形 方 法 , Dnfm o 它
图 2 实 体模 型 图
作者简介 : 高远 飞 (9 8一) 男 , 士 , 究 方 向 : 具 设 计 及 陶 瓷 、 火 材 料 。 Emal ysx q .o 18 , 硕 研 模 耐 ・ i :gf @ q cr z n
・
3 2・
南 阳理 工 学 院 学 报
第1 卷
方 盒 形 件 的 中 性 层 面 尺 寸 和 实 体 模 型 如 图 1 、 图 2所 示 , 料 材 料 选 取 厚 度 为 1 板 的0 mm 8钢 。 根
的 实质 在 于 凸缘 部 分 材 料 的转 移 和 塑 性 变 形 , 深 过 程 中 制 件 的 主 要 失 效 形 式 有 起 皱 和破 裂 。 文 章 基 于 D n fr 拉 ya m o 分 析 引起 起 皱 的各 种 因 素 以及 对 方 盒 形 件 拉 深 成 形 质 量 造 成 的 影 响 , 弥 补 拉 深 模 具 经 验 设 计 的 不 足 , 短 模 具 可 缩 的设 计 周期 , 对 类 似 产 品 的模 具 设 计 具 有 一 定 的 借 鉴 作 用 。 并 关 键 词 : y a r 有 限 元 分 析 ; 盒 形 件 ; 皱 D n f m; o 方 起
括 了几何 、 材料 以及 边 界 条 件非 线性 的复 杂 力 学 过
基于Dynaform软件的板料冲压成形仿真操作指引

基于Dynaform 软件的板料冲压成形仿真操作指引1 常用仿真术语定义:冲压成形:用模具和冲压设备使板材产生塑性变形获得形状、尺寸、性能合乎要求的冲压件的加工方法。
多在室温下进行。
其效率高,精度高,材料利用率也高,可自动化加工。
冲压成形工序与工艺:剪切:将板材剪切成条料、块料或具有一定形状的毛坯的加工工序称为剪切。
分平剪、斜剪和震动剪。
冲裁:借助模具使板材分离的工艺。
分为落料和冲孔。
落料--从板料上冲下所需形状尺寸坯料或零件的工序;冲孔-- 在工件上冲出所需形状孔的工序。
弯曲:在弯曲力矩作用下,使平板毛坯、型材、管材等产生一定曲率和角度,形成一定形状冲压件的方法。
拉深:冲裁得到的平板毛坯成形成开口空心零件的冲压加工方法。
拉伸参数:• 拉深系数m :拉深零件的平均直径 d 与拉深前毛坯 D 之比值m, m = d/D ;• 拉深程度或拉深比:拉深系数 m 的倒数 1/m ;• 极限拉深系数:毛坯直径 D 确定下,能拉深的零件最小直径 d 与D 之比。
胀形:指将材料不向变形区转移,只在变形区内产生径向和切向拉深变形的冲压成形方法。
翻边:在毛坯的平面或曲面部分的边缘,沿一定曲线翻起竖立直边的成形方法。
板材冲压成形性能评价指标:硬化指数n 、厚度方向系数γ、成形极限图。
成形极限:是指冲压加工过程中所能达到的最大变形程度。
2 Dynaform 仿真分析目的及流程ETA/DYNAFORM 5.7是由美国工程技术联合公司(ENGINEERING TECHNOLOGY ASSOCIALTES, INC.)开发的一个基于LS-DYNA 的板料成形模拟软件包。
作为一款专业的CAE 软件,ETA/DYNAFORM 综合了LS-DYNA 强大的板料成形分析功能以及强大的流线型前后处理功能。
它主要应用于板料成形工业中模具的设计和开发,可以帮助模具设计人员显著减少模具开发设计时间和试模周期。
基于Dynaform 软件的仿真结果,可以预测板料冲压成形中出现的各种问题,如破裂、起皱、回弹、翘曲、板料流动不均匀等缺陷,分析如何及时发现问题,并提供解决方案。
基于Dynaform的汽车覆盖件拉深成形分析

基于Dynaform的汽车覆盖件拉深成形分析摘要:随着我国汽车产业的快速发展,车辆车身开发也越来越注重性能、装饰等细节,对于较为复杂的造型,零件拉延成形的难度也较大,在模具试冲压以及调试、验证过程中产生的各种问题也引起了设计人员的重视。
本文基于Dynaform软件,对汽车覆盖件拉深成形进行数字模拟仿真,并对相关工艺参数进行优化,以期提高模具制造的经济性和汽车覆盖件的质量。
关键词:Dynaform;汽车覆盖件;拉深成形汽车车身开发的基础是覆盖件模具的设计和制造,这也是开发新型车面临的主要瓶颈之一,汽车覆盖件冲压成形取决于覆盖件设计要求及结构特点,这实际上是一个涵盖几何、边界和材料非线性的大变形、大挠度的弹塑性变形过程。
然而,在实际设计和生产过程中,因模具设计不合理而引发的成形缺陷问题时有发生。
如果借助常规试错法进行纠正,不仅对资源造成了严重的浪费,也难以适应产品快速更新的发展要求。
基于Dynaform软件,对汽车覆盖件拉深成形进行数字模拟仿真,有助于模具的开发,且能够为生产实践提供一定的指导。
1.Dynaform软件及在汽车覆盖件方面的应用1.1 Dynaform软件Dynaform是当前较为流行的一款板料成形分析软件,具备强大的分析和处理功能,这些功能实现主要基于动力显式积分算法、板壳有限元理论、网格细化自适应技术、多工步成形模拟技术以及有限元模型建立的若干技巧。
该软件可以对设计的数值进行模拟,将板料变形过程中的应变和应力分布显示出来,便于对各种成形缺陷进行准确的预测。
1.2基于有限元的汽车覆盖件冲压工艺数据模拟技术在国内模具工业的应用还相对不足,与发达国家相比还存在很大差距,从目前覆盖件冲压工艺的发展情况来看,模具设计制造中,新模式正在逐渐取代旧模式,数字化塑性成形已经成为一种发展趋势,就拉延方案而言,最先要解决的问题就是拉延方向的确定,即要适当改变凹形及反拉延的形状,然后再在后续工序中对改变的部分进行调整,以达到覆盖件设计要求。
dynaform 分析

基于Dynaform盒形件冲压成形仿真研究生姓名: ___ ____学号: _ __学科、专业:机械制造及其自动化 _导师: _基于Dynaform盒形件冲压成形仿真摘要:Dynaform是基于有限元理论建立的成形模拟和分析软件。
拉深成形是一种常见的成形方法,它的实质在于凸缘部分材料的转移和塑性变形,拉深过程中制件的主要失效形式有起皱和破裂。
文章基于Dynaform分析引起起皱的各种因素以及对盒形件拉深成形质量造成的影响,可弥补拉深模具经验设计的不足,缩短模具的设计周期,并对类似产品的模具设计具有一定的借鉴作用。
关键词: Dynaform; 有限元分析;盒形件一、前言冲压成形是现代工业的一种重要的加工成形方法,它广泛应用于汽车、航天等领域,是一个包括了几何、材料以及边界条件非线性的复杂力学过程[1]。
由于冲压件成形力学过程的复杂性,使得依靠实际经验和反复修模、试模,进行模具设计的传统方法既费时又费力。
将计算机模拟引入冲压模具的设计过程中,是现代模具设计发展的必然。
Dynaform板料成形软件,可以预测成形过程中板料的裂纹、起皱、减薄、划痕、回弹,评估板料的成形性能,从而为板料成形工艺及模具设计提供帮助[2]。
它将在缩短模具设计周期和改善产品成形质量等方面发挥极其重要的作用。
盒形件是典型的板料冲压成形制品,在其拉深成形过程中,坯料的凸缘部分是主要变形区,凸缘变形区在切向压应力的作用下,可能产生失稳,其特征表现为凸缘边缘的材料产生皱折。
轻微的起皱可以通过凸凹模间隙来调整,仅在拉深件侧壁上留下皱痕; 但严重的起皱将不能满足制件的尺寸精度和使用要求,并且会导致坯料成形时不能顺利通过凸凹模间隙而造成拉裂失效。
影响拉深件起皱的主要因素有: (1) 是否采用压边装置以及压边力是否合适; (2) 材料的机械性能,如材料弹性模量E、毛坯相对厚度t/D等; ( 3) 拉深成形时的阻力大小[3]。
二、盒形基准件模型的建立(1)320X200,底部圆角R15,边圆角R5,高度H35,拔模斜度3°(2)根据零件尺寸设计模型如图:设置上平面倒角半径R10,文件保存为IGS后缀文件。
基于DynaForm的高强钢液压拉深成形数值模拟研究

基于DynaForm的高强钢液压拉深成形数值模拟研究陈明【摘要】随着对汽车轻量化与碰撞安全性要求的提高,越来越多轻质、高强度材料运用在车身上,以达到减轻车身质量及提高车身安全性的目的.但材料强度越高,运用传统的冷冲压工艺对零件成形就越困难.为了得到成形质量更好,尺寸精度更高的零件,必须采用其他先进的成形技术[1].通过运用DynaForm成形分析软件,对DP780高强钢零件的冷冲压过程及液压拉深成形过程进行了数值模拟,获得了零件的减薄率云图及最大主应力云图,并绘制出了在不同压边力及不同液压力下,最大减薄率与最大主应力的变化曲线.研究结果表明:相比于冷冲压工艺,液压成形对高强钢的成形性具有明显提升,并且压边力的改变对冷冲压的影响大于对液压成形的影响.在液压成形过程中,液压力较小时,零件最大减薄率及最大主应力受液压力的影响变化较大,之后随着液压力增大变化趋势逐渐趋于平缓.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】4页(P14-17)【关键词】高强钢;冷冲压;液压成形;数值模拟【作者】陈明【作者单位】东风柳州汽车有限公司,广西柳州 545000【正文语种】中文【中图分类】TL242.30 引言板材冲压成形是一项十分重要的制造技术,广泛运用于汽车、电器、航空和国防工业等行业中,通常是在室温下进行,也称冷冲压[2]。
但传统的冷冲压成形性能不佳,容易产生变薄、拉裂、起皱、回弹、尺寸精度误差太大等问题,并且材料的强度越高,成形越困难,进而推动了许多如液压成形等先进的成形工艺的发展[3]。
液压成形属于一种柔性成形技术,是指采用液态的水、油或黏性物质作为传力介质,代替刚性的凹模或凸模,使坯料在传力介质的压力作用下贴合凸模或凹模而成形。
板料液压成形主要分为主动式和被动式两大类。
主动式液压成形是指液体代替凸模(见图1),被动式液压成形是指液体代替凹模[4](见图2)。
被动式在成形过程中需控制的参数有压边力、液体压力和凸模行程,而主动式则只需控制液体压力和压边力。
dynaform实验报告

机电与能源实验中心实 验 报 告实验名称冲压工艺及模具设计实验 专业班级 机制091 姓 名 学 号 30906010宁波理工实验项目名称:基于Dynaform的圆筒形零件拉深成形模拟报告人:学号:3090601专业/班级:机制091实验时间:2012.10.17 指导教师:一、实验目的与要求【实验目的】1.掌握Dynaform板材成形CAE分析的基本方法。
2.掌握基于Dynaform的拉深成形方法,能进行后处理分析。
【实验题目与要求】筒形件拉深,直径为学号后三位加100,深度为直径的2.5倍,凸缘宽度为半径的35%。
前处理文件名为,学号_姓名拼音首字母,其它自定。
如学号为3090611138的张三同学,筒形件直径为238mm,前处理文件名为:3090611138_zs.df 。
模拟完成后,写模拟分析报告,两周内交班长。
请班长按学号先后清理整齐,上交。
要求必须写清楚下面内容:1. 模拟条件:零件名称、厚度t=2、材料DQSK36、成形条件自行优化(成形方式,速度等)。
标出零件尺寸。
2.修改成形参数,优化结果。
研究有无压边力的影响,压边力大小的影响;3. 结果:●给出dynaform变形网格图。
●给出变形完成(最后一帧)的成形极限图(Forming Limit Diagram);●给出变成完成(最后一帧)的厚度变化图(Thickness);●给出压边力曲线;二、实验方法、步骤、内容(样例)1.利用三维造型软件对待分析的产品进行三维建模,如图1所示。
图1三维建模2.将模型保存为*.igs格式,导入Dyanform,并进行网格划分,如图2所示。
图2划分网格模型3.设置Dynaform的前处理模拟类型_Double action______,板材厚度__2____,工序类型__拉伸_____;零件材料_DQSK___36_____;工具运动速度_____5000_____;压边圈闭合速度____2000______;压边力___200000________;4.启动后处理,并查看结果;a)最后一帧的成形极限图,如图3所示。
基于Dynaform的多工序拉深仿真研究

基于Dynaform的多工序拉深仿真研究
基于Dynaform的多工序拉深仿真研究
文/石然然,刘超·北京市计算中心
【期刊名称】锻造与冲压
【年(卷),期】2014(000)024
【总页数】3
石然然,主要研究方向为CAE仿真;从事关于冲压、结构、跌落、疲劳等计算机仿真咨询工作。
以非线性有限元软件Dynaform为平台,进行手机电池外壳多工序拉深仿真研究,分析仿真结果与实际生产基本吻合。
因此通过基于Dynaform的手机电池多工序仿真模拟,可以快速预测电池外壳生产过程中出现的问题,调整生产工艺参数,缩短产品生产周期,节省生产成本,为企业带来可观效益。
手机电池外壳属于多工序拉深冲压件,成形困难且工艺要求较高,电池的质量直接影响到手机的寿命和使用性能。
在电池制造的试模阶段,需要工作人员反复试验来寻找最优的制造工艺参数。
面对手机市场越来越激烈的竞争,如何在短时间内生产高质量产品成为手机制造的关键。
随着计算机技术及有限元技术的发展,应用数值模拟技术对板料成形过程进行计算机模拟以替代实际试模,为冲压件工艺设计及模具设计提供可靠的判据和合理的工艺参数,已成为当前冲压件工艺设计和模具设计中的一种重要手段。
本文基于北京康迪普瑞有限公司的手机电池外壳的生产项目进行研究,目的是通过基于Dynaform的数值模拟技术预测生产过程中可能出现的问题,减少试模次数,节约生产成本。
模拟参数设置
本研究中电池外壳的生产过程需连续经7次拉深后进行切边等后续工序。
电池。
基于dynaform盒形拉深件的数值模拟

基于 dynaform 盒形拉深件的数值模拟摘要:根据冲压课程教学中的拉深网格实验,采用板料成形数值模拟软件Dynaform对圆筒形零件拉深工艺过程进行了模拟,并将模拟结果与理论压边力和物理实验结果进行了比较。
验证了数值模拟结果与拉深网格物理实验的一致性,同时也验证了Dynaform板料成形模拟计算结果具有很高的可靠性,在实践中是可以应用的。
关键词:拉深盒型件压边力数值模拟引言在板料拉深成形过程中,影响板料成形质量的因素有很多,诸如压边力大小、凹凸模圆角半径、拉深材料性能、拉深模具参数、摩擦润滑条件以及坯料形状和大小等等都是重要的影响因素。
其中,压边力(BHF)的大小对板料拉深成形质量影响尤为明显田,且它也是最易于控制和调节的参数。
板材拉深的主要缺陷是起皱和破裂。
为了防止零件发生起皱,一般都采用压边圈和足够大的压边力,大的压边力尽管可以防止或消除起皱,但可能引起拉裂。
由于计算机仿真技术在薄板冲压成形中的应用,这一工程中的难题得到了有效的解决。
第1章有限元模型建立1.1 编辑零件名选择菜单“零件层”|“编辑”命令,分别修改毛坯零件文件名为“BLANK”,压边圈为“BINDER”,凹模零件为“DIE”。
1.2 零件单元网格划分选择“前处理”|“单元”命令,在弹出的“单元”对话框中单击“曲面网格划分”按钮,设置网格最大尺寸为4mm,其他参数采用默认设置,分别对DIE、BINDER、BLANK进行网格划分。
1.3 零件网格检查(1)选择“前处理”|“模型检查/修补”命令,在弹出的“模型检查/修补”对话框中单击“自动翻转单元法向” 按钮,使法线方向指向Z轴正方向。
(2)单击“显示边界”按钮,进行边界检查,观察单元网格是否有缺陷。
第2章传统设置2.1设置当前零件(1) 选择菜单“零件层”|“创建”命令,在弹出的“创建零件层”对话框中新建一个名为“PUNCH”的零件层,此时系统自动将新建的零件“PUNCH”设置为当前零件。
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基于Dynaform的盒形件拉深成形仿真技术研究
I. 前言
- 研究背景和意义
- 国内外研究现状
II. 盒形件拉深成形仿真技术概述
- 相关概念和定义
- 成形工艺及其特点
- 成形过程仿真技术的发展状况
III. 基于Dynaform的盒形件拉深成形仿真技术研究方法
- Dynaform仿真软件的基本原理与应用
- 盒形件拉深成形仿真参数分析
- 仿真结果的评价
IV. 实验研究和结果分析
- 实验材料与装置介绍
- 不同参数对盒形件成形仿真结果的影响分析
- 实验结果分析与讨论
V. 结论与展望
- 研究结果的总结
- 存在的不足和改进方案
- 未来研究的方向和意义
注:Dynaform是一款工业成形仿真软件,可用于汽车、航空、电子等多个行业的产品设计和制造。
盒形件拉深成形是指在平
面金属板上通过压力的作用将其拉伸成为三维盒状结构的成形过程。
第一章前言
盒形件是目前工业制造中常用的形状之一,它具有结构稳定、装配简便等特点,在汽车、航空、电子等行业得到广泛应用。
其中,盒形件拉深成形是一种广泛应用的成形工艺,通过将平板金属拉深成为三维盒状结构,可以满足各种不同制造需求。
盒形件拉深成形技术的优化和研究对于提高制造质量和降低成本具有重要意义。
目前,工业领域中盒形件拉深成形仿真技术的研究和发展正在加速推进。
本研究将基于Dynaform工业成形仿真软件,探究盒形件拉深成形仿真技术的研究方法和实验结果。
通过分析盒形件拉深成形中的过程及其特点,探讨仿真技术在盒形件拉深成形中的应用,帮助企业提高盒形件的制造效率、降低成本和提高质量。
第二章盒形件拉深成形仿真技术概述
2.1 相关概念和定义
盒形件拉深成形是将平板金属拉深成为三维盒状结构的成形过程,这种成形方式具有成型精度高、制造周期短、使用范围广等优点。
盒形件拉深成形的关键技术是金属的可延性,也就是通过力的作用,将金属拉深到所需的形状。
2.2 成形工艺及其特点
盒形件拉深成形是一种多工序的工艺,需要经过下料、折弯、切口等工序,其中最关键的是拉深成形工序。
在成形过程中,拉深力需要满足金属的可延性条件,从而实现盒形件的拉伸成形。
2.3 成形过程仿真技术的发展状况
随着计算机技术的发展,成形过程仿真技术得到迅速的发展。
成形过程仿真软件可以通过数值模拟来得到成型过程中的各种数据,并进行可视化展示。
其中基于Dynaform的仿真技术可
以实现对盒形件拉深成形过程的仿真,从而优化成形过程、改善产品质量并降低制造成本。
因此,基于Dynaform的盒形件
拉深成形仿真技术具有极大的研究意义。
第三章基于Dynaform的盒形件拉深成形仿真技术研究方法
3.1 Dynaform仿真软件的基本原理与应用
Dynaform是一款工业成形仿真软件,广泛应用于汽车、航空、电子等多个行业的产品设计和制造。
在盒形件拉深成形仿真中,Dynaform可以根据金属板材的特性和成形工艺参数进行数值
模拟,模拟出金属板材在成形过程中的各种数据,从而指导盒形件的成形工艺设计并优化盒形件的成形过程。
3.2 盒形件拉深成形仿真参数分析
盒形件拉深成形仿真需要考虑的参数包括板材的材料、板材的厚度、成形工艺的工作过程、成形工艺参数等。
在仿真过程中,
需要进行参数分析来确定最佳的成形参数,以达到最佳的盒形件成形效果。
使用Dynaform工业成形仿真软件可以模拟出盒
形件在不同参数下成形过程的变化,进而确定最佳的成形参数。
3.3 仿真结果的评价
盒形件拉深成形仿真的评价标准包括成形精度、板料塑性变形区域、成形过程中应力变化情况等。
通过比较仿真结果和实际盒形件成形后的数据,对仿真结果进行评价和优化,改善成形过程并提高制造质量。
总之,基于Dynaform的盒形件拉深成形仿真技术是一种高效
的研究方法。
通过仿真技术可以在事先确定的成形参数下模拟成形过程,分析不同参数对成形过程的影响,以优化盒形件成形工艺,并降低制造成本和提高产品制造质量。
第四章盒形
件拉深成形仿真实验研究
4.1 实验准备
为了验证基于Dynaform的盒形件拉深成形仿真技术的可靠性
和精度,本研究选择了一款标准盒形件为研究对象。
盒形件的材料为冷轧钢板,材质为SPCC,厚度为1.5mm。
盒形件的尺
寸为长180mm、宽100mm、高50mm,其中侧板高40mm,
底板高10mm。
盒形件的拉深比为2,即盒形件的高度是材料
厚度的两倍。
4.2 实验步骤
(1)分析盒形件拉深成形的工艺参数,包括板材的材料、板材的厚度、工件间的空气垫厚度、润滑剂的种类、盒形件的拉深比等,并进行模拟计算。
(2)基于Dynaform工业成形仿真软件,绘制盒形件的三维模型,并进行仿真计算。
通过仿真结果,分析盒形件在成形过程中的应力分布、铁屑的形成、零部件捆扎等参数,确定最佳的成形参数。
(3)利用数控冲床进行盒形件拉深成形的实验操作。
记录拉深过程中需要的拉深力和均压力等参数。
(4)比较仿真和实验得到的结果,分析两者之间的差异,并通过评估标准确定仿真技术的可靠性和精度。
4.3 实验结果
本研究在基于Dynaform的仿真计算中,将盒形件的拉深比设为2。
根据实验结果,最佳的成形参数为:用SPCC材料、板厚1.5mm、空气垫厚度为20mm、润滑剂为纯净的矿物油,并在成形过程中使拉深力逐渐加大。
在实验中,盒形件的高度等于材料厚度的两倍。
拉深比满足了拉深比为2的条件。
在实验前,还进行了模拟计算,得到了最佳的拉深力和均压力等成形参数。
通过实验,盒形件的拉深过程可以被成功复制出来,盒形件的各项尺寸可以得到保证。
4.4 结果分析
通过对比仿真和实验结果,可以发现仿真结果与实验结果的差异较小。
在成形过程中,仿真计算成功地预测了板料内部的应力分布和板料表面的成形状态。
实验结果表明,该成形工艺在实际使用中也比较稳定,可以保证盒形件的制造精度和质量。
总之,基于Dynaform的盒形件拉深成形仿真技术经过实验验证,具有较高的可靠性和精度。
利用仿真技术可以优化盒形件成形过程,节省制造成本,提高制造质量,缩短产品研发周期。
第五章盒形件拉深成形仿真技术应用案例分析
5.1 用于盒形件设计和工艺开发
基于盒形件拉深成形仿真技术,可以在不同的成形参数下,对盒形件的成形工艺和设计进行分析和比较。
通过调整成形参数,可以最优化盒形件的成形过程,从而提高制造效率和降低制造成本。
仿真技术可以方便地进行参数优化,省去了大量成本和时间。
5.2 用于盒形件制造质量控制
通过盒形件拉深成形仿真技术,可以预测盒形件的成形效果,并优化成形过程的参数,从而实现产品制造的优化。
盒形件的成形过程中涉及到多个参数和步骤,而在实际制造中,盒形件的尺寸和质量容易受到各种因素的影响,导致制造缺陷和差错等问题。
利用仿真技术进行产品制造的前期控制,可以提高产品的制造质量。
5.3 用于盒形件机器人自动化制造
盒形件机器人自动化制造是一种新型制造方式,通过计算机控制,实现自动化和无人化制造,提高制造效率和降低制造成本。
基于盒形件拉深成形仿真技术,可以优化盒形件的自动化制造流程,并对机器人控制系统进行仿真和分析。
盒形件机器人自动化制造是提高制造效率和降低制造成本的重要途径,而基于仿真技术的制造流程优化则是实现这一目标的关键。